Phân loại một số dạng bài tập chương dòng điện không đổi theo chủ đề trong chương trình vật lý lớp 11 thpt

Trong đó, định luật Ôm là một nội dung quan trọng nhất của chương, bao gồm định luật Ôm đối với đoạn mạch chỉ chứa điện trở R, mạch.. Nhiệm vụ của đề tài - Nghiên cứu lý thuyết chương “D

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tôi đã nhận được rất nhiều sự hướng dẫn,giúp đỡ của các thầy, cô giáo,bạn bè và gia đình.Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó

Đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn sự dạy dỗ tận tình của các thầy, cô giáo của trường Đại Học Hồng Đức những người đã trang bị kiến thức cơ bản

để tôi có thể tiến hành công việc nghiên cứu sau này

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cán bộ hướng dẫn khoa học ThS NGUYỄN THỊ LOAN đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này Người đã cho tôi những lời khuyên bổ ích trong lúc tôi gặp khó khăn và truyền cho tôi lòng say mê nghiên cứu khoa học

Tôi xin cảm ơn những người bạn thân thiết trong lớp K16-ĐHSP Vật Lý của trường Đại Học Hồng Đức Các bạn đã cho tôi những kỉ niệm đẹp, những giây phút thấm đẫm tình bằng hữu và những thông tin bổ ích trong công việc nghiên cứu khoa học

Cảm ơn sự quan tâm,động viên của gia đình đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu để hoàn thành luận văn này

Do kiến thức còn hạn hẹp nên không tránh khỏi sự thiếu sót trong cách diễn đạt,lỗi trình bày Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy

cô để bài khóa luận đạt được kết quả tốt hơn

Trân trọng cảm ơn!

Thanh Hóa, tháng 5 năm 2017

Sinh viên

Đỗ Minh Trâm

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Đối tượng nghiên cứu của đề tài 2

4 Giả thuyết khoa học 2

5 Nhiệm vụ của đề tài 3

6 Phương pháp nghiên cứu 3

7 Cấu trúc của đề tài khóa luận 3

NỘI DUNG 4

Chương I: LÝ THUYẾT 4

I Dòng điện không đổi – Nguồn điện: 4

II Điện năng và công suất điện – Định luật Jun-Lenz: 5

III Định luật Ohm đối với toàn mạch: 6

IV Định luật Ohm đối với các loại đoạn mạch: 7

V Mắc các nguồn điện thành bộ: 8

CHƯƠNG II: BÀI TẬP CHƯƠNG DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI 10

CHỦ ĐỀ I:CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN- HIỆU ĐIỆN THẾ 10

A PHƯƠNG PHÁP GIẢI: 10

B BÀI TẬP MẪU 10

C.BÀI TẬP VẬN DỤNG 12

CHỦ ĐỀ 2:ĐỊNH LUẬT OHM CHO ĐOẠN MẠCH – ĐIỆN TRỞ 13

A.PHƯƠNG PHÁP GIẢI 13

DẠNG 1 : ĐIỆN TRỞ DÂY DẪN-SỰ PHỤ THUỘC VÀO NHIỆT ĐỘ 13

DẠNG 4:ĐIỆN TRỞ MẠCH PHỨC TẠP 14

DẠNG 5: XÁC ĐỊNH SỐ ĐIỆN TRỞ ÍT NHẤT VÀ CÁCH MẮC KHI BIẾT R0 và Rtđ 16

DẠNG 6: DÙNG PHƯƠNG TRÌNH NGHIỆM NGUYÊN DƯƠNG XÁC ĐỊNH SỐ ĐIỆN TRỞ 16

B.BÀI TẬP MẪU 16

C.BÀI TẬP VẬN DỤNG 26

CHỦ ĐỀ 3: ĐỊNH LUẬT OHM ĐỐI VỚI ĐOẠN MẠCH CHỨA NGUỒN 29

A.PHƯƠNG PHÁP GIẢI 29

B.BÀI TẬP MẪU 29

C.BÀI TẬP VẬN DỤNG 34

CHỦ ĐỀ 4:CÔNG-CÔNG SUẤT-ĐINH LUẬT JUN LENXO 37

A.PHƯƠNG PHÁP GIẢI 37

B.BÀI TẬP MẪU 39

C.BÀI TẬP VẬN DỤNG 40

CHƯƠNG III: MỘT SỐ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM PHẦN “DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI” 50

KẾT LUẬN 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Tri thức vật lý học cũng như mọi tri thức khoa học khác không vốn có sẵn.Tri thức được hình thành từng bước trong một quá trình lâu dài.Để đáp ứng yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học hiện nay nhằm phát huy tính tích cực, chủ động trong học tập của học sinh.Giáo viên không chỉ nắm vững những kiến thức trong sách giáo khoa mà còn phải có một tầm nhìn tổng quát đặc biệt là hiểu sâu

về vấn đề đó

Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin, khoa học kỹ thuật, không cho phép giáo viên bằng lòng với những kiến thức mà mình đã có mà luôn đòi hỏi giáo viên phải thường xuyên bồi dưỡng và tiếp thu, cập nhật kiến thức Sách giáo khoa hiện nay đã đưa vào nhiều kiến thức mở rộng, không chỉ học sinh mà ngay cả giáo viên đôi khi cũng gặp khó khăn trong công tác giảng dạy Để có thể hoàn thành nhiệm vụ dẫn dắt học sinh chiếm lĩnh tri thức, người giáo viên càng cần phải nghiên cứu sâu rộng hơn nữa những kiến thức khoa học Hơn nữa, người giáo viên Vật lý phải nhận ra được những kiến thức cơ bản của môn Vật

lý, biết phân loại được thành các nội dung cụ thể - như khái niệm, định luật, thuyết vật lý, phương pháp vật lý và các ứng dụng của nó trong kĩ thuật, để có thể đề ra những phương pháp tiếp cận tri thức phù hợp cho học sinh

Dòng điện không đổi là một phần của điện học, nghiên cứu các vấn đề cơ bản về dòng điện không đổi, bao gồm các khái niệm liên quan đến dòng điện, nguồn điện, điều kiện để có dòng điện Trong đó, định luật Ôm là một nội dung quan trọng nhất của chương, bao gồm định luật Ôm đối với đoạn mạch chỉ chứa điện trở R,

mạch Những vấn đề này là cơ sở để nghiên cứu các vấn đề khác về dòng điện

Do đó, việc đi sâu nghiên cứu nội dung kiến thức của phần này là rất cần thiết

Với sự cấp thiết như vậy, tôi chọn đề tài luận văn là “Phân loại một số

dạng bài tập chương dòng điện không đổi theo chủ đề trong chương trình

vật lý lớp 11 THPT”

Việc nghiên cứu này chủ yếu nhằm hỗ trợ cho việc giảng dạy sau này của giáo viên THPT, do đó, những kiến thức trình bày trong phần này chỉ dựa trên quan điểm những kiến thức phổ thông, nghĩa là hạn chế những cách chứng minh, giải thích quá phức tạp, nặng về sử dụng các công cụ toán học cao cấp như tích phân, vi phân …

Và cũng là để đón đầu cho sự thay đổi của môn vật trong kì thi THPT Quốc Gia trong năm tới là không chỉ thi kiến thức vật lý lớp 12 mà còn cả kiến thức vật lý lớp 11

Tuy nhiên, trong giới hạn là một đề tài tiểu luận nên không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong Thầy (Cô), anh chị và các bạn giúp đỡ để đề tài được hoàn thiện hơn

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu hệ thống lý thuyết và phân loại một số dạng bài tâp chương

“Dòng điện không đổi” theo chủ đề, hướng dẫn phương pháp giải các dạng bài tập của chương “Dòng điện không đổi” Từ đó vạch ra tiến trình hướng dẫn hoạt động dạy học (gồm hoạt động của giáo viên và hoạt động của học sinh) nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức về chương này, trên cơ sở đó học sinh có thể

tự lực vận dụng kiến thức để giải các bài tập cùng dạng theo phương pháp đã đưa ra

3 Đối tượng nghiên cứu của đề tài

Học sinh trung học phổ thông lớp 11 nghiên cứu quá trình dạy học và làm bài tập ở Trường THPT theo hướng phát triển tư duy và năng lực phát triển sáng tạo của người học

4 Giả thuyết khoa học

Đạt yêu cầu, chính xác và khoa học và đồng thời đưa ra được một số dạng bài tập trong chương “Dòng điện không đổi” và phân dạng được các dạng bài tập theo chủ đề

5 Nhiệm vụ của đề tài

- Nghiên cứu lý thuyết chương “Dòng điện không đổi” trong chương trình vật lý lớp 11nhằm xác định nội dung kiến thức cơ bản học sinh cần nắm vững và các kĩ năng giải bài tập cơ bản học sinh cần rèn luyện

- Đưa ra được hệ thống các dạng bài tập theo chủ đề của chương này, đưa

ra phương pháp giải theo từng dạng, đề xuất tiến trình hướng dẫn học sinh giải bài tập trong hệ thống bài tập này

6 Phương pháp nghiên cứu

- Do đặc thù môn học nên em đã chọn cho mình phương pháp nghiên cứu lí thuyết và bài tập áp dụng

7 Cấu trúc của đề tài khóa luận

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo Khóa luận gồm có 3 chương:

Chương 1: Tổng quan lý thuyết

Chương 2: Phân loại bài tập chương “Dòng điện không đổi”

Chương 3: Một số bài tập trắc nghiệm chương “Dòng điện không đổi”

NỘI DUNG Chương I: LÝ THUYẾT I[4] Dòng điện không đổi – Nguồn điện

1 Dòng điện – Các tác dụng của dòng điện

Dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các điện tích (các hạt tải điện)

Chiều dòng điện là chiều dịch chuyển có hướng của các điện tích dương

Dòng điện có các tác dụng nhiệt, tác dụng quang, tác dụng hóa và đặc trưng nhất là tác dụng từ

2 Cường độ dòng điện – Định luật Ohm:

Cường độ dòng điện đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện,

được xác định bằng thương số giữa điện lượng q dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong thời gian t

t

q I

Dòng điện có chiều và cường độ không đổi theo thời gian gọi là dòng điện không đổi Đối với dòng điện không đổi thì cường đô dòng điện trong mạch

được tính theo công thức sau:

t

q I

Định luật Ohm đối với đoạn mạch chỉ có điện trở R: cường độ dòng điện

chạy qua đoạn mạch chỉ chứa điện trở R tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U đặt vào hai đầu đoạn mạch và tỉ lệ nghịch với điện trở R

R

U I

Nếu có điệ trở R và cường độ dòng điên I, ta tính hiệu điện thế như sau: U

= VA – VB = I.R

3 Nguồn điện – Suất điện động:

Nguồn điện là thiết bị tạo ra và duy trì hiệu điện thế, nhằm duy trì dòng

điện trong mạch

Suất điện động của nguồn là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực

hiện công của nguồn điện, được đo bằng thương số giữa công A của lực lạ thực hiện khi dịch chuyển một điện tích dương q bên trong nguồn từ cực âm đến cực dương và độ lớn của điện tích q đó:

E =

II[1] Điện năng và công suất điện – Định luật Jun-Lenz:

1 Công và công suất của dòng điện:

Công của dòng điệnchạy qua một đoạn mạch là công dịch chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch và bằng tích hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đó:

A = q.U = U.I.t Công suất của dòng điện trên đoạn mạch bằng công dòng điện thực hiện trong một đơn vị thời gian:

P = = U.I Định luật Jun-Lenz: Nhiệt lượng tỏa ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở vật, bình phương cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn:

Q = R.I2.t

2 Công và công suất của nguồn điện:

Công của nguồn điện: A = q.E = E.I.t

Công suất nguồn điện: P = = E.I

3 Công và công suất của dụng cụ tiêu thụ điện:

Dụng cụ tiêu thụ điện chỉ tỏa nhiệt:

Nhiệt lượng: Q = R.I2.t

Công: A = U.I.t = R.I2.t = t

Công suất: P = U.I = R.I2 =

Máy thu điện:

Hiệu suất máy thu điện: H = 1 –

III[1] Định luật Ohm đối với toàn mạch

1 Định luật Ohm đối với toàn mạch

Cường độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch

3 Mạch ngoài có máy thu

Cường độ dòng điện chạy trong mạch:

I =

E, rp: suất phản điện và điện trở trong của máy thu

4 Hiệu suất nguồn điện

Nguồn điện: H = =

Máy thu: = 1-

IV[4] Định luật Ohm đối với các loại đoạn mạch

1 Định luật Ohm đối với mạch chứa nguồn

Dòng điện ra khỏi nguồn ở cực dương chiều từ A đến B, biểu thức định luật Ohm:

I =

2 Định luật Ohm đối với đoạn mạch chứa máy thu

Dòng điện vào cực dương, chạy từ A đến B, biểu thức định luật Ohm:

I = 3.Biểu thức tổng quát của định luật Ohm đối với các loại đoạn mạch

Xét đoạn mạch AB có chiều dòng điện từ A đến B

Quy ước: E là giá trị đại số của suất điện động

Nguồn: E > 0

Máy thu: E < 0

E = -EP

Công thức tổng quát: I =

r = r1 + r2 +r3 +……+ rn

2 Mắc xung đối: nối các cực cùng dấu với nhau

-Suất điện động bộ:

E = E1 – E2 -Điện trở trong bộ:

3 Mắc song song (các nguồn giống nhau)

-Suất điện động bộ:

Eb = E -Điện trở trong bộ:

rb=

4 Mắc hỗn hợp đối xứng

-Suất điện động bộ:

Eb = Me -Điện trở trong bộ:

CHƯƠNG II: BÀI TẬP CHƯƠNG DÕNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

CHỦ ĐỀ I:BÀI TẬP CƯỜNG ĐỘ DÕNG ĐIỆN- HIỆU ĐIỆN THẾ

A PHƯƠNG PHÁP GIẢI

1 Áp dụng các công thức định nghĩa cường độ dòng điện:

I = Với điện lượng (C)

thời gian (S)

2 Áp dụng các công thức mật độ dòng điện:

i = n.q.V Với S: tiết diện thẳng của dây dẫn (m2)

n: mật dọ hạt mang điện tự do (m-3)

q: điện tích hạt mang điện tự do(C)

V: vận tốc trung bình của hạt mang điện ( )

Bài 1[7]: Một dây dẫn hình trụ có bán kính tiết diện ngang là R = 0,5 mm

Hạt mang điện tự do trong dây dẫn là các electron tạo thành dòng điện không đổi có cường độ I = 1,57A Biết điện tích mỗi hạt electron là e= -1,6.10-19

Giải

a Mật độ dòng điện và số electron đi qua tiết diện ngang

- Diện tích tiết diện ngang:

a Mật độ dòng điện và cường độ dòng điện qua dây dẫn

b số electron đi qua tiết diện ngang của dây trong 10s

c Vận tốc trung bình của các electron tạo nên dòng điện biết mật độ electron tự do là n = 4.1028 m-3

b Số electron đi qua tiết diện ngang

- Điện lượng qua tiết diện S trong thời gian t= 10s:

Bài 2[7]: Một dòng điện không đổi chạy trong dây dẫn có cường độ 1,6

mA Tính điện lượng và số eletron chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian 1 giờ

ĐS: q = 5,67C ; 3,6.1019

Bài 3[8]: Số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong

khoảng thời gian 2 s là 6,25.1018

e Khi đó dòng điện qua dây dẫn có cường độ bao nhiêu?

ĐS: I = 0,5A

Bài 4[8]:Dòng không đổi I=4,8A chạy qua dây kim loại tiết diện thẳng

S=1cm2 Tính:

a.Số e qua tiết diện thẳng trong 1s

b.Vận tốc trung bình trong chuyển động định hướng của e, biết n=3.1028(hạt/m3

) ĐS: 3.1028

và 0,01mm/s

Bài 5[9]: Trong 10s, dòng tăng từ 1A đến 4A.Tính cường độ dòng trung

bình và điện lượng chuyển qua trong thời gian trên?

Bài 6[10]:Tụ phẳng bản cực hình vuông cạnh a=20cm, khoảng cách

d=2mm nối với nguồn U=500V.Đưa một tấm thủy tinh có chiều dày d,=2mm , ε=9 vào tụ với vkhông đổi bằng 10cm/s Tính cường độ dòng điện trong thời gian đưa tấm điện môi vào tụ?

CHỦ ĐỀ 2:BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT OHM CHO ĐOẠN MẠCH – ĐIỆN TRỞ

A.PHƯƠNG PHÁP GIẢI

DẠNG 1 : ĐIỆN TRỞ DÂY DẪN-SỰ PHỤ THUỘC VÀO NHIỆT

ĐỘ

* Tính điện trở của một đoạn dây dẫn cho biết chiều dài, tiết diện dây

và điện trở suất khi đó chỉ cần áp dụng công thức

S



- Chú ý: các đơn vị đo khi tiến hành tính toán

*Điện trở suất phụ thuộc vào nhiệt độ

0 0

(1 ) (1 )

Công thức tính điện trở vật dẫn: R=

s l

- Đối với mạch mắc nối tiếp: U=U1+U2+…+Un

R R

1

1 1 1

2 1

R

R AB

Trong đó ,

* Để đƣa mạch về dạng đơn giản có các quy tắc sau:

a) Qui tắc 1: Chập các điểm có cùng điện thế

Các điểm có cùng điện thế là các điểm sau đây:

+ Các điểm đƣợc nối với nhau bằng dây dẫn và ampe kế có điện trở rất nhỏ có thể bỏ qua

b) Quy tắc 2: Bỏ điện trở

Ta có thể bỏ các điện trở (khác không) nếu hai đầu điện trở đó có điện thế bằng nhau

Bài 2:Cho mạch cầu điện trở nhƣ (H1.1)

 Nếu qua R5 có dòng I5 = 0 và U5 = 0 thì cácđiện trở nhánh lập

Biểu thức (*) chính là điều kiện để mạch cầu cân bằng

Khi đó ta bỏ qua R5 và tính toán bình thường

c) Quy tắc 3: Mạch tuần hoàn

Nếu một mạch điện có các mắt xích giống hệt nhau lặp đi lặp lại một cách tuần hoàn thì điện trở tương đương sẽ không thay đổi nếu ta thêm vào (hoặc bớt đi) một mắt xích

d) Quy tắc 4: Mạch cầu(không cân bằng)

1/ Biến đổi :

* Từ Y:

RAO =

BC AC AB

AC AB

R R R

R R

RBO =

BC AC AB

BC BA

R R R

R R

RCO =

BC AC AB

CA CB

R R R

R R

* Từ Y

RAB =

AO R

3 1

R R R

R R

, RM =

5 3 1

5 1

R R R

R R

, RN =

5 3 1

5 3

R R R

R R

DẠNG 5: XÁC ĐỊNH SỐ ĐIỆN TRỞ ÍT NHẤT VÀ CÁCH MẮC KHI BIẾT R 0 và R tđ

* Nếu R tđ >R 0thì mạchgồm R0 nối tiếp với R1 , tính R1

Dựa vào cách ghép , lập phương trình ( hoặc hệ phương trình):

- Nếu các điện trở ghép nối tiếp: xR1 + yR2 + zR3 = a và

x + y + z = N , với x,y,z là số điện trở loại R1,R2,R3 và N là tổng số điện trở

- Khử bớt ẩn số để đưa về phương trình 2 ẩn, tìm nghiệm nguyên dương DẠNG 7: DÙNG ĐỊNH LUẬT OHM CHO ĐOẠN MẠCH CHỈ CHỨA R

- Tính điện trở tương đương R của mạch

t

q

(A) b)Gọi I’ là cường độ dòng điện của vật dẫn lúc sau, ta có:

= 2I =1 (A)

Điện lượng cần qua vật dẫn trong thời gian t’=3 phút = 180s:

q’=I’.t’=1.180=180 (C)

Bài 2[8]:Cho mạch điện như hình

vẽ Hiệu điện thế UAB=24 V Ampe kế

24 R

1 1 1

1

R R R R

24

R

U

(A)

Bài 3[7]: Cho mạch điện nhƣ hình vẽ

Biết R1=15 Ω, R2=R3=R4=10 Ω Điện trở của

ampe kế và các dây nối không đáng kể.Biết

ampe kế chỉ 3A.Tính UAB và dòng điện qua các điện trở

Hướng giải quyết:

Đối với bài tập này, cần chú ý đến các điều kiện đề bài cho để vẽ lại mạch điện tương đương đơn giản hơn, thuận lợi cho việc giải tìm.Đồng thời chú ý đến các giá trị của điện trở để giải

Giải:

Vì ampe kế có điện trở không đáng kế

nên có thể chập 2 điểm C, B lại làm một khi

tính điện trở Khi đó ta có sơ đồ mạch điện

tương đương như hình bên:

4 3

R R

R R

Ω

R234=R2+R34=15 Ω

RAB= . 7 , 5

234 1

234 1

R R

R R

=

4

3

IAB -Theo đề : IA=3 A

Vậy cường độ dòng điện qua R1, R2, R3, R4 lần lượt là: 2A, 2A, 1A, 1A

Bài 4[12]: Cho mạch điện như

hình vẽ (mạch cầu điện trở, gọi tắt là

mạch cầu) Chứng minh rằng nếu I5

(Mạch cầu cân bằng) ta có hệ thức :

4 3 2

Mạch điện được vẽ lại theo hình vẽ bên:

Theo định luật Ohm ta có:

Nếu

4 3 2

1

R

R R

R

thì I5=0

Bài 5[13]:Cho mạch điện như hình vẽ, cho R1=2 Ω, R2=3 Ω, dây AB đồng chất có chiều dài l=30cm, hiệu điện thế UM N=3V G

là kim điện thế đo cường độ dòng điện qua CD

a)Tìm vị trí con chạy D để G chỉ số 0

b)Cường độ dòng điện qua dây AB biết AB có

Để giải bài tập này, học sinh cần :

-Vẽ lại sơ đồ mạch điện, chú ý các giả thiết đề cho để nhận xét về mạch

-Dùng công thức tính điện trở dây dẫn, định luật Ohm, điều kiện cho mạch cầu cân bằng để giải

Giải :

a)Khi kim điện kế chỉ số 0, con chạy D chia dây AB thành 2 phần gọi là Rx

và Ry với các chiều dài tương ứng là : x và l-x

Mạch điện dược vẽ lại như hình bên:

Ta có : Rx=

S x

Ry=

S

x l

Lúc này, không có dòng điện qua G và

VC=VD, do đó ta có mạch cầu cân bằng :

12 5

2 3

2 3

2

2

1 2

x l

x R

R R

R R

R R

R

y x y x

(cm) Vậy điều chỉnh con chạy D cách A 12cm

R

R R

R

R R

2

2

1 1

Điện trở tương đương R2 và Ry : R2y=

x x x

x y

y

R

R R

R R

R

R R

15

3 36 12

3

) 12 ( 3

2 2

Điện trở tương đương toàn mạch :

R=R1x+R2y=

x x x

x

R

R R

R

15

3 36 2

2

30 3

72 5

60

2 2

x x

x x R R

R R

-Cường độ dòng điện qua mạch :

60

) 15 )(

2 ( 72 5

60

30 3

2

x x

x x

x x

x x

R R

R R

U R

R

R R U

-Cường độ dòng điện qua R1 : I1=

1 1 1

1

R

U R

Với: U1x=I.R1x=U

72 5

60

) 15 ( 2 2

2 72 5

60

) 15 )(

2 (

2 2

x x

x x

x x x

x

x x

R R

R R

U R

R R

R

R R

72 5

60

) 15 ( 3 ) 72 5

60 (

) 15 ( 2

2 2

1 1

x x

x x

x x

x x

R R

R R

R R R

R R

U I

-Cường độ dòng điện qua R2 : I2=

2 2 2

2

R

U R

Với :U2x=I.R2y=U

72 5

60

) 12 ( 3 ).

2 ( 15

3 36 72 5

60

) 15 )(

2 (

2 2

x x

x x

x x x

x

x x

R R

R R

U R

R R

R

R R

72 5

60

) 12 )(

2 ( 3 ) 72 5

60 (

) 12 )(

2 ( 3

2 2

2

x x

x x

x x x

x x

R R

R R

R R R

R R

U I

-Theo đề, kim điện kế G chỉ 0,5 A nên ta có :

IG=I1 I2

5 , 0

2

1 I I

I G

5 , 0

1

2 I I

I G

72 5

60

72 3

30 72 5

60

3 15 3 5 ,

2 2

2 2

1

x x

x x x

x

x x

R R

R R R

R

R R

I

I

5 , 0 72 5

60

72 15

2

x x

x

R R

R

36 5

, 2 30 72

0 108 15

) ( 225 , 10 145 5

3 3

x

R

) ( 225 ,

S R

56 , 25 2556 , 0 10

4

10 225 , 10

7 18

Con chạy D cách đầu A 25,56cm

*I2 I1 0 , 5 72 15R x 30R x 2 , 5R x2 36

0 36 45

5

,

) ( 16 ,

17 loai

R x

84 , 0

x R

cm m

S R

1 , 2 021 , 0 10

4

10 84 , 0

7 8

D cách đầu A 2,1cm

*Vậy khi D cách A 25,56cm hoặc 2,1cm thì kim điện kế G chỉ 0,5 A

Bài 6[14]: Cho mạch điện nhƣ hình vẽ Điện trở 2 vôn kế lần lƣợt là

R1=6000 Ω, R2=4000 Ω, điện trở R=10000 Ω Hiệu điện thế U luôn không đổi

và bằng 180V Con chạy D có thể dịch chuyển dọc theo R

a)Tính số chỉ các vôn kế khi K ngắt

b)Tính số chỉ các vôn kế khi K đóng và D nằm đứng giữa R

c)Tìm vị trí con chạy D để 2 vôn kế có số chỉ bằng nhau

Hướng giải quyết:

Đối với bài tập này ta cũng sử dụng định luật Ohm để giải, đồng thời vận dụng công thức tính điện trở tương đương trong các trường hợp mắc nối tiếp hoặc song song

180

3 3

2 1 2

R R

U I

I

-Số chỉ của vôn kế:

) ( 72 10 4 018 , 0

) ( 108 10

6 018 , 0

3 2

2 2

3 1

1 1

V R

I V

V R

I V

b) Khi K đóng và D mằn chính giữa R thì ta xem như R được chia thành 2 điện trở mới Ra và Rb

Do điện trở tỉ lệ với chiều dài nên ta có: Ra=Rb=

2

R

=5.103 (Ω) -Khi đó, mạch điện mắc (Ra//V1) nt (Rb//V2)

U

R

K D

Điện trở tương đương của mạch:

4900 10

9 , 4 10 4 10 5

10 4 10 5 10 6 10 5

10 6 10 5

3 3

3 3 3

3

3 3

2 2 1

1

R R

R R R R

R R

R

b b a

U I

Tổng trở Ra và V1: 2 , 727 10 ( )

10 6 10 5

10 6 10 5

3 3

3 3

1

1 1

R R

R R R

a

a a

-Vì Ra song song V1 nên số chỉ V1 chính là hiệu điện thế của nhánh gồm Ra

V1Rb V

V2

U V

6 ( 2 ) 10

4 (

3

10 4

10 4 10

.

6

10

.

6

.

3 3

3 3 3

3 2 2 1

1

2 1 2

1

2 2 1

1

a b

b a

b b a

a

b b a

a b

a

b a

R R

R R

R

R R

R

R R

R R R R

R R

V

V R

R

R

V R

Lại có: Ra+Rb=R Ra=R-Rb=104-Rb thay vào phương trình (*) ta được: 3(104-Rb).(4.103+Rb)=2Rb(6.103+104 Rb)

Rb2+14.103Rb 12.107=0

) ( 10

b

R

) ( 10

R b

3 3

4 3

10 4 10 6 10 ,

10

Bài 1[2]:Dây dẫn Nicrom có đường kính tiết diện d=0,01mm Hỏi độ dài

của dây là bao nhiêu để R=10Ω Biết ρ=4,7.10-7

Ωm

Bài 2[2]:Dây dẫn ở 200C có điện trở 54 Ω và 2000

C có R=90 Ω.Tính hệ số nhiệt điện trở của dây dẫn?

Bài 3[2]:Tụ phẳng điện môi là thủy tinh có ε=9 ,ρ=.109 Ωm Tính điện trở

C.Tính α để RAB max Tính giá trị cực đại đấy

Bài 8[7]: Dây dẫn điện trở R đƣợc uốn thành hình tròn tâm O, góc

AOB=α., R=25

a Định α để RAB =4

b.Tính α để RAB max Tính giá trị cực đại đấy

Bài 9[7]:Các đoạn dây đồng chất cùng tiết diện đƣợc uốn nhƣ hình vẽ

Điện trở AO và OB là R.Tính điện trở RAB?

Bài 10[6]:Vẽ lại mạch khi hai K cùng mở, K1 đóng,

K

2 B N

A

2 ; Vôn kế V có điện trở rất lớn, ampe kế A có điện trở

rất nhỏ Tính điện trở tương đương của toàn mạch

Bài 14[8]: Cho mạch điện như hình

vẽ:

Biết R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = 10

Điện trở ampe kế không đáng kể

Tìm RAB?

Bài 15[8]:Cho mạch điện như hình vẽ, các ô điện trở kéo dài đến vô cùng

Tính điện trở tương đương toàn mạch Ứng dụng cho R1 = 0.4 ; R2 = 8

Bài 16[12]: Tìm số điện trở loại R=4Ω ít nhất và cách mắc để mắc mạch có

điện trở tương đương R=6Ω

Bài 18[12]:Có một số điện trở loại R=12Ω.Tìm số điện trở ít nhất và cách

mắc để mắc mạch có điện trở tương đương R=7,5Ω

Bài 19[9]:Phải dùng tối thiểu bao nhiêu điện trở loại 5Ω để mắc thành

mạch có Rtđ=8 Ω.Vẽ sơ đồ cách mắc

Bài20[9]:Có hai loại điện trở 5 Ω và 7Ω.Tìm số điện trở mỗi loại sao cho

khi ghép nối tiếp ta được điện trở tổng cộng 95 Ω với số điện trở ít nhất

CHỦ ĐỀ 3: ĐỊNH LUẬT OHM ĐỐI VỚI ĐOẠN MẠCH

CHỨA NGUỒN A.PHƯƠNG PHÁP GIẢI

- Cần nắm được công thức của định luật Ohm cho toàn mạch:

I =

- Chú ý cách mắc các nguồn trong sơ đồ

- Phân biệt rõ nguồn và máy thu để sử dụng công thức thích hợp

- Khi trong mạch điện không cho chiều dòng điện thì cần giả sử chiều dòng điện để giải bằng cách áp dụng định luật Ohm Khi giải ra nếu cường độ dòng điện có giá trị dương thì chiều dòng điện cùng chiều đã chọn, nếu có giá trị âm thì chiều dòng điện ngược chiều đã chọn

B.BÀI TẬP MẪU

Bài 1[7]:Cho mạch điện như hình vẽ Biết E1=2,1V; E2=1,9V; r1=r2=1Ω;

R3=45Ω; R1=R2=9Ω Xác định cường độ dòng điện qua các điện trở

Bài 2[5]:Một bộ nguồn điện có suất điện động E = 18V, có điện trở trong r

= 6 mắc với mạch ngoài gồm bốn bóng đèn loại 6V-3W