Bài 11: Phương pháp giải bài toán về toàn mạch

Giáo án Vật Lý 11-Cơ bản ; Giáo viên: Nguyễn Vũ Cờng . Năm học 2007-2008 Page:
Tuần 12 -Tiết 21 Ngày soạn:
I.Mục tiêu
1/ Kiến thức:
- Nắm đợc cách thức để giải một bài toán về toàn mạch
- Vận dụng các kiến thức về quan hệ giữa U,I,R trong trờng hợp mắc song song và nối tiếp
- Biết cách tính các đại lợng định mức trong các thiết bị điện : U
đ m
; I
đ m
và P
đ m

2/ Kỹ năng:
- Biết cách phân tích mạch điện
-Kĩ năng giải bài toán toàn mạch
II.Chuẩn bị:
1/ Giáo viên:
- Thớc kẻ , bảng phụ vẽ trờng hợp mắc các điện trở song song và nối tiếp
- Các câu hỏi trắc nghiệm củng cố và hớng dẫn học sinh tìm hiểu bài
2/ Học sinh:
- Đọc trớc bài ở nhà
- Xem lại cách mắc điện trở thành bộ
- Giấy nháp để làm bài
II. Tổ chức hoạt động dậy và học
A.Hoạt động đầu giờ( Time:03 min )
1/ ổ n định tổ chức lớp:
Lớp Ngày dạy Sĩ số Học sinh nghỉ
11H
2/ Hoạt động vào bài:
- ở lớp 9 chúng ta đã học khá kĩ đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp và song song.ở lớp 11 ta

đã học cách ghép bộ nguồn điện và đoạn mạch gồm nguồn điện và mạch ngoài. Vậy quan hệ giữa U và
I đối với toàn mạch sẽ đợc tính nh thế nào khi có bộ nguồn và mạch ngoài có bộ điện trở.
B.Bài mới ( Time :37 min )
Time Hớng dẫn của Giáo viên Hoạt động của học sinh
07
1.Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức cũ
(*1?) Viết biểu thức thể hiện mối quan hệ giữa U
b
;
I
b
; và R
b
hay R
tđ
trong trờng hợp ghép bộ điện trở?
( * 2?) Các công thức thờng dùng với dạng btập định luật
Ôm cho toàn mạch?
- Trả lời câu 2:
E
( )
N
I R r= +
(2)
.
N
U I R= =
E - I.r (3) ; A
ng
= E .I.t (4)

P
ng
= E.I (5); A = U.I.t (6); P = U.I (7)
(*3?) Công thức ghép nguồn thành bộ?
- Trả lời câu 3:
*Bộ nguồn nối tiếp:
1
.
n
b i
i
r r n r
=
= =

1
.
n
b i
i
n

=
= =

*Bộ nguồn song song:
;
b b
n
r

r

= =
*Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng:
.
. ;
b b
m r
m r
n

= =
-Trả lời câu 1:
+Đm nối tiếp: U
b
=
1
n
i
i
U
=

I
b
= I
1
= ..=I
n
R

b
=
1
n
i
i
R
=

+ Đm song song: U
b
= U
i

I
b
=
1
n
i
i
I
=


1
1 1
n
i
b i

R R
=
=


Bài 11 Phơng pháp giải một số bài toán về toàn mạch
I=
N
R r

+
Giáo án Vật Lý 11-Cơ bản ; Giáo viên: Nguyễn Vũ Cờng . Năm học 2007-2008 Page:
Giáo án Vật Lý 11-Cơ bản ; Giáo viên: Nguyễn Vũ Cờng . Năm học 2007-2008 Page:
Time Hớng dẫn của Giáo viên Hoạt động của học sinh
05
2. Hoạt động 2: Những chú ý trong phơng pháp giải
*1: Toàn mạch có thể là một nguồn hoặc bộ nguồn ghép
lại.
*2: Mạch ngoài có thể là các điện trở hoặc các vật dẫn tiêu
thụ điện.
(*4?) Có thể áp dụng luôn công thức định luật ôm cho toàn
mạch đợc không?
*3: áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch để tính I ở mạch
chính,suất điện động, hiệu điện thế mạch ngoài, công và
công suất của nguồn và điện năng, công suất tiêu thụ của
đoạn mạch ... theo yêu cầu của bài.
*4: Cần vận dụng linh hoạt các công thức đã học.
-Trả lời câu 4:
+ Phải xác định rõ cách mắc
nguồn rồi ápdụng công thức phù

hợp để tính
; r

+ Cần nhận định rõ cách mắc
các điện trở từ đó tính I; R
b

hay R
tđ
+ Tùy theo yêu cầu của bài toán
mà ta áp dụng linh hoạt các
công thức đã học .
25
3. Hoạt động 3: Vận dụng làm các dạng bài toán cụ thể

Bài tập 1: C ho biết: E;r
1 2 3
2 ; 5 ; 10 ; 3r R R R= = = =

E=6 V R
1
R
2
R
3

Tính:
a. R
N
=? ; b. I=?A và U =?V ; c. U

1
=? V
* H ớng dẫn : -Bớc 1: Phân tích đoạn mạch:gồm 1nguồn
mắc với 3 điện trở nối tiếp
-Bớc 2: Vận dụng linh hoạt công thức tính R
N
(đối với mạch gồm 3 điện trở nối tiếp); tính I vàU theo
định luật Ôm.
Bài giải:
-ADCT:R
N
=R
b
=R
1
+R
2
+R
3
- Vận dụng: I=
N
R r

+

.
N
U I R=
= E- r.I
-Vì đoạn mạch nối tiếp nên

dòng điện trong mạch chính
cũng là dòng điện qua từng
điện trở:I
1
=I
2
=I
3
=I
- Thay số:
a. R
N
= 18
b. I =
6
0,3
20
A=
;
6 2.U
=
0,3=5,4V
c.
1 1
. 0,3.5 1,5U I R V= = =

25
3. Hoạt động 3: Vận dụng làm các dạng bài toán cụ thể
E;r

Đ
1


R
b
Đ
2


Bài tập 2: C ho biết: Đ
1
(12V-6W); Đ
2
( 6V- 4,5 W)
Biến trở R
b
Nguồn có E=12,5 V và r = 0,4 .
a. Khi R
b
= 8 thì Đ
1
và Đ
2
sáng bình thờng.
b. Tính công suất của nguồn và hiệu suất của nguồn khi
đó?
*H ớng dẫn :
- Bớc 1: Phân tích mạch ngoài gồm:
Đ

1
//{Đ
2
nt R
b
},áp dụng công thức tính điện trở ở mạch
song song và nối tiếp.
- Bớc 2: Vận dụng linh hoạt công thức tính R
N
; tính I
vàU theo định luật Ôm (nhng lu ý để đèn sáng bình thờng
thì U
mạch
= U
đm
của đèn);sau đó tính tiếp công suất và hiệu
suất của nguồn.
Chú ý: P
đm
= U
đm
.I
đm
= U
2

đm
/R
đm
nên R

đm
= U
2

đm
/ P
đm
I
đm
= P
đm
/ U
đm
3. Hoạt động 3: Vận dụng làm các dạng bài toán cụ thể
a/ Để đèn sáng bình thờng thì
hiệu điện thế qua mạch bằng
hiệu điện thế U
1 đm
vì U
1đm

=U
Rb-đ2
=U
mạch
= 12 V
ta có:1/R
N
= 1/R
1đm

+1/R
bđ2
với
R
bđ2
=R
b
+R
2đm
=8+ U
2

đm
/P
đm
R
bđ2
= 8+36/4.5=16
R
1đm
= U
2

đm
/P
đm
=144/6
R
1đm
= 24

Do đó: R
N
= 1/24 +1/16
1/R
N
=5/48 =0,1042
Suy ra R
N
= 1/ 0.1042 =9,6
Vậy I = E/( R
N
+ r)
I = 12,5/(9,6 + 0,4) = 1,25 A
Từ đó ta có dòng điện qua mỗi
bóng đèn chính là dòng điện định
mức I
1
=I
1đ m
= 0,5 A I
1đ m
=P
đm
/ U
đm
;I
2
=I
2đ m
= 0,75 A

b/ Công suất của nguồn là:
P
ng
= E.I và hiệu suất của
nguồn : H = U
N
/ E
Thay số ta có:
P
ng
= E.I = 12,5.1,25
P
ng
=15,625 W
Hiệu suất: H = I.R
N
/ E
H = 1,25.9,6/12,5 = 96%
ADCT tính định luật Ôm cho
Giáo án Vật Lý 11-Cơ bản ; Giáo viên: Nguyễn Vũ Cờng . Năm học 2007-2008 Page:
C.Củng cố, dặn dò: ( Time: 05 min)
Những chú ý trong ph ơng pháp giải
*1: Toàn mạch có thể là một nguồn hoặc bộ nguồn ghép lại.
*2: Mạch ngoài có thể là các điện trở hoặc các vật dẫn tiêu thụ điện.
*4: Cần vận dụng linh hoạt các công thức đã học
- Làm bài tập trong SGK và Sách Bài tập ; giờ sau là giờ Bài tập chuẩn bị kiểm tra một tiết
Về nhà ôn tập chơng I và II xem lại các dạng bài tập đã chữa.
*3: áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch để tính I ở mạch chính,suất điện động, hiệu điện thế
mạch ngoài, công và công suất của nguồn và điện năng, công suất tiêu thụ của đoạn mạch ... theo
yêu cầu của bài.