Giáo án Vật lý 11 bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về mạch

GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ TOÀN MẠCH
I. MỤC TIÊU
+ Vận dụng định luật Ôm để giải các bài toán về toàn mạch.
+ Vận dụng các công thức tính điện năng tiêu thụ, công suất tiêu thụ điện năng
và công suất toả nhiệt của một đoạn mạch; công, công suất và hiệu suất của nguồn
điện.
+ Vận dụng được các công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ
nguồn nối tiếp, song song và hỗn hợp đối xứng để giải các bài toán về toàm mạch.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên + Nhắc nhở học sinh ôn tập các nội dung kiến thức đã nêu trong các
mục tiêu trên đây của tiết học này.
+ Chuẫn bị một số bài tập ngoài các bài tập đã nêu trong sgk để ra
thêm cho học sinh khá.
2. Học sinh: Ôn tập các nội dung kiến thức mà thầy cô yêu cầu.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động của giáo
viên

Hoạt động của học sinh

Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ
+ Phát biểu và viết biểu
thức định luật Ôm cho
toàn mạch.
+ Viết CT tính Eb và rb
của bộ nguồn gồm n
nguồn giống nhau mắc
song song; n nguồn
mắc nối tiếp

Nội dung cơ bản


Hoạt động 2 (15 phút) : Tìm hiểu phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch.
I. Phương pháp giải
+ Cần phải nhận dạng loại bộ
nguồn và áp dụng công thức
tương ứng để tính suất điện
động và điện trở trong của bộ
nguồn
+ Cần phải nhận dạng các điện
trở mạch ngoài được mắc như
thế nào để để tính điện trở tương
đương của mạch ngoài.
+ Áp dụng định luật Ôm cho
toàn mạch để tìm các ẩn số theo
yêu cầu của đề ra

E
Nêu các công thức tính
I = R + r ; E = I(RN + r) ;
N
CĐDĐ trong mạch
+ Các công thức cần sử dụng :
chính,
HĐT mạch
U = IRN = E – Ir ; Ang = EIt ; Png
E
ngoài, công và công
I

=
; E = I(RN + r) ;
= EI
RN + r
suất của nguồn.
A = UIt ; P = UI
U = IRN = E – Ir ; Ang = EIt ;
Png = EI

A = UIt ; P = UI
Hoạt động 3 (20 phút) : Giải các bài tập ví dụ.
II. Bài tập ví dụ
Bài tập 1
a) Điện trở mạch ngoài
Vẽ lại đoạn mạch.
Yêu cầu học sinh thực
hiện C3.

Thực hiện C3.

Tính cường độ dòng điện chạy

RN = R1 + R2 + R3 = 5 + 10 + 3
= 18Ω
b) Cường độ dòng điện chạy


trong mạch chính.
Yêu cầu học sinh tính
cường độ dòng điện

chạy trong mạch chính.

Tính hiệu điện thế mạch ngoài.

qua nguồn điện (chạy trong
mạch chính)
E

6

I = R + r = 18 + 2 = 0,3(A)
N
Hiệu điện thế mạch ngoài

Tính hiệu điện thế giữa hai đầu
U = IRN = 0,3.18 = 5,4(V)
Yêu cầu học sinh tính
R1.
hiệu điện thế mạch
c) Hiệu điện thế giữa hai đầu R1
ngoài.
U1 = IR1 = 0,3.5 = 1,5(V)
Yêu cầu học sinh tính
hiệu điện thế giữa hai
Bài tập 2
đầu R1.
Điện trở và CĐDĐ định mức
của các bóng đèn
Yêu cầu học sinh trả Thực hiện C4.
lờ C4.

2
U dm
62
2
=
RD2 =
= 8(Ω)
Pdm 2 4,5

P
Tính điện trở và cường Idm1 = dm1 = 6 = 0,5(A)
U dm1 12

độ dòng điện định mức
của các bóng đèn?

Pdm 2 4,5
Idm2 = U = 6 = 0,75(A)
dm 2

2
U dm
12 2
1
=
RD1 =
= 24(Ω)
Pdm1
6

2
U dm
62
2
=
RD2 =
= 8(Ω)
Pdm 2 4,5

P

6

P

4,5

dm1
Idm1 = U = 12 = 0,5(A)
dm1

dm 2
Idm2 = U = 6 = 0,75(A)
dm 2

Điện trở mạch ngoài
R (R + R )

24(8 + 8)

D1
b
D2
RN = R + R + R = 24 + 8 + 8 =
D1
B
D2

9,6(Ω)
Tính điện trở mạch ngoài.

Cường độ dòng điện trong
mạch chính


E

12,5

I = R + r = 9,6 + 0,4 = 1,25(A)
N
Cường độ dòng điện chạy qua
các bóng
Điện trở mạch ngoài?
Iđ1 =
IRN 1,25.9,6
U
Cường độ dòng điện
Iđ= R = R = 24 =0,5(A)
D1

D1
chạy trong mạch chính?
U

Iđ2= R
Tính cường độ dòng
điện chạy qua từng
bóng đèn.

D1

=

IRN
1,25.9,6
=
Rb + RD1
8 + 8 =0,75(A)

Iđ1 = Idm1 ; Iđ2 = Iđm2

IR
U
1,25.9,6
= N =
=
RD1 RD1
24

0,5(A)

U

IR

1,25.9,6

N
Iđ2 = R = R + R = 8 + 8 =
D1
b
D1

0,75(A)
a) Iđ1 = Idm1 ; Iđ2 = Iđm2 nên các
bóng đèn Đ1 và Đ2 sáng bình
thường
b) Công suất và hiệu suất của
nguồn

Png = EI = 12,5.1,12 = 15,625
Tính công suất và hiệu suất của
(W)
nguồn.
So sánh cường độ dòng
U IRN 1,25.9,6
điện qua đèn với cường
H = E = E = 12,5 = 0,96 =
độ dòng điện định mức
96%
của từng bóng đèn và

rút ra kết luận.
Bài tập 3
Tính công suất và hiệu
Vẽ mạch điện.
suất của nguồn.
Thực hiện C8.

a) Suất điện động và điện trở
trong của bộ nguồn
Eb = 4e = 6 (V); rb =
2(Ω)

Yêu cầu học sinh vẽ
mạch điện.
Yêu cầu học sinh thực

Yính điện trở của bóng đèn.

Điện trở của bóng đèn

4r
= 2r =
2


hiện C8.

RĐ =

2

U dm
62
=
= 6(Ω) = RN
Pdm
6

b) Cường độ dòng điện chạy
qua đèn
Yêu cầu học sinh tính Tính cường độ dòng điện chạy
điện trở của bóng đèn.
trong mạch chính.

E

6

I = R + r = 6 + 2 = 0,75(A)
N
Công suất của bóng đèn khi đó

Tính công suất của bóng đèn.
Yêu cầu học sinh tính
cường độ dòng điện
chạy trong mạch chính
và công suất của bóng Thực hiện C9.
đèn khi đó.

PĐ = I2RĐ = 0,752.6 = 3,375(W)
c) Công suất của bộ nguồn,

công suất của mỗi nguồn và
giữa hai cực mỗi nguồn
Pb = EbI = 6.0,75 = 4,5(W)
Pi =

Pb
4,5
=
= 0,5625(W)
8
8

Ui = e (V)
Yêu cầu học sinh thực
hiện C9.

IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

I
0,75
r = 1,5 −
.1 = 1,125
2
2