Giáo án Vật lý lớp 11
CHƯƠNG 2: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
TIẾT 13
BÀI 10: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI. NGUỒN ĐIỆN.
I. MỤC TIÊU
Kiến thức:
- Nắm được khái niệm về dòng điện và các tác dụng của dòng điện.
- Học sinh phát biểu được định nghĩa cường độ dòng điện, viết biểu thức thể hiện định
nghĩa này.
- Khái niện về dòng điện không đổi và nêu được điều kiện để có dòng điện. Đơn vị
cường độ dòng điện.
- Nắm được nội dung của định luật Ôm cho một đoạn mạch chỉ chứa điện trở R. Giải
thích được đặc tuyến V – A.
- Phát biểu được định nghĩa suất điện động của nguồn điện và viết được hệ thức thể
hiện định nghĩa này.
- Viết được các công thức để tính 1 đại lượng khi biết các đại lượng còn lại theo đơn vị
tương ứng phù hợp.
Kĩ năng:
- Nêu và giải thích được tác dụng của dòng điện.
- Vận dụng công thức cường độ dòng điện và định luật Ôm cho đoạn mạch có điện trở
thuần để giải các bài tập.
- Giải thích được sự cần thiết của lực lạ trong nguồn điện.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên:
- Đọc phần tương ứng trong SGK Vật lý 7.
- Một số hình trong SGK.
Học sinh:
- Xem lại các kiến thức về dòng điện đã học ở chương trình cấp 2.
III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP
1. Ổn định trật tự:
2. Tiến trình dạy học bài mới:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1 (5 phút): Tìm hiểu về dòng điện – tác dụng của dòng điện
- Yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi:
+ Khái niệm dòng điện, dòng điện trong kim loại.
+ Chiều của dòng điện, chiều của dòng điện trong
kim loại.
- Trả lời:
+ Dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng
của các hạt mang điện tích.
+ Dòng dịch chuyển có hướng của các
electron tự do trong kim loại.
+ Chiều quy ước của dòng điện là chiều dịch
chuyển của các điện tích dương.
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
+ Tác dụng của dòng điện.C1.
+ Chiều của dòng điện trong kim loại ngược
với chiều chuyển động của các electron tự do.
+ Tác dụng nhiệt, từ, hóa học.
Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu cường độ dòng điện
- Giới thiệu và phân tích để hướng dẫn học sinh tìm
mối quan hệ I = Δq/Δt. Giải thích ý nghĩa của Δq để
đưa ra khái niệm cường độ dòng điện tức thời.
- Hướng dẫn học sinh định nghĩa, viết biểu thức dòng
điện không đổi I = q/t. Phân biệt với dòng điện xoay
chiều (không đổi chì chiều không thay đổi, còn xoay
chiều thì chiều thay đổi theo thời gian).
- Hướng dẫn học sinh tự tìm đơn vị của cường độ
dòng điện và định nghĩa nó.
- Giới thiệu một số ước số của A: mA, μA…
- Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C2.
- Giới thiệu dụng cụ đo cường độ dòng điện 1 chiều
và xoay chiều.
- Thiết lập công thức cường độ dòng điện.
- Liện hệ sách giáo khoa.
- Tìm hiểu mối liên hệ giữa đơn vị của cường
độ dòng điện với đơn vị điện tích và đơn vị thời
gian.
1A = 1C/1s
- Định nghĩa đơn vị: Một dòng điện nếu sau 1s
chuyển qua dây dẫn một điện tích là 1C thì có
cường độ là 1A.
- Ghi nhận.
- Trả lời câu hỏi C2: Mắc ampe kế nối tiếp vào
đoạn mạch. I = 0,5A.
Hoạt động 3 (5 phút): Tìm hiểu định luật Ôm đối với đoạn mạch chỉ chứa điện trở R
- Yêu cầu học sinh nhớ lại và phát biểu định luật Ôm
áp dụng với đoạn mạch chỉ chứa điện trở R.
- Nhấn mạnh các đại lượng trong công thức và sự tồn
tại của điện trở R trong mạch.
- Nêu đơn vị của điện trở R: Ω (Ôm).
- Yêu cầu học sinh nêu các yếu tố gây ảnh hưởng đến
R của dây dẫn: R = ρl/S.
- Hướng dẫn học sinh tìm hiểu về độ giảm điện thế
trên điện trở R.
U = V
A
– V
B
= IR
- Phát biểu định luật: I chạy qua mạch tỉ lệ
thuận với U và tỉ lệ nghịch với R.
I = U/R
- Trả lời: Tiết diện, chiều dài và bản chất dây
dẫn.
- Ghi nhận.
Hoạt động 4 (5 phút): Tìm hiểu về đặc tuyến Vôn – Ampe
- Nêu khái niệm về đường đặc tuyến Vôn – Ampe:
Dường biểu diễn sự phụ thuộc của I vào U.
- Yêu cầu học sinh nhận xét đường đặc tuyến Vôn –
Ampe đối với vật dẫn kim loại và ở t
0
nhất định.
- Gợi ý: I = U/R (R = const) đặt a = 1/R khi đó I =
aU tương đương đồ thị y = ax.
- Ghi nhận.
- Trả lời: Là một đường thẳng.
Hoạt động 5 (10 phút): Tìm hiểu về nguồn điện
? Điều kiện để có dòng điện chạy qua vật dẫn?
? Dụng cụ để duy trì dòng điện?
? Nêu sự giống và khác biệt giữa tụ điện khi được
nạp điện và nguồn điện để có cùng một hiệu điện thế
giữa hai cực?
- Trả lời: Phải có một hiệu điện thế đặt vào hai
đầu vật dẫn.
- Trả lời: Nguồn điện.
- Trả lời:
• Giống nhau:
+ Tụ và nguồn điện đều có hai cực nhiễm điện
trái dấu và có độ lớn bằng nhau và bằng Q.
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
? Dòng điện trong mạch ở hai trường hợp có cường
độ như thế nào?
? Giải thích tại sao dòng của tụ lại tồn lại rất ngắn?
- Giải thích sự khác biệt của nguồn: Nó luôn duy trì
hiệu điện thế giữa hai cực. Và để duy trì U thì nó
phải duy trì độ lớn Q của hai cực. Tức là nguồn phải
bù điện tích đã mất cho hai cực khi nguồn phóng
điện. Tức là mang thêm điện tích dương cho cực
dương và mang thêm điện tích âm cho cực âm.
? Khi hai cực tích điện thì giữa chúng xuất hiện điện
trường, điện trường này chống lại hay ủng hộ quá
trình bù điện tích của nguồn?
- Lấy ví dụ để giải thích sự cần thiết của nguồn và
nguyên tắc hoạt động của nguồn: Một người nâng
một quả bóng từ dưới đất lên đặt vào một máng
nghiêng. Do tác dụng của trọng lực, quả bóng lăn
xuống đất. Người đó tiếp tục nhặt quả bóng lên và
đặt vào máng. Quá trình đó cứ tuần tự diễn ra.
? Hãy nhận xét vai trò của người trong quá trình
trên? Lực của người có xu hướng như thế nào so với
trọng lực.
- Nêu sự tương đương với ví dụ trên: Người đóng vai
trò là nguồn điện, quả bóng lăn giống như dòng điện
chạy trong mạch. Người tác động lực nâng chống lại
lực cản của trọng lực tạo hiệu thế năng so với mặt
đất của quả bóng giống như nguồn điện sinh lực lạ
chống lại lực cản của điện trường để lấy điện tích
âm từ cực dương bù điện tích âm cho cực âm tạo
hiệu điện thế.
- Kết luận đi tới sự tồn tại của lực lạ: Nguồn điện
đóng vai trò giống như con người trong VD. Nó phải
sinh lực chống lại lực điện của điện trường giữa các
cực để mang điện tích bù cho điện tích ở các cực mất
đi khi phóng điện. Lực này được gọi là lực lạ.
- Yêu cầu học sinh nhận xét tính chất của lực lạ.
+ Khi nối với mạch ngoài kín thì có dòng điện
tích chạy qua mạch tạo dòng điện.
• Khác nhau:
+ Tụ: Dòng điện tồn tại trong thời gian rất
ngắn.
+ Nguồn: Duy trì rất lâu.
- Trả lời: Cùng cường độ.
- Trả lời: Vì khi phóng điện, điện tích chuyển
qua dây dẫn làm điện tích giảm dần cho đến
khi cân bằng thì dừng lại. Quá trình đó xảy ra
rất nhanh.
- Ghi nhận, suy nghĩ về tác dụng của nguồn
điện.
- Trả lời: Điện trường này có xu hướng chống
lại sự bù điện tích ở nguồn.
- Quan sát, ghi nhận trả lời các câu hỏi của giáo
viên.
- Trả lời: Người có vai trò duy trì quá trình lăn
trên máng nghiêng. Lực của người có xu
hướng sinh công để thắng lực cản của trọng
lực. Tạo một hiệu thế năng so với mặt đất.
- Trả lời: Lực lạ lấy đi e ở cực (+) và cung cấp
thêm e cho cực (-). Lực này khác bản chất với
lực điện.
Hoạt động 5 (5 phút): Tìm hiểu về suất điện động của nguồn điện
- Diễn giải và đưa ra khái niệm công của lực lạ khi
làm dịch chuyển một điện tích dương q bên trong
nguồn điện từ cực âm đến cực dương: Khi đưa các
điện tích để bù cho các cực thì lực lạ đã thực hiện
- Ghi nhận.
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
một công để chống lại công cản của điện trường
giữa các cực trong nguồn. Công đó được gọi là công
của nguồn điện.
- Yêu cầu học sinh đọc sách và đưa ra định nghĩa về
suất điện động của nguồn điện.
? Nguồn điện là điện môi hay vật dẫn? Giải thích?
- Giới thiệu về điện trở ở bên trong nguồn điện: Các
vật dẫn luôn có điện trở. Do đó nguồn điện có điện
trở ở bên trong.
- Giải thích về số Vôn ghi trên các nguồn điện như
pin, acquy… Cho biết suất điện động của nguồn điện
và bằng hiệu điệu thế giữa hai cực khi mạch hở.
- Đọc sách và đưa ra định nghĩa về suất điện
động của nguồn.
- Trả lời: Vật dẫn vì trong nó, các hạt mang
điện chuyển động được.
- Ghi nhận.
Hoạt động 5 (3 phút): Vận dụng củng cố
- Nhắc lại kiến thức trọng tâm trong bài:
+ Dòng điện, cường độ dòng điện, chiều của dòng
điện, tác dụng của dòng điện.
+ Nguồn điện, suất điện động của nguồn, tác dụng
của lực lạ trong nguồn điện.
- Yêu cầu học sinh làm các bài tập 1, 2, 3 SGK.
- Nhớ lại các kiến thức đã học.
- Làm các bài tập
Hoạt động 6 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau: Đọc trước bài. Xem
lại kiến thức về hiệu điện thế.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
TIẾT 14
BÀI 11: PIN VÀ ACQUY
I. MỤC TIÊU
Kiến thức:
- Học sinh mô tả được cấu tạo chung của các pin điện hóa và cấu tạo của pin Vôn-ta.
- Mô tả được cấu tạo của acquy chì.
- Giải thích được sự tạo thành và duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của pin Vôn-ta về
mặt tác dụng và biến đổi năng. Nêu nguyên nhân gây ra sự phân cực của pin Vôn-ta và
cách khắc phục.
- Giải thích được vì sao acquy là một pin điện hóa nhưng có thể sử dụng nhiều lần.
Kĩ năng:
- Giải thích được sự tạo thành và duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của pin Vôn-ta về
mặt tác dụng và biến đổi năng. Nêu nguyên nhân gây ra sự phân cực của pin Vôn-ta và
cách khắc phục.
- Giải thích được vì sao acquy là một pin điện hóa nhưng có thể sử dụng nhiều lần.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên:
- Đọc trước các kiến thức tương tự trong chương trình THCS.
- Xem xét kỹ các kiến thức về pin và acquy.
Học sinh:
- Xem lại các kiến thức về nguồn điện một chiều đã học ở chương trình lớp 10.
III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP
1. Ổn định trật tự:
2. Kiểm tra bài cũ: (5 phút)
- Thế nào là dòng điện không đổi, định nghĩa cường độ dòng điện, công thức?
- Nêu điều kiện để có dòng điện, tính chất của nguồn điện?
- Phát biểu định luật Ôm?
- Tác dụng của lực lạ trong nguồn điện, nêu định nghĩa suất điện động của dòng điện?
3. Tiến trình dạy học bài mới:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu về hiệu điện thế điện hóa
- Giới thiệu về việc khi cho kim loại (vật dẫn loại 1)
tiếp xúc với một chất điện phân (vật dẫn loại 2) thì
xuất hiện hiệu điện thế giữa hai vật: Khi cho thanh
kẽm vào dung dịch ZnSO
4
thì các phân tử nước sẽ
kéo ion Zn
2+
của thanh kẽm vào dung dịch giống
như chúng kéo Zn
2+
và SO
4
2-
tách ra khỏi phân tử
làm thanh kẽm nhiễm điện âm và làm lớp dung dịch
điện phân tiếp xúc thanh kẽm nhiễm điện dương.
? Khi thanh kẽm mang điện tích âm, còn lớp dung
dịch tiếp xúc thanh kẽm tích điện dương thì xuất
hiện một điện trường. Điện trường này có xu hướng
ủng hộ hay chống lại sự chuyển động của Zn
2+
như
thế nào?
- Theo dõi và ghi nhận.
- Trả lời: Điện trường này có hướng ngược lại
từ dung dịch vào thanh kẽm chống lại sự bứt ra
của ion Zn
2+
và ủng hộ sự chuyển động ngược
trở lại của ion Zn
2+
trở lại thanh kẽm.
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
? Điện tích của thanh kẽm có tăng mãi được không?
Hiệu điện thế giữa kẽm là lớp dung dịch điện phân
như thế nào?
- Nêu khái niệm hiệu điện thế điện hóa: Hiệu điện
thế điện hóa là hiệu điện thế giữa thanh kim loại và
dung dịch điện phân xuất hiện khi cho chúng tiếp
xúc nhau.
? Khi nhúng các thanh kim loại khác nhau vào cùng
một dung dịch hoặc cùng thanh vào các dung dịch
khác bản chất thì hiệu điện thế điện hóa có khác
nhau ? Kết luận.
- Nêu cách tạo nguồn điện: Cho nhúng hai thanh
kim loại khác bản chất vào dung dịch điện phân thì
U điện hóa giữa mỗi thanh và dung dịch khác nhau
nên giữa hai thanh đó có một hiệu điện thế.
- Nêu khái niệm nguồn điện hóa học: Nguồn điện
hoạt động dựa trên sự xuất hiện của hiệu điện thế
điện hóa. Lực lạ là lực hóa học.
- Trả lời: Không! Vì khi Q của cực tăng thì điện
trường giữa kẽm là lớp dung dịch điện phân
tăng làm giảm chuyển động thoát ra của Zn
2+
và tăng chuyển động ngược trở lại của Zn
2+
. Và
đến khi số ion Zn
2+
tách ra bằng số Zn
2+
chuyển
động ngược lại thì giữa thanh kẽm và dung
dịch có một hiệu điện thế xác định.
- Ghi nhận.
- TL: Khi đó có các U điện hóa khác nhau. U
điện hóa phục thuộc vào bản chất của thanh
kim loại và bản chất dung dịch.
- Ghi nhận.
Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu pin Vôn-ta
- Vẽ hình và giới thiệu cấu tạo chung
của pin Vôn-ta:
? Học sinh nhận xét cấu tạo của pin
vôn-ta?
• Giải thích sự tạo thành suất điện động:
? Trong dung dịch, H
2
SO
4
bị phân ly như thế nào?
? Kết hợp sách giáo khoa nên hiệu điện thế điện hóa
giữa thanh kẽm và dung dịch?
- Nêu sự tạo thành điện tích dương ở Cu: Các ion H
+
có trong dung dịch sẽ bám vào thanh Cu và lấy
electron của Cu tạo thành bọt khí bám vào thanh
Cu. Thanh Cu mất electron nên mang điện tích
dương. Và khi cân bằng U
điện hóa
= 0,34V.
? Hiệu điện thế giữa cực dương và cực âm? Xuất
điện động của nguồn?
? Giải thích quá trình duy trì dòng điện của pin khi
nối với mạch ngoài?
- Gợi ý: + Khi có dòng điện thì điện tích ở các cực
như thế nào?
+ Khi điện tích thay đổi thì điện trường
giữa kim loại và dung dịch thay đổi như thế nào? Và
ảnh hưởng như thế nào với sự bứt Zn
2+
.
• Hiện tượng phân cực của pin:
? Khi bọt khí hidro bám vào thanh Cu thì quá trình
lấy electron của H
+
bị ảnh hưởng ra sao? Xuất điện
động khi đó bị ảnh hưởng như thế nào?
- Nêu sự phân cực của pin: Lớp hidro ngăn cản sự
- Quan sát.
- TL: Gồm hai điện cực là Zn và Cu được
nhúng vào trong dung dịch điện phân là H
2
SO
4
loãng.
# H
2
SO
4
= 2H
+
+ SO
4
2-
# Khi cho thanh kẽm vào dung dịch axit
sunfuric thì Zn
2+
sẽ đi vào dung dịch và làm
thanh nhiễm điện âm và xuất hiện U
1
= -0,74V.
- Quan sát và ghi nhận.
- TL: U = U
2
– U
1
= 0,34 – (-0,74) ≈ 1,1 (V)
E = U
mạch hở
= U = 1,1 V
- TL: Khi đó, các điện tích dương sẽ chuyển
động từ cực dương sang cực âm làm cho điện
tích các cực giảm và làm giảm điện trường
giữa kim loại và dung dịch, khi đó số lượng
Zn
2+
thoát ra lớn hơn số Zn
2+
chuyển động
ngược trở lại và làm điện tích cực Zn âm hơn.
Quá trình tương tự ở cực Cu. U được duy trì.
- TL: Lớp hidro sẽ ngăn cản H
+
tiếp xúc với Cu
và làm giảm U điện hóa và từ đó làm giảm E.
Lớp hidro càng dày thì H
+
càng khó tiếp xúc.
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
dòng điện trong nguồn, làm tăng điện trở trong của
nguồn → hiện tượng phân cực của pin.
? Cách khắc phục?
- Giới thiệu cách khắc phục: Bao quanh cực dương
bằng một chất oxi hóa mạnh: MnO
2
…
- Yêu cầu học sinh đọc thêm về pin Lơ-clang-sê.
- TL: Làm mất lớp khí hidro bằng cách cho
phản ứng với một chất oxi hóa mạnh.
Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu về acquy chì
- Vẽ hình và yêu cầu học sinh mô tả
nguyên tắc hoạt động của acquy:
- Gợi ý: So sánh với pin Vôn-ta.
? Suất điện động của acquy?
- Các phản ứng thuận nghịch:
PbO
2
+ 2H
2
SO
4
+ 2e → PbSO
4
+ SO
4
2-
+ 2H
2
O
Pb + SO
4
2-
- 2e → PbSO
4
? Khi nối với mạch ngoài thì có sự xuất hiện của
PbSO
4
ở cả hai cực, vì sao?
? Thế nào là phản ứng thuận nghịch?
- Thông báo: Vậy ta có thể thực hiện quá trình
ngược lại bằng cách lấy đi e ở cực PbO
2
và thêm e
vào cực Pb. Khi đó, các phản ứng diễn ra theo chiều
ngược lại. Khi đó các cực của acquy trở lại trạng
thái ban đầu.
? Làm thế nào để truyền thêm e vào cực Pb và lấy đi
e ở cực PbO
2
?
- Giới thiệu suất điện động giới hạn của acquy: 1,8V.
? Giá trị E giới hạn là 1,8V có nghĩa là khi đó nguồn
không phát điện nữa là đúng hay sai? Vì sao?
- Giải thích: Khi xuống thấp hơn thì các cực của
acquy bị chai và khó thực hiện được phản ứng
nghịch trong quá trình nạp điện.
- TL: Pb giải phóng ion dương vào trong dung
dịch là thanh Pb nhiễm điện âm. Các ion H
+
bám vào thanh PbO
2
lấy đi electron làm thanh
PbO
2
nhiễm điện dương.
- TL: Khoảng 2V.
- Học sinh cân bằng phản ứng.
- TL: Khi đó dòng điện sẽ bù electron cho PbO
2
gây ra phản ứng 1 và lấy đi electron ở cực Pb
gây ra phản ứng 2.
- TL: Là các phản ứng có thể diễn ra theo hai
chiều.
- TL: Nối cực Pb vào cực âm và nối cực PbO
2
và cực dương của một nguồn khác.
- TL: Sai! Vì khi còn có hiệu điện thế giữa hai
cực thì còn có thể tạo dòng điện.
- Ghi nhận.
Hoạt động 5 (3 phút): Vận dụng củng cố
- Nhắc lại kiến thức trọng tâm trong bài.
+ Hiệu điện thế điện hóa.
+ Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của pin Vôn-ta.
+ Sự khác biệt giữa acquy và pin.
- Yêu cầu học sinh làm các bài tập 1, 2 SGK.
- Nhớ lại các kiến thức đã học.
- Làm các bài tập: 1.C, 2.D.
Hoạt động 6 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà:
+ Nghiên cứu về pin Lơ-clan-sê.
+ Nghiên cứu về acquy kiềm.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau: Đọc trước bài. Xem
lại kiến thức về hiệu điện thế.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
TIẾT 15
BÀI 8: ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ (TIẾT 1)
I. MỤC TIÊU
Kiến thức:
- Nắm được tác dụng của dòng điện khi chạy qua một đoạn mạch thì sinh công, bản
chất của nó…
- Nhận biết được công của dòng điện là do công của lực nào thực hiện.
- Hiểu được nội dung định luật Jun – Len-xơ.
- Chỉ ra được mối quan hệ giữa công của lực lạ thực hiện bên trong nguồn điện và công
của dòng điện trong mạch kín.
Kĩ năng:
- Tính được công và công suất của dòng điện theo các đại lượng liên quan và ngược lại.
- Phương pháp đo điện năng tiêu thụ trong thực tế.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên:
- Đọc lại SGK lớp 9 để biết được kiến thức xuất phát của HS.
Học sinh:
- Ôn lại các kiến thức: Công, công suất điện, định luật Jun – Len-xơ.
III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP
1. Ổn định trật tự:
2. Kiểm tra bài cũ: (5 phút)
- Nêu bản chất của hiệu điện thế điện hóa?
- Nêu cấu tạo của pin Vôn-ta và nguyên tắc hoạt động của pin?
- Nêu cấu tạo của acquy chì và nguyên tắc hoạt động của acquy?
- So sánh sự giống và khác giữa pin và acquy?
3. Tiến trình dạy học bài mới:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1 (15 phút): Tìm hiểu về công và công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch
? Khi đặt một hiệu điện thế vào hai đầu của 1
điện trở, 1 dụng cụ tiêu thụ điện năng thì các
điện tích dịch chuyển có hướng và tạo thành
dòng điện dưới tác dụng của lực nào?
? Nếu cường độ dòng điện trong đoạn mạch là I
thì điện lượng dịch chuyển trong đoạn mạch sau
khoảng thời gian t bằng bao nhiêu?
? Khi một lượng điện tích q chuyển qua dây dẫn
có hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn U thì dòng
điện sinh công không? Và bằng bao nhiêu?
- Yêu cầu học sinh viết biểu thức công và công
suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch.
? Nêu các đơn vị của các đại lượng trong công
thức: P = A/t = UI
- Diễn giải: Công của dòng điện chạy qua một
đoạn mạch cũng chính là điện năng mà đoạn
mạch đó tiêu thụ và bằng công của lực điện.
- Công suất của một đoạn mạch là công suất tiêu
thụ điện năng của đoạn mạch đó và có trị số
bằng điện năng của đoạn mạch tiêu thụ trong
- Trả lời: Các điện tích tự do sẽ chuyển động có
hướng dưới tác dụng của lực điện trường.
- Trả lời: Điện lượng khi đó là q = It
- Trả lời: Có sinh công và được xác định bởi công
thức:
A = Uq
- Công thức: A = UIt
P = A/t = UI
- TL: A (J), U (V), I (A), t (s), P (W).
- Ghi nhận.
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
một đơn vị thời gian, hoặc P = UI.
Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu định luật Jun – Len-xơ
? Trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần thì có
sự biến đổi năng lượng như thế nào? Kết quả quá
trình đó là gì?
- Gợi ý: Chú ý mối liên hệ giữa nội năng và t
0
.
- Yêu cầu học sinh nhận xét mối quan hệ giữa Q
và A trường hợp điện năng biến đổi hết thành
nhiệt năng khi đi qua điện trở R.
- Mô tả thí nghiệm hình 12.1:
+ Biến trở để thay đổi I.
+ Ampe kế dùng để đo I.
+ Vôn kết dùng để do U.
+ Công của dong điện sinh ra khi đi qua điện trở
R sẽ truyền cho nước và làm tăng t
0
.
- Yêu cầu học sinh đọc sách và biến đổi công
thức A = UIt thành Q = RI
2
t, rồi từ đó phát biểu
định luật Jun – Len-xơ.
- Gợi ý: U = IR.
? Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng
điện chạy qua là đại lượng đặc trưng cho tốc độ
tỏa nhiệt được xác định bằng công thức nào?
- Trả lời: Công của dòng điện biến đổi thành nhiệt
năng làm tăng nội năng vật dẫn. Kết quả làm vật
dẫn nóng lên.
- Nhận xét: Toàn bộ nhiệt năng là do điện năng
cung cấp, khi đó, Q = A.
- Quan sát và liên hệ hình vẽ trong SGK.
- Biến đổi rút ra công thức: Q = RI
2
t.
- Phát biểu định luật: Q tỉ lệ thuận với R vật dẫn,
bình phương I và với thời gian dòng điện chạy
qua dây dẫn.
- Trả lời: Ta có: P = Q/t = RI
2
.
Hoạt động 3 (8 phút): Tìm hiểu công và công suất của nguồn điện
? Công và công suất của nguồn điện được biểu
diễn bằng công thức toán học nào?
- Gợi ý bằng các câu hỏi:
+ Khi mắc nguồn điện là pin vào mạch kín thì
trong nguồn điện có sự chuyển hóa năng lượng
từ dạng nào dang điện năng?
+ Theo định luật bảo toàn năng lượng, điện
năng tiêu thụ trong toàn mạch bằng công của
lực lạ bên trong nguồn điện được xác định như
thế nào?
+ Suất điện động của nguồn điện được viết bằng
biểu thức nào? Ý nghĩa của các đại lượng trong
biểu thức đó? Từ đó hãy tính công và công suất
của nguồn điện?
- Thảo luận và đưa ra các công thức:
- Trả lời:
+ Khi mắc nguồn vào mạch kín thì trong nguồn
có sự chuyển hóa từ hóa năng sang điện năng.
+ Công của nguồn điện chính là công của dòng
điện sinh ra ở mạch ngoài:
Từ
E
= A/q => A = qU = q
E
=
E
It
P
= A/t =
E
I
=> A
nguồn
= q
E
=
E
It
P
nguồn
= A/t =
E
I
Hoạt động 3 (5 phút): Vận dụng củng cố
- Củng cố bài học bằng các câu hỏi:
+ Viết các biểu thức tính A, P, Q tỏa ra trên vật
dẫn khi có dòng điện chạy qua.
+ Đơn vị của đại lượng đó.
- Yêu cầu học sinh làm các bài tập 1, 2 SGK.
- Trả lời các câu hỏi.
+ Viết các biểu thức tính công và công suất của
dòng điện, nhiệt lượng.
+ Đơn vị: J, W.
- Làm các bài tập trắc nhiệm: 1.B, 2.D.
Hoạt động 4 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà:
+ Học các định nghĩa công suất điện, định luật
J-L, công suất tỏa nhiệt và công suất của nguồn
- Yêu cầu HS chuẩn bị bài sau: Ôn lại kiến thức
trong bài và về công của nguồn điện.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
TIẾT 16
BÀI 8: ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ (TIẾT 2)
I. MỤC TIÊU
Kiến thức:
- Chỉ được ra mối quan hệ giữa công của lực lạ thực hiện bên trong nguồn điện và công
của dòng điện trong mạch kín.
- Phương pháp đo điện năng tiêu thu trong thực tế.
Kĩ năng:
- Tính được công và công suất của dòng điện theo các đại lượng liên quan và ngược lại.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên:
- Đọc lại SGK lớp 9 để biết được kiến thức xuất phát của HS.
Học sinh:
- Ôn lại các kiến thức: Công, công suất điện, định luật Jun – Len-xơ.
III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP
1. Ổn định trật tự:
2. Kiểm tra bài cũ: (5 phút)
- Phát biểu định nghĩa công suất điện của một đoạn mạch khi có dòng điện I chạy qua.
- Phát biểu định luật Jun – Len-xơ và viết công thức.
- Phát biểu định nghĩa công suất tỏa nhiệt ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua, công
thức của công suất tỏa nhiệt.
3. Tiến trình dạy học bài mới:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 3 (25 phút): Công suất của các dụng cụ tiêu thụ điện
- Nêu các ví dụ về các loại dụng cụ điện chuyển
hóa điện năng trở thành các dạng năng lượng khác
như: nội năng, hóa năng, cơ năng, nhiệt năng…
- Phân chia các dụng cụ thành hai loại: dụng cụ
tỏa nhiệt và dụng cụ thu điện.
? Công suất của dụng cụ tỏa nhiệt:
+ Các dụng cụ này chỉ có điện trở thuần.
+ Biểu thức xác định điện năng tiêu thụ?
+ Biểu thức xác định công suất tiêu thụ điện?
• Suất phản điện của máy thu:
? Các thiết bị trong thực tế có phải bao giờ cũng
biết điện năng thành nhiệt năng?
? Nêu ví dụ:
- Phân tích: Năng lượng của điện được chia thành
hai phần: Nhiệt năng và năng lượng khác.
A = Q + A’
- Đưa ra biểu thức xác định phần điện năng tiêu
thụ biến thành các dạng năng lượng khác:
A’ =
E
q
- Suy nghĩ về các ví dụ.
- Phân biệt hai loại dụng cụ tiêu thụ điện.
- Trả lời:
+ Lấy ví dụ: bếp điện.
+ A = UIt = RI
2
t = U
2
t/R
+ P = A/t = UI = RI
2
= U
2
/R
- TL: Không. Chúng còn có thể biến thành hóa
năng, cơ năng, quang năng…
- Trả lời:
+ Nội năng: siêu điện.
+ Hóa năng: bình điện phân, acquy khi nạp điện.
+ Cơ năng: quạt, động cơ điện.
+ Nhiệt năng: bếp điện, lò nướng.
- Ghi nhận.
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
-
E
được gọi là suất phản điện của máy thu.
• Điện năng và công suất tiêu thu của máy thu
điện.
- Thông báo: r’ là điện trở của máy thu.
- Hướng dẫn học sinh thành lập biểu thức:
A = Q + A’ = RI
2
t +
E
It = UIt
- Gợi ý: Áp dụng các công thức công của dòng
điện.
- Thông báo: Đây cũng là điện năng tiêu thụ của
máy thu điện.
? Biểu thức xác định P?
• Hiệu suất của nguồn điện:
? Cho biết công thức công suất toàn phần và công
suất có ích của máy thu điện?
? Yêu cầu học sinh thiết lập công thức về hiệu suất
của máy thu điện?
- Thông báo về các chỉ số ghi trên các dụng cụ
tiêu thụ điện cho học sinh. Từ đó, đưa ra khái
niệm định mức: U, I, P định mức. Khi U đạt U
đ
thì
P đạt P
đ
và I đạt I
đ
.
- Ghi nhận.
- Thành lập công thức:
A = Q + A’ = r’I
2
t +
E
It = UIt
- Ghi nhận.
- TL: P = A/t = r’I
2
+
E
I
- TL: Công suất toàn phần: P = r’I
2
+
E
I
Công suất có ích của máy thu điện: P =
E
I.
- Thiết lập công thức:
H = (1 – r’I)/U
- Ghi nhận.
Hoạt động 3 (8 phút): Đo công suất điện và điện năng tiêu thụ
- Hướng dẫn học sinh tự nghiên cứu:
+ Muốn xác định được công suất, ta phải đo
những đại lượng nào và bằng dụng cụ nào?
+ Dụng cụ để đo công suất trong kỹ thuật?
+ Máy đếm điện năng thực chất đo đại lượng
nào?
- Thảo luận và trả lời:
+ Phải đo được I chạy trong mạch và U giữa hai
đầu đoạn mạch. Dùng vôn kế và ampe kế.
+ Oát kế.
+ Đo điện năng tiêu thụ của đoạn mạch.
Hoạt động 3 (5 phút): Vận dụng củng cố
- Nhắc lại các kiến thức đã học:
- Yêu cầu học sinh làm bài tập số 3
- Nhớ lại kiến thức đã học.
a. I
2
> I
1
.
b. R
1
> R
2
.
c. Đèn 1 dễ cháy.
Hoạt động 4 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà:
+ Học các công thức trong bài và ý nghĩa củng
chúng.
+ Làm bài tập số 4, 5.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau:
+ Ôn lại các kiến thức đã học.
+ Làm các bài tập trong SKG.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
TIẾT 17
BÀI TẬP
I. MỤC TIÊU
Kiến thức:
- Ôn lại kiến thức về công và công suất của dòng điện, định luật Jun – Len-xơ.
- Ôn lại công thức tính công và công suất của dòng điện ở một đoạn mạch tiêu thụ điện
năng và công thức tính công và công suất của nguồn điện.
Kĩ năng:
- Vận dụng kiến thức để làm các bài tập cơ bản về dòng điện không đổi, nguồn điện.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên:
- Một số bài tập dòng điện không đổi
Học sinh:
- Ôn lại kiến thức về dòng điện không đổi.
III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP
1. Ổn định trật tự:
2. Kiểm tra bài cũ: (5 phút)
- Viết các công thức tính công và công suất của dòng điện?
- Phát biểu định luật Jun – Len-xơ vaf công suất tỏa nhiệt?
- Viết công thức tính công và công suất của nguồn điện?
3. Tiến trình dạy học bài mới:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1 (5 phút): Nhắc lại các kiến thức đã học
1. Công và công suất của dòng điện: A = UIt; P = UI
2. Định luật Jun – Len-xơ: Q = I
2
Rt; P = I
2
R
3. Công và công suất của nguồn điện: A
n
= EIt; P
n
= EI
4. Công thức liên hệ giữa nhiệt lượng và nhiệt độ:
Q = mC(t
2
– t
1
)
5. Thông số của một dụng cụ điện:
VD: siêu điện: 220V – 1200W cho biết:
+ U
đm
= 220V: hiệu điện thế giới hạn của siêu → U ≤ 220V.
+ P
đm
= 1200W: đạt được khi U đạt U
đm
.
+ R
siêu
= U
đm
2
/R
đm
.
5. Giới thiệu dạng bài: Đun nước.
- Nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ từ t
1
0
→ t
2
0
là:
Q = mc(t
2
0
- t
1
0
)
- Nhiệt năng do bếp sinh ra chính là do dòng điện cung cấp.
Do đó, khi cho dòng điện chạy qua trong thời gian t thì dòng
điện thực hiện một công là:
A = UIt = I
2
Rt = U
2
t/R = Pt
- Áp dụng công thức về hiệu suất:
H = Q.100/A
- Ghi nhận và nhớ lại.
Hoạt động 2 (33 phút): Hướng dẫn học sinh làm một số bài tập tự luận
- Hướng dẫn học sinh làm các bài
tập trong SBT:
+ Bài 2.30 SBT.
- Giải các bải tập mà giáo viên yêu cầu.
a. Ta có: I
đ1
= P
1
/U
1
= 0,5A; R
đ1
= U
1
2
/P
1
= 240Ω
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
+ Bài 2.31 SBT.
+ Bài 2.32 SBT.
+ Bài 2.33 SBT.
+ Bài 2.35 SBT.
I
đ2
= P
2
/U
2
= 0,375A; R
đ2
= U
2
2
/P
2
= 240Ω
b. • Để bóng ở hình a sáng bình thường thì ta có:
U
BC
= 120V
→ U
R1
= 240 – 120 = 120(V)
Vì I
đ1
= 0,5A; I
đ2
= 0,375A nên ta có:
I
R1
= I
1
+ I
2
= 0,875(A)
→ R
1
= U
R1
/I
R1
= 137(Ω)
• Để bóng ở hình b sáng bình thường: U
R1
= U
2
= 120V.
Và để đèn Đ 1 sáng bình thường thì U
R2
=120V
→ I
1
= 0,5A
→ I
R2
= I
đ1
– I
đ2
= 0,125(A)
R
2
= U
R2
/I
R2
= 960(Ω)
Nhiệt lượng để đun sôi nước:
Q = mc(t
2
0
- t
1
0
)
Khi cho dòng điện chạy qua trong thời gian t thì dòng điện
thực hiện một công là:
A = Pt
- Áp dụng công thức về hiệu suất:
H = Q.100/A
→ P = mc(t
2
0
- t
1
0
)/Ht = 796(Ω)
Ta có: Q
1
= Q
2
= Q
3
= Q
4
→ U
2
t
1
/R
1
= U
2
t
2
/R
2
= U
2
t
3
/(R
1
+ R
2
)
= U
2
t
4
(R
1
+ R
2
)/R
1
R
2
Do đó ta có:
t
1
= 20’; t
2
= 30’; t
4
=6’40s
Nhiệt lượng để đun sôi nước:
Q = mc(t
2
0
- t
1
0
)
Khi cho dòng điện chạy qua trong thời gian t thì dòng điện
thực hiện một công là:
A = Pt
- Áp dụng công thức về hiệu suất:
H = Q.100/A
→ t = mc(t
2
0
- t
1
0
)/HP = 17’25s
a. Ta có A = U
1
I
1
t = 400(J)
Mà: U
1
= E
p
+ Ir = với E
p
= E
→ r = (U
1
– E
p
)/I
1
= (20 – 12)/2 = 4(Ω)
Vậy nhiệt lượng tỏa ra ở acquy:
Q
1
= rI
1
2
t = 160(Ω)
b. Khi phát điện, công ở mạch ngoài:
A
2
= U
2
It = (E – I
2
r)I
2
t = 80(J)
Nhiệt lượng tỏa ra:
Q
2
= rI
2
2
t = 40(J)
Hoạt động 4 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau:
+ Xem lại kiến thức về định luật
Ôm.
+ Xem lại các kiến thức về định luật
Ôm đối với toàn mạch.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
TIẾT 18
BÀI 9: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH
I. MỤC TIÊU
Kiến thức:
- Xây dựng được biểu thức định luật Ôm đối với toàn mạch, phát biểu được định luật
Ôm đối với toàn mạch.
- Nêu được mối quan hệ giữa xuất điện động của nguồn điện và độ giảm thế ở mạch
ngoài và ở trong nguồn điện.
- Hiểu được hiện tượng đoản mạch, giải thích được ảnh hưởng của điện trở trong đối
với cường độ dòng điện khi hiện tượng đoản mạch xảy ra. Biết được dụng cụ dùng để
tránh hiện tượng đoản mạch xảy ra trong mạch điện gia đình.
Kĩ năng:
- Rèn luyện kỹ năng logic toán học để xây dựng các công thức vật lý.
- Sử dụng định luật bảo toàn năng lượng để giải thích sự biến thiên năng lượng trong
mạch điện.
- Giải toán vật lý về định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có điện trở thuần và định luật Ôm
cho toàn mạch.
- Tính được các đại lượng có liên quan đến hiệu suất của nguồn điện.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên:
- Đọc lại SGK lớp 9 để biết được kiến thức xuất phát của HS.
Học sinh:
- Ôn lại kiến thức về định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có điện trở thuần, công của dòng
điện, công của nguồn điện, công của dòng điện thực hiện được ở máy thu điện.
- Ôn lại định luật bảo toàn năng lượng trong SGK vật lý lớp 9 và lớp 10.
III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP
1. Ổn định trật tự:
2. Kiểm tra bài cũ: (5 phút)
- Phát biểu định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có điện trở thuần.
- Phát biểu định luật Jun – Len-xơ và viết các công thức.
- Viết các công thức về công và công suất của nguồn điện.
3. Tiến trình dạy học bài mới:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1 (2 phút): Chuẩn bị điều kiện xuất phát. Đặt vấn đề.
- Nguồn điện được đặc trưng bởi suất điện động và điện
trở trong của nó. Nếu mắc nguồn điện vào mạch kín thì
cường độ dòng điện có quan hệ như thế nào với suất điện
động và điện trở trong của nguồn điện?
- Suy nghĩ về vẫn đề đặt ra.
Hoạt động 2 (13 phút): Xây dựng biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch
- Vẽ sơ đồ mạch điện và mô tả:
+ R là điện trở mạch ngoài.
+ r là điện trở trong của nguồn điện.
? Tổng trở toàn mạch (cả trong và
ngoài nguồn điện) là bao nhiêu?
? Khi mắc mạch như hình vẽ thì trong
mạch xuất hiện dòng điện I, thì sau
khoảng thời gian t nguồn điện thực
- Quan sát.
- TL: R* = R + r
- TL: A =
E
It
Dương Thế Hiển
A
V
R
0
R
E, r
A B
Giáo án Vật lý lớp 11
hiện một công như thế nào?
? Khi dòng điện I chạy qua các điện trở thì sinh nhiệt.
Tổng nhiệt lượng tỏa ra trên các điện trở là bao nhiêu?
- Hướng dẫn học sinh đưa ra công thức định luật Ôm:
- Gợi ý: Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng.
- Thông báo: Tích giữa cường độ dòng điện vào điện trở
của đoạn mạch được gọi là độ giảm điện thế ở mạch đó.
- Yêu cầu học sinh nhận xét về công thức (*).
- Đưa ra công thức về định luật Ôm đối với toàn mạch:
→I
=
E
/(R+r)
- Yêu cầu học sinh phát biểu định luật Ôm đối với toàn
mạch.
- Ta có: U = IR là hiệu điện thế mạch ngoài. Nên ta có:
U =
E
- Ir
- Yêu cầu học sinh nhận xét mối liên hệ giữa
E
và U trong
hai trường hợp: r lớn và r rất nhỏ ≈ 0.
- Khi đó: E – U = U’ = I.r trong đó r là điện trở trong của
nguồn điện.
- TL: Q = Q
n
+ Q
t
= RI
2
t + rI
2
t
- Đưa ra công thức định luật Ôm:
Q = A
→
E
It = RI
2
t + rI
2
t
→
E
= IR + Ir
→
E
= I(R+r) (*)
- NX: Suất điện động của nguồn điện có
giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở
mạch ngoài và mạch trong.
- TL: I mạch kín tỉ lệ thuận với E của
nguồn và tỉ lệ nghịch với R toàn phần
của cả mạch.
- TL: Khi r lớn thì U < E và khi r rất
nhỏ hoặc I = 0 (mạch hở) thì U bằng E.
Hoạt động 3 (5 phút): Tìm hiểu về hiện tượng đoản mạch
? Khi nào thì I có giá trị cực đại? và bằng bao nhiêu?
- Khi đó người ta nói rằng nguồn điện bị đoản mạch.
+ Pin: r
pin
khá lớn nên I qua pin không lớn lắm nhưng
mau hết điện.
+ Acquy: r
pin
khá nhỏ khoảng vài % Ω nên I qua acquy
khá lớn dễ làm hỏng acquy.
+ Với mạch điện gia đình: khi I quá lớn thì mặc dù R
dây
nhỏ nhưng Q = I
2
R
dây
t vẫn khá lớn dễ làm nóng chảy dây,
gây cháy nổ…
- Người ta dùng dụng cụ gì để tránh hiện tượng đoản mạch
xảy ra đối với mạch điện gia đình.
- TL: Khi R = 0 thì I
max
và chỉ phụ thuộc
vào
E
và r của nguồn: I =
E
/r.
- Ghi nhận.
- TL: Dùng cầu chì hoặc atomat.
Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu trường hợp mạch ngoài chỉ chứa máy thu điện
- Nêu trường hợp nếu mạch ngoài chỉ có
một máy thu điện có suất phản điện E’ và
điện trở trong r’ cùng với điện trở ngoài
R.
- Hướng dẫn học sinh viết biểu thức
13.8, 13.9 SGK.
- Gợi ý:
+ Tính nhiệt lượng tỏa ra ở trên toàn mạch.
+ Tính điện năng tiêu thụ ở máy thu điện.
+ Công do nguồn điện gây ra.
+ Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng.
- Quan xát và theo rõi.
- Xây dựng công thức:
Q = (R+r)I
2
t
A’ = E’It + r’I
2
t
A
n
= EIt
A
n
= A’ + Q = (R+r)I
2
t + E’It + r’I
2
t
Hay EIt = (R+r)I
2
t + E’It + r’I
2
t
→ E – E’ = I(R + r + r’)
Dương Thế Hiển
A
V
R
E, r
A B
E, r’
Giáo án Vật lý lớp 11
- Yêu cầu học sinh phát biểu định luật Ôm đối với toàn
mạch chứa nguồn và máy thu điện mắc nối tiếp.
I = (E – E’)/(R + r + r’)
- TL: I trong mạch tỉ lệ thuận với hiệu số
(E – E’) và tỉ lệ nghịc với điện trở toàn
phần của mạch
Hoạt động 4 (5 phút): Hiệu suất của nguồn điện
? Hiệu suất của nguồn điện được xác định bằng biểu thức
nào?
- Gợi ý: Trong mạch kín công có ích được thực hiện ở
đâu?
- Yêu cầu học sinh làm câu C2, C3.
- TL:
+ Công có ích của I ở mạch ngoài:
A = U
N
It
+ Công toàn phần của nguồn: A =
E
it
+ Hiệu suất: H = A
có ích
/A
toàn phần
→ H = U
N
It/
E
It = U/
E
(.100%)
Hoạt động 3 (3 phút): Vận dụng củng cố
? Phát biểu định luật Ôm cho toàn mạch và viết biểu thức
của định luật Ôm đó?
- Yêu cầu học sinh làm bài tập 1, 2 SGK.
- Trả lời câu hỏi.
- Bài 1: Câu B.
- Bài 2: Câu D.
Hoạt động 4 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà:
+ Học thuộc các công thức.
+ Làm bài tập: 3 SGK và các bài tập trong SBT.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau: Đọc trước bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
TIẾT 19
BÀI TẬP
I. MỤC TIÊU
Kiến thức:
- Ôn lại kiến thức về định luật Ôm cho toàn mạch.
Kĩ năng:
- Vận dụng được các công thức để làm các bài tập cơ bản về mạch điện chỉ có một
nguồn được gắn với mạch ngoài.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên:
- Một số bài tập về các loại đoạn mạch chứa nguồn có điện trở trong r.
Học sinh:
- Ôn lại kiến thức về định luật Ôm cho toàn mạch.
III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP
1. Ổn định trật tự:
2. Kiểm tra bài cũ: (5 phút)
- Phát biểu và viết công thức định luật Ôm cho toàn mạch?
- Nêu hiện tượng đoản mạch, tác hai?
3. Tiến trình dạy học bài mới:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1 (5 phút): Nhắc lại các kiến thức đã học
1. Định luật Ôm cho toàn mạch:
U
N
= E – Ir → I = E/(R
N
+ r)
2. Trường hợp mạch ngoài có máy thu điện:
E – E’ = I(R
N
+ r + r’) → I = (E – E’)/(R
N
+ r + r’)
- Ghi nhận và nhớ lại.
Hoạt động 2 (33 phút): Hướng dẫn học sinh làm một số bài tập tự luận
- Bài 2.41.
- Bài 2.46.
- Bài 2.49.
a. Do r = 0 → U = E = 180V
b. R
AB
= R
2
R
V
/(R
2
+ R
V
) = 600Ω
Ta có I toàn mạch: I = E/(R
1
+ R
AB
) = 0,1A
U
AB
= IR
AB
= 60V
c. Vì R
1
= R
2
→ U
AB
a. Áp dụng công thức ta có:
P = I
2
R = [E/(R + r)]
2
R
↔ 4 = [6/(R + 2)]
2
R
→ R
1
= 4Ω or R
2
= 1Ω
b. Áp dụng công thức ta có:
P = E/(
R
+ r/
R
)
2
- Để P max thì f = (
R
+ r/
R
) min.
- Áp dụng bất đẳng thức cosi ta có: f min khi
R
= r/
R
.
→ R = r = 2Ω → P
max
= 4,5W
a. Áp dụng công thức:
( )
2
2
1
1
P I R R R
R R r
ξ
= = +
÷
+ +
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
- Bài 2.50.
2
2
1
1
P
r
R R
R R
ξ
=
+ +
÷
÷
+
- P max khi
1
1
r
R R
R R
+ +
+
min.
- Khi đó: R + R
1
= r → R = r – R
1
= 1Ω
b.
2
2
1
R
P RI R
R R r
ξ
= =
÷
+ +
=
2
2
1
P
r R
R
R
ξ
=
+
+
÷
P
R
max khi
1
1
1,2
r R
R R r R
R
+
= ⇒ = + = Ω
P
max
=
ξ
/4R=30W
1
1
1
1
30
2 3
R R R
U IR
R R
R R R
r
R R
ξ
= = =
+ +
+
+
Công suất tiêu thụ trên R:
( )
2
2 2
900 900
2 3
2
3
R
U R R
P
R
R
R
R
= = =
+
+
÷
P
R
max khi:
2 2
3
3
R R
R
= ⇒ = Ω
P
Rmax
= 37,5W.
Hoạt động 4 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau:
+ Xem lại kiến thức về định luật
Ôm.
+ Xem lại các kiến thức về định luật
Ôm đối với toàn mạch.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
TIẾT 20
BÀI 9: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN
MẮC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ (TIẾT 1)
I. MỤC TIÊU
Kiến thức:
- Nhận biết máy phát, máy thu và các đại lượng đặc trưng của chúng.
Kĩ năng:
- Vận dụng được định luật Ôm cho đoạn mạch có chứa nguồn điện và máy thu để tính
các đại lượng có liên quan.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên:
- Chuẩn bị các hình vẽ trong SGK.
Học sinh:
- Ôn lại kiến thức về định luật Ôm đối với toàn mạch.
III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP
1. Ổn định trật tự:
2. Kiểm tra bài cũ: (5 phút)
- Phát biểu định luật Ôm đối với toàn mạch, định luật Ôm đối với mạch có chứa một
máy thu?
- Hiện tượng đoản mạch, tác hại?
3. Tiến trình dạy học bài mới:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1 (15 phút): Tìm hiểu định luật Ôm đối với đoạn mạch chỉ chứa nguồn điện
- Phân tích hình 14.1 SGK: Các thiết bị dùng trong thí
nghiệm, kết quả ở bảng 14.1.
- Gợi ý cho học sinh vẽ và phân tích kết quả thí nghiệm để
đi đến nhận xét về biểu thức.
+ Nhận xét về hình dạng của đồ thị?
+ Dạng hàm số của dạng đồ thị này?
+ Cho biết ý nghĩa của a và b?
- Kết luận về biểu thức của định luật Ôm cho đoạn mạch:
U
AB
= E – Ir
? Yêu cầu học sinh phân tích dấu hiệu để nhận biết được
nguồn phát và quy tắc xác định dấu cho suất điện động và
độ giảm điện thế khi tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn
mạch có chứa nguồn phát?
- Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn:
+ Từ U
AB
= E – Ir → xác định I.
+ Nhận xét về độ lớn của U
AB
.
+ Nhận xét U
AB
trong trường hợp có R.
- Quan sát và theo dõi.
- Trả lời:
+ Dạng đường thẳng.
+ y = ax + b → U
AB
= a – bI
+ a = E và b = r.
- TL:
+ Khi dòng điện vào ở cực âm, ra ở cực
dương thì đây là nguồn phát và E > 0.
U
AB
= E – I(R + r)
- Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa
nguồn: I = (E – U
AB
)/r = (E + U
BA
)/r
U
AB
= - U
BA
U
AB
= V
A
– V
B
= E – I(R + r)
I = (E – U
AB
)/(R + r)
I = (E + U
BA
)/(R + r)
Hoạt động 2 (10 phút): Định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa máy thu điện
Dương Thế Hiển
A
V
R
0
R
E, r
A B
Giáo án Vật lý lớp 11
- Phân tích hình 14.1 SGK: Các
thiết bị dùng trong thí nghiệm, kết
quả ở bảng 14.1.
? Công của dòng điện sinh ra trong thời gian t?
? Khi cho dòng điện chạy qua máy thu có suất phản điện
E’ là điện trở trong r thì điện năng tiêu thụ trên của máy
thu được xác định theo công thức nào?
? Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta có điều gì?
? Yêu cầu học sinh phân tích dấu hiệu để nhận biết được
nguồn phát và quy tắc xác định dấu cho suất điện động và
độ giảm điện thế khi tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn
mạch có chứa nguồn phát?
- Hướng dẫn học sinh xây dựng công thức định luật Ôm
đối với đoạn mạch có thêm điện trở R.
- Gợi ý: + Trong trường hợp có thêm điện trở R trên đoạn
mạch AB thì điện trở mạch ngoài như thế nào?
+ Điện năng tiêu thụ mạch ngoài.
+ Hiệu điện thế mạch ngoài.
- Quan sát.
- TL: A = U
N
It
- TL: A
p
= E
p
It + r
p
I
2
t
- TL: A = A
p
→ U
N
It = E
p
It + r
p
I
2
t
→ U
AB
= E
p
+ r
p
I
hay I = (U
N
– E
p
)/r
p
- TL: Khi dòng điện đi vào ở cực dương
và đi ra ở cực âm thì khi đó là nguồn
thu và E < 0.
U
AB
= E
p
+ Ir
p
- TL: + Khi đó: R
N
= R +r
p
+ A
N
= E
p
It + RI
2
t + r
p
I
2
t
+ U
AB
= E
p
+ (r
p
+ R)I
hay I = (U
N
– E
p
)/(r
p
+ R)
Hoạt động 3 (10phút): Xây dựng công thức tổng quát của định luật Ôm đối với các loại đoạn mạch
- Dẫn dắt học sinh tìm hiểu biểu thức định luật Ôm tổng
quát từ các đoạn mạch đã biết ở trên.
- Nếu dòng điện chạy qua nguồn từ cực âm đến cực dương
U
BA
= V
B
– V
A
= E – (R + r)I
AB
U
AB
= V
A
– V
B
= (R + r)I
AB
– E
- Nếu dòng điện chạy qua nguồn từ cực dương đến cực âm
thì nguồn đóng vai trò máy thu:
U
AB
= V
B
– V
A
= (R + r)I
AB
+ E
- Yêu cầu học sinh đưa ra công thức tổng quát và rút ra I.
? Dựa vào công thức đưa ra các quy ước về dấu của các
đại lượng trong công thức?
- Học sinh tự học phần này, lưu ý về
chiều, tính hiệu điện thế, xác định dấu
cho độ giảm điện thế và suất điện động
hay suất phản điện khi áp dụng định luật
Ôm.
- Viết công thức.
- Đưa ra công thức:
U
AB
= V
B
– V
A
= (R + r)I
AB
– E
I
AB
= (U
AB
– E)/(R + r)
- TL: E > 0 dòng I từ dương đến âm
E < 0 dòng I từ âm đến dương
Hoạt động 3 (3 phút): Vận dụng củng cố
- Nhắc lại các kiến thức và công thức chính trong bài - Nhớ lại các kiến thức đã học.
Hoạt động 4 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà:
+ Học thuộc các công thức.
+ Làm bài tập: 3 SGK và các bài tập trong SBT.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau: Đọc trước bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
Dương Thế Hiển
E, r
A B
Giáo án Vật lý lớp 11
TIẾT 21
BÀI 9: ĐOẠN MẠCH CHỨA NGUỒN ĐIỆN
GHÉP NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ (TIẾT 2)
I. MỤC TIÊU
Kiến thức:
- Biết được các loại bộ nguồn điện mắc nối tiếp, song song và mắc xung đối.
- Biết được cách ghép nguồn, đại lượng đặc trưng cho từng cách ghép (suất điện đông,
điện trở trong và định luật Ôm cho từng cách ghép).
Kĩ năng:
- Cách tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn điện.
- Vận dụng được định luật Ôm cho đoạn mạch có chứa nguồn điện và máy thu để tính
các đại lượng có liên quan.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên:
- Chuẩn bị các hình vẽ trong SGK.
Học sinh:
- Ôn lại kiến thức về định luật Ôm đối với toàn mạch.
III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP
1. Ổn định trật tự:
2. Kiểm tra bài cũ: (5 phút)
- Viết cách công thức của định luật Ôm đối với trường hợp đoạn mạch có chứa nguồn
điện và trường hợp đoạn mạch chứa máy thu.
3. Tiến trình dạy học bài mới:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu cách mắc nối tiếp nguồn điện thành bộ
- Thông báo: Chúng ta có thể ghép các nguồn điện thành
bộ. Các nguồn điện mắc nối tiếp nhau khi cực âm của
nguồn thứ nhất được nối với cực dương của nguồn thứ 2.
? Suất điện động của bộ nguồn có quan hệ như thế nào với
các suất điện động thành phần?
- Gợi ý:
+ Hiệu điện thế U
AB
có quan hệ như thế nào với các hiệu
điện thế U
AM
, U
MN
, …, U
QB
?
+ Giả sử dòng điện chạy từ B đến A. Viết biểu thức định
luật Ôm cho từng đoạn mạch AM, MN, …, QB.
+ Áp dụng định luật Ôm trên toàn mạch đối với cả đoạn
AB.
? Nếu các nguồn giống nhau có cùng suất điện động E và
điện trở trong r mắc nối tiếp thì suất điện động và điện trở
trong của bộ nguồn được xác định như thế nào?
- Tiếp thu và ghi nhớ.
- Trả lời câu hỏi.
+ U
AB
= U
AM
+ U
MN
+ … + U
QB
= (- I
AB
r
1
+ E
1
) + (-I
AB
r
2
+ E
2
) +
… + (-I
AB
r
n
+ E
n
)
= -I
AB
(r
1
+ r
2
+ … + r
n
)
+ (E
1
+ E
2
+ … + E
n
)
+ U
AB
= E
b
- Ir
b
+ Khi đó:
E
b
= E
1
+ E
2
+ …+ E
n
r
b
= r
1
+ r
2
+ … + r
n
- Trả lời: Thì khi đó:
E
b
= nE
r
b
= nr
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu cách mắc xung đối nguồn điện thành bộ
- Thông báo: Khi có hai nguồn điện mà cực âm (hoặc cực
dương) của nguồn này được nối với cực âm (hoặc cực
dương) của nguồn kia thì ta nói hai nguồn đó được mắc
xng đối. Với E
1
> E
2
.
? Suất điện động của bộ nguồn có quan hệ như thế nào với
các suất điện động thành phần?
- Gợi ý:
+ Nhận xét vai trò của E
1
và E
2
.
- Tiếp thu và ghi nhớ.
- Trả lời câu hỏi.
+ E
1
đóng vai trò là nguồn còn E
2
đóng
vai trò là máy thu. Khi đó:
U
AB
=(E
2
- E
1
)/(r
1
+ r
2
)
+ Khi đó:
E
b
= E
1
- E
2
r
b
= r
1
+ r
2
Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu cách mắc song song nguồn điện thành bộ
- Thông báo: Các nguồn điện là mắc song song khi có các
cực dương cùng được nối vào một điểm và các cực âm
cùng được nối vào cùng một điểm.
? Suất điện động của bộ nguồn có quan hệ như thế nào với
các suất điện động thành phần?
- Gợi ý:
+ Hiệu điện thế U
AB
có quan hệ như thế nào với các hiệu
điện thế U
AM
, U
MN
, …, U
QB
?
+ Khi mạch hở thì U chính bằng E.
+ Các điện trở trong của nguồn được mắc song song với
nhau.
? Nếu các nguồn giống nhau có cùng suất điện động E và
điện trở trong r mắc nối tiếp thì suất điện động và điện trở
trong của bộ nguồn được xác định như thế nào?
- Tiếp thu và ghi nhớ.
- Trả lời câu hỏi.
+ Hiệu điện thế giữa hai đầu AB cũng
chính bằng hiệu điện thế giữa hai cực
của mỗi nguồn.
+ Khi đó:E
b
= E
1
= E
2
= …= E
n
1/r
b
= 1/r
1
+ 1/r
2
+ … + 1/r
n
- Trả lời: Thì khi đó:
E
b
= E
r
b
= r/n
Hoạt động 4 (5 phút): Tìm hiểu các cách mắc song song nguồn điện thành bộ
- Thông báo: Nếu bộ nguồn điện có các nguồn điện giống
nhau mắc thành n hàng, mỗi hàng có m nguồn mắc nối
tiếp thì được gọi là bộ nguồn mắc hỗn hợp đối xứng.
? Suất điện động của bộ nguồn có quan hệ như thế nào với
các suất điện động thành phần?
- Tiếp thu và ghi nhớ.
- Trả lời câu hỏi:
+ Do mỗi hàng có m nguồn mắc nối tiếp
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
? Điện trở của bộ?
nên suất điện động của một hàng là:
E
h
= mE
+ Khi đó bộ tương đương với n nguôn
có suất điện động mE mắc song song.
Vậy suất điện động của cả bộ chính là
suất điện động của một bộ mE.
E
b
= mE.
- Trả lời:
+ Mỗi hàng tương đương m điện trở
mắc nối tiếp: r
h
= mr.
+ Cả bộ tương đương với n điện trở mr
mắc song song: r
b
= r
h
/n = mr/n
Hoạt động 4 (3 phút): Vận dụng củng cố
- Nhắc lại các kiến thức và công thức chính trong bài - Nhớ lại các kiến thức đã học.
Hoạt động 5 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà:
+ Học thuộc các công thức.
+ Làm bài tập: 4, 5, 6 SGK và các bài tập trong SBT.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau: Đọc trước bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
TIẾT 22
BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN
I. MỤC TIÊU
Kiến thức:
- Ôn lại kiến thức về định luật Ôm tổng quát đối với các loại đoạn mạch.
- Ôn lại cách ghép nguồn, đại lượng đặc trưng cho từng cách ghép (suất điện đông,
điện trở trong và định luật Ôm cho từng cách ghép).
Kĩ năng:
- Vận dụng được các công thức để làm các bài tập cơ bản về mạch điện chỉ có một
nguồn được gắn với mạch ngoài.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên:
- Một số bài tập về các loại đoạn mạch chứa nguồn có điện trở trong r.
Học sinh:
- Ôn lại kiến thức về định luật Ôm cho toàn mạch.
III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP
1. Ổn định trật tự:
2. Kiểm tra bài cũ: (5 phút)
- Viết công thức định luật Ôm tổng quát cho toàn mạch?
- Các công thức về mắc nguồn thành bộ?
3. Tiến trình dạy học bài mới:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1 (5 phút): Nhắc lại các kiến thức đã học
1. Định luật Ôm cho toàn mạch:
U
N
= E – Ir → I = E/(R
N
+ r)
2. Định luật Ôm tổng quát đối với các loại đoạn mạch.
U
AB
= V
B
– V
A
= (R + r)I
AB
– E
- Ghi nhận và nhớ lại.
Hoạt động 2 (33 phút): Hướng dẫn học sinh làm một số bài tập tự luận
- Bài 1 SGK trang 75 - Cường độ dòng điện định mức và điện trở của các bóng
đèn:
I
đ1
= P
1
/U
1
= 0,5A; R
đ1
= U
1
2
/P
1
= 12Ω
I
đ2
= P
2
/U
2
= 0,5A; R
đ2
= U
2
2
/P
2
= 5Ω
a. Vì các đèn sáng bình thường, ta có:
U
CB
= U
1
= 6V; U
2
= 2,5V
suy ra U
R2
= U
CB
- U
2
= 3,5V
Hơn nữa: I
R2
= I
đ2
= 0,5A
Suy ra: R
2
= U
R2
/ I
R2
= 7Ω
Ngoài ra: I = I
R1
= I
đ1
+ I
đ2
= 1A
Từ đó: U
AB
= E - Ir = 6,6 - 1.0,12 = 6,48(V)
U
R1
= U
AC
= U
AB
- U
CB
= 6,48 - 6 = 0,48(V)
suy ra: R
1
= U
R1
/I
R1
= 0,48Ω
b. Với R’ = 1Ω ta có:
R
CB
= [R
đ1
(R
2
’ + R
đ2
)]/(R
đ1
+ R
2
’ + R
đ2
) = 4Ω
R
AB
= R
1
+ R
CB
= 4,48Ω
Cường độ dòng điện trong mạch chính là:
I = E/(R
AB
+ r) = 1,43 A
Dương Thế Hiển
Giáo án Vật lý lớp 11
- Bài 2 SGK trang 76
- Bài 3: Khi mắc điện trở R
1
= 4Ω
vào hai cực của một nguồn điện thì
I
1
= 0,5A. Thay R
1
bằng R
2
thì được
I
2
= 0,25A. Tính E và r.
- Bài 4: Khi mắc R
1
= 500Ω vào 2
cực của pin mặt trời thì U
1
= 0,1V.
Thay R
1
bằng R
2
= 1000Ω thì ở
mạch ngoài U
2
= 0,15Ω.
a. Tính E và r của pin.
b. Diện tích pin là S = 5cm và nó
nhận được ánh sáng với công suất
trên mỗi đơn vị diện tích là w = 2
mW/cm
2
. Tính hiệu suất H của pin
khi chuyển từ năng lượng ánh sáng
thành nhiệt năng ở điện trở R
2
.
Từ đó: U
CB
= IR
CB
= 5,74V
Hiệu điện thế trên đèn Đ
1
bây giờ là:
U
1
’ = U
CB
= 5,74V
Vì U
1
’ < U
1
nên đèn Đ
1
sáng kém hơn bình thường.
Cường độ dòng điện qua đèn Đ
2
bây giờ là:
I
2
’ = U
CB
(R
2
’ + R
đ2
) = 0,95 A > I
đ2
Vậy đèn Đ
2
sáng hơn bình thường
a. Áp dụng công thức của định luật Ôm cho 3 đoạn mạch:
I
1
= (U
BA
- E
1
)/r
1
(1) và I
2
= (U
BA
- E
2
)/r
2
(2)
I = U
AB
/R (3)
Tại nút A ta có: I = I
1
+ I
2
(4)
Ta có: U
AB
= (E
1
/r
1
+ E
2
/r
2
)/(1/R + 1/r
1
+ 1/r
2
)
b. Nếu E
2
là nguồn phát điện, I
2
> 0, từ (2) rút ra:
U
AB
= E
2
- I
2
r
2
< E
2
Từ đó ta có: R < E
2
r
1
/(E
1
- E
2
)
Nếu E
2
không phát, không thu, I
2
= 0: R = E
2
r
1
/(E
1
- E
2
)
Nếu E
2
là máy thu, I
2
> 0: R > E
2
r
1
/(E
1
- E
2
)
Trường hợp 1: E = I
1
(R
1
+ r)(1)
Trường hợp 2: E = I
2
(R
2
+ r)(2)
Từ (1) và (2) ta được: I
1
R
1
+ I
1
r = I
2
R
2
+ I
2
r
↔ (I
1
- I
2
)r = I
1
R
1
+ I
2
R
2
↔ r = (I
1
R
1
+ I
2
R
2
)/(I
1
- I
2
)
→ r = 2Ω
Thế vào (1) ta được: E = 3V.
a. Ta có: I
1
= U
1
/R
1
= 2.10
-4
A.
I
2
= U
2
/R
2
= 1,5.10
-4
A.
Trường hợp 1: E = I
1
(R
1
+ r)(1)
Trường hợp 2: E = I
2
(R
2
+ r)(2)
Từ (1) và (2) ta được: I
1
R
1
+ I
1
r = I
2
R
2
+ I
2
r
↔ (I
1
- I
2
)r = I
1
R
1
+ I
2
R
2
↔ r = (I
1
R
1
+ I
2
R
2
)/(I
1
- I
2
)
→ r = 1000Ω
Thế r vào (1) ta được E = 0,3V.
b. Pin nhận được năng lượng ánh sáng với công suất là:
P
tp
= wS = 10
-2
W
Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R
2
:
P
nh
= I
2
R
2
= 2,25.10
-5
W
Hiệu suất chuyển hóa thành nhiệt năng:
H = P
nh
/P
tp
= 2,25.10
-3
= 0,225%
Hoạt động 4 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau:
+ Xem lại kiến thức về định luật Ôm
tổng quát.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
Dương Thế Hiển