Giáo án môn Vật lý lớp 11 - Trường THPT Cầu Quan - Tiết 21: Bài tập

<span class='text_page_counter'>(1)</span> Giáo án Vật Lý 11 – Ban cơ bản  Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan  Trang 1. BAØI TAÄP. Tieát 21. I. MUÏC TIEÂU 1. Kiến thức : Nắm được cách xác định suất điện động và điện trở trong của các loại bộ nguồn ghép. 2. Kỹ năng : Giải được các bài toán về mạch điện có bộ nguồn ghép và mạch ngoài có các điện trở và bóng đèn. II. CHUAÅN BÒ Giaùo vieân - Xem, giaûi caùc baøi taäp sgk vaø saùch baøi taäp. - Chuaån bò theâm noät soá caâu hoûi traéc nghieäm vaø baøi taäp khaùc. Hoïc sinh - Xem lại những kiến thức về đoạn mạch có các điện trở ghép với nhau đã học ở THCS. - Giải các câu hỏi trắc nghiệm và bài tập thầy cô đã ra về nhà. - Chuẩn bị sẵn các vấn đề mà mình còn vướng mắc cần phải hỏi thầy cô. III. TIEÁN TRÌNH DAÏY – HOÏC Hoạt động 1: Oån định lớp Hoạt động 2 (10 phút) : Kiểm tra bài cũ : + Viết các công thức xác định suất điện động và điện trở trong của các loại bộ nguồn ghép đã học. + Viết các công thức xác định cường độ dòng điện, hiệu điện thế và điện trở tương đương của đoạn mạch gồm các điện trở ghép nối tiếp và đoạn mạch gồm các điện trở ghép song song. Hoạt động 3 (25 phút) : Giải các bài tập tự luận. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Noäi dung cô baûn -Yêu cầu hs đọc đề - tóm tắt . -Đọc đề và tóm tắt. Baøi 4 trang 58 TT   6 V , r = 0,6  Uñ = 6 V , Pñ = 3 W I=?U=? -Hướng dẫn hs : Aùp dụng -Nghe GV hướng dẫn và tư Giaûi.  giaûi(nhö noäi dung) Điện trở của bóng đèn ñònh luaät oâm I = ,. RN  r. RÑ =. maø Rñ chöa coù neân ta tìm Rñ = ? Trên bóng đèn có ghi Uđ = 6V Pñ = 3 W, ta aùp duïng Rñ =. 2 U dm 62 = 12() = RN  Pdm 3. Cường độ dòng điện chạy trong mạch I=. . RN  r. . 6 = 0,476(A) 12  0,6. Hiệu điện thế giữa hai cực của acquy U =  – Ir = 6 – 0,476.0,6 = 5,7(V). U d2 Pd Hiệu điện thế giữa 2 cực của nguoàn ñieän : U =  - I.r = ? -Đọc đề –tóm tắt đề bài.. Baøi 5 trang 58 TT 1  4,5 V r1 = 3  2  6 V. -Yêu cầu hs đọc đề và tóm taét. r2 = 2  Tính : I = ? UAB = ?. Lop11.com. Giaûi..

<span class='text_page_counter'>(2)</span>  Giáo án Vật Lý 11 – Ban cơ bản  Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan  Trang 2. -Nghe GV thoâng baùo vaø veõ hình vào vỡ.. A. -Thoâng baùo : Vì 1   2 neân dđiện xuất phát từ cực (+) nguồn 1 và đi vào cực (+) hình veõ) - Đoạn mạch chứa nguồn 1 :. U AB  1  I .r1. (1). -Tách mạch kín thành 2 đoạn -Đoạn mạch chứa nguồn  2 mạch : Tìm UAB = ? ở đoạn U AB   2  I .r2 (2) mạch chứa 1 Từ (1) và (2) ta có : -Tìm UAB = ? ở đoạn mạch 1  I .r1   2  I .r2 chứa  2     I (r  r ). -Tìm sđđ và đtrở trong của bộ nguoàn ? -Tìm điện trở của mỗi đèn(2 đèn giống nhau) ? điện trở ở mạch ngoài ?. B + -. cực (+) của nguồn  2 (như. -Từ (1) và (2), hãy tìm I = ?. + -. 1. 2. => I . 1. 1   2 r1  r2. 2. . 4,5  3  1,5 A 3 2. Hai nguồn điện được mắc nt với nhau neân doøng ñieän chaïy trong maïch kín coù chiều đi ra từ (+) của mỗi nguồn: -Đoạn mạch chứa nguồn 1 :. U AB  1  I .r1. (1). U AB   2  I .r2. (2). -Đoạn mạch chứa nguồn  2 Từ (1) và (2) ta có:. 1  I .r1   2  I .r2 1   2  I (r1  r2 ) 1   2 4,5  3. => I . r1  r2. . 3 2.  1,5 A. - Suất điện động và điện trở trong cuûa boä nguoàn : Baøi 6 trang 58  b = 2  = 3V ; rb = 2r = 2 Suất điện động và điện trở trong của bộ nguoà n :  b = 2  = 3V ; rb = 2r = 2 - Điện trở của các bóng đèn 2 U dm 32 RD = = 12()  Pdm 0,75. Điện trở mạch ngoài :Vì 2 đèn mắc // nên điện trở giảm:. 1 1 1 2    R N Rd Rd Rd R 12 => RN = D  = 6() 2 2. Điện trở của các bóng đèn RD =. 2 U dm 32 = 12()  Pdm 0,75. Điện trở mạch ngoài RN =. RD 12  = 6() 2 2. Cường độ dòng điện chạy trong mạch - Cường độ dòng điện chạy trong chính maïch chính b 3 b 3  I= = 0,375(A)  I= = 0,375(A) R N  rb 6  2. R N  rb 6  2 -Tính Cường độ dòng điện chaïy trong maïch chính ? -Vì U1 = U2 = UN = I.RN =2,25 V - Hiệu điện thế định mức của mỗi đèn: Uđ = 3 V -Vì 2 đèn mắc song So sánh :Uđ = 3 V > UN = 2,25 V song.Tính U1 ,U2 ,UN ? -Hiệu điện thế định mức của mỗi đèn ? So sánh với hiệu điện thế ở mạch ngoài và nhaän xeùt ?. Vì 2 đèn mắc song song nên hđt đặt lên mỗi đèn có giá trị như nhau và bằng hñt UN : UN = I.RN = 0,375.6 = 2,25 V a) Hiệu điện thế định mức của mỗi đèn: Uñ = 3 V => Uñ = 3 V > UN = 2,25 V Vậy đèn sáng yếu hơn bình thường.. b) Hieäu suaát cuûa boä nguoàn. Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(3)</span>  Giáo án Vật Lý 11 – Ban cơ bản  Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan  Trang 3. - Hieäu suaát cuûa boä nguoàn -Tính hieäu suaát cuûa nguoàn ñieän ?. H=. U. . . IR N. . . 0,375.6 = 0,75 3. = 75% - Hiệu điện thế giữa hai cực của moãi nguoàn : -Thoâng baùo : Vì 2 nguoàn U = U = U =  – Ir 1 2 i gioáng nhau, maéc song song = 1,5 – 0,375.1 = 1,125(V) nên hđt giữa 2 đầu mỗi nguồn baèng nhau vaø baèng luoân hñt cuûa boä nguoàn : - Nếu tháo bớt một bóng đèn thì U1 = U2 = UN =   I.r = ? điện trở mạch ngoài tăng là: -Nếu tháo bỏ bớt 1 bóng đèn R N'  Rd  12() thì điện trở ở mạch ngoài là - Dòng điện chạy qua đèn lúc này bao nhieâu ? laø: -Tìm cường độ dòng điện qua đèn lúc này ?. H=. U. . . IR N. . . 0,375.6 = 0,75 = 75% 3. c) Hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi nguoàn : Ui =  – Ir = 1,5 – 0,375.1 = 1,125(V). d) Nếu tháo bớt một bóng đèn thì điện trở mạch ngoài tăng là:. R N'  Rd  12() Dòng điện chạy qua đèn lúc này là:. I' . b. b. R  rb ' N. . 3  0,214( A) 12  2. 3 I'  '   0,214( A) R N  rb 12  2. Hiệu điện thế ở 2 đầu bóng đèn:. - Hiệu điện thế ở 2 đầu bóng đèn:. U N'  I ' .Rd  0,214.12  2,57(V ). -Hiệu điện thế ở 2 đầu bóng U  I .Rd  0,214.12  2,57(V ) => Vậy đèn còn lại sáng mạnh hơn đèn lúc này ? So sánh và ' => U N  2,57(V )  U N . Vậy đèn trước. nhaän xeùt ? còn lại sáng mạnh hơn trước. Baøi 1 trang 62 -Đọc đề và tóm tắt và vẽ hình. TT -Yêu cầu hs đọc đề –tóm tắt   6(V ) , r = 0 vaø veõ hình. R1 = R2 = 30  , R3 = 7,5  a) RN = ? b) I = ? Giaûi. ' N. '. + - Vì 3 điện trở mắc song song nên: -Hãy hình dung sơ đồ, các điện trở mắc như thế nào ? Tính điện trở ở mạch ngoài(điện trở tương đương) ?. 1 1 1 1 1 1 1       RN R1 R2 R3 30 30 7,5  RN = 5 . - Vì R1 // R2 // R3 neân : -Vì R1 //R2 //R3 neân U1 =U2 U1 = U2 = U3 = UN =U3 =UN = I.RN vaø dñieän  6 Maø : I    1,2( A) chaïy qua maïch chính ? hñt UN RN  r 5  0 =? UN = I.RN = 1,2.5 = 6 V. Lop11.com. R1. R2. a) Điện trở tương đương của mạch ngoài: Vì 3 điện trở mắc song song nên:. 1 1 1 1 1 1 1       R N R1 R2 R3 30 30 7,5  RN = 5 . b) Cường độ dòng điện chạy qua mỡi điện trở. Vì R1 // R2 // R3 neân : U1 = U2 = U3 = UN Maø : I . . RN  r. . 6  1,2( A) 50. UN = I.RN = 1,2.5 = 6 V.

<span class='text_page_counter'>(4)</span>  Giáo án Vật Lý 11 – Ban cơ bản  Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan  Trang 4. - Vì R1 = R2 neân: -Vì R1 = R2 neân I1 = I2 = ? Vaø I3 = ?. I1 = I2 =. I3 . Vì R1 = R2 neân:. U2 6   0,2( A) R2 30. U3 6   0,8( A) R3 7,5. -Đọc đề –tóm tắt-đổi đơn vị. -Yêu cầu hs đọc đề –tóm tắt và đổi đơn vị.. -Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn mắc noái tieáp ? -Điện trở tương đương mạch ngoài gồm 2 điện trở mắc nối tieáp ? -Tính cường độ dòng điện chaïy trong maïch ?. I3 . U2 6   0,2( A) R2 30. U3 6   0,8( A) R3 7,5. Baøi 2 trang 62 TT. 1  12(V ) ,  2  6(V ) r1 = 0 , r2 = 0 R1 = 4  , R2 = 8  a) I = ? b) P1 = ? , P2 = ? c) Png1 = ? , Png2 A = ? trong t = 5 phuùt = 300 giaây. Giaûi. - Suất điện động và điện trở trong Suất điện động và điện trở trong của bộ cuûa boä nguoàn nguoàn  b =  1 +  2 = 12 + 6 = 18V  b =  1 +  2 = 12 + 6 = 18V ; rb = 0 rb = 0 - Điện trở mạch ngoài gồm 2 điện Điện trở mạch ngoài gồm 2 điện trở. trở. RN = R1 + R2 = 4 + 8 = 12() RN =R1 +R2 =4+8 = 12() -Cường độ dòng điện chạy trong a) Cường độ dòng điện chạy trong mạch maïch b 18  I= = 1,5(A) b 18 R N  rb 12  0  I= = 1,5(A). R N  rb. 12  0. - Coâng suaát tieâu thuï cuûa moãi ñieän trở P1 = I2R1 = 1,52.4 = 9(W) -Coâng suaát tieâu thuï cuûa moãi P2 = I2R2 = 1,52.8 = 18(W) điện trở ? - Công suất và năng lượng của acquy thứ 1 cung cấp trong 5 phút = 300 giaây. -Coâng suaát tieâu thuï cuûa acquy PA1 =  1I = 12.1,5 = 18(W) thứ 1 ? năng lượng mà acquy WA1 = PA1.t = 18.300 = 5400 J thứ 1 cung cấp ? - Công suất và năng lượng của acquy thứ 2 cung cấp trong 5 phút -Coâng suaát tieâu thuï cuûa acquy = 300 giaây. thứ 2 ? năng lượng mà acquy PA2 =  2 .I = 6.1,5 = 9(W) thứ 2 cung cấp ?. I1 = I2 =. WA2 = PA2It = 6.1,5.300 = 2700(J) - Hs đọc đề-tóm tắt.. b) Công suất tiêu thụ của mỗi điện trở P1 = I2R1 = 1,52.4 = 9(W) P2 = I2R2 = 1,52.8 = 18(W) c)- Công suất và năng lượng của acquy thứ 1 cung cấp trong 5 phút = 300 giây. PA1 =  1I = 12.1,5 = 18(W) WA1 = PA1.t = 18.300 = 5400 J -Công suất và năng lượng của acquy thứ 2 cung caáp trong 5 phuùt = 300 giaây. PA2 =  2 .I = 6.1,5 = 9(W) WA2 = PA2It = 6.1,5.300 = 2700(J) Baøi 3 trang 62 TT.   12(V ) , r =1,1  , R = 0,1 . -Yêu cầu hs đọc đề-tóm tắt.. a) x = ? để P = ? b) x = ? để Pmax = ?. Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(5)</span>  Giáo án Vật Lý 11 – Ban cơ bản  Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan  Trang 5. + -. ,r R -Mạch ngoài gồm R mắc nối tiếp với x, có điện trở tương đương: -Điện trở ở mạch ngoài(R nt RN = R + x Cường độ dòng điện chạy trong với x). Tìm I = ? maïch: I=. . RN  r. . . Rrx. - Công suất tiêu thụ ở mạch ngoài: -Tìm công suất tiêu thụ ở P = RN .I2 = ( R  r  x) 2 mạch ngoài ? (Gợi ý : Chia 2 mẫu,ở vế phải cho R+x ?) =. ( Rx . Rx. ). I=. . RN  r. P = RN .I2 =. . . Rrx.  2 ( R  x) ( R  r  x) 2. 2. =. 2. ( Rx . -Gợi ý : Để P lớn nhất thì mẫu ở vế phải nhỏ nhất. Từ bất đẳng thức cô-sin khi đó:R+x = r -Coâng suaát tieâu thuï treân x laø: => P = x.I2 Px(max) = x.I2 = > x = r – R = 1  2x 2  -Coâng suaát tieâu thuï treân ñieän = Rr 2 ( R  r  x) 2 trở x ? ( x ). x. Công suất Px lớn nhất khi: x = R +r = 1,1+0,1 = 1,2  - Giá trị của công suất lớn nhất là: Px(max) = x.I2 =. Giaûi. a) Tính điện trở x để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài lớn nhất . -Mạch ngoài gồm R mắc nối tiếp với x, có điện trở tương đương: RN = R + x -Cường độ dòng điện chạy trong mạch:. -Công suất tiêu thụ ở mạch ngoài:.  ( R  x) 2. r. x. 1,2.122 (1,1  0,1  1,2) 2. -Tính giá trị công suất lớn nhaát cuûa x ? => Px(max) = 30 W.. r Rx. )2. Để công suất P lớn nhất thì mẫu số ở vế phải nhỏ nhất. Từ bất đẳng thức cô-sin khi đó ta có: R+ x = r => x = r – R = 1,1- 0,1 = 1  b) Công suất tiêu thụ trên điện trở x : -Coâng suaát tieâu thuï treân x laø: Px(max) = x.I2 =.  2x. ( R  r  x) 2. . 2. ( x. Rr. -Công suất Px lớn nhất khi: x = R +r = 1,1+0,1 = 1,2  -Giá trị của công suất lớn nhất là: Px(max) = x.I2 =. 1,2.122 (1,1  0,1  1,2) 2. => Px(max) = 30 W.. Hoạt động 4 ( 5phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Xem lại các bài toán mới giải. Nhaän nhieäm vuï veà nhaø. - Daën HS veà nhaø oân taäp chuaån bò kieåm tra 1 tieát. Lop11.com. x. )2.

<span class='text_page_counter'>(6)</span>