GA tự chọn NC 11

a Xác định độ lớn của cường độ điện trường tạo bởi điện tích các quả cầu tại điểm treo các sợi chỉ nếu lực đẩy Culơng giữa chúng là F.. Hoạt động 2 25 phút : Tìm hiểu vật dẫn và điện môi

Trang 1

Trường THPT Nam Đàn 2 Vật lý tự chọn NC 11

Nam §µn, ngµy th¸ng 8 n¨m 2001

Tiết:2

BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT COULOMB

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Vận dụng định luật coulomb để giải bài tập về tương tác giữa hai điện tích.

- Vận dụng thuyết electron để làm một số bài tập định tính.

Hai quả cầu nhỏ giống nhau được treo vào một sợi nhẹ, cách điện và khơng giãn

như hình 1.2 Khoảng cách giữa các quả cầu là 4cm Tính sức căng của các đoạn chỉ nối

các quả cầu nếu các quả cầu này mang điện tích cùng độ lớn 4.10-8C, khối lượng mỗi quả

cầu là 1gam Lấy g=10m/s 2, khảo sát hai trường hợp:

a) Hai điện tích cùng dấu

b) Hai điện tích trái dấu

Nhận xét:

* Ta dễ nhận thấy sức căng của đoạn AB khơng thay đổi trong hai trường hợp và

bằng tổng trọng lượng các quả cầu

* Với sức căng của đoạn BC, ta chỉ cần khảo sát sự cân bằng của quả cầu phía dưới trên cơ sở lực tác dụng lên nĩ là trọng lực và lực điện trong hai trường hợp

Bài giải:

Xét hệ hai quả cầu thì lực điện tác dụng giữa chúng là nội lực Khi hệ cân bằng thì tổng ngoại lực tác dụng lên hệ bằng khơng Các ngoại lực đĩ là sức căng của đoạn dây AB và trọng lượng các quả cầu, ta viết được:

).

( 10 8 ) (

0 ) (

3 2

1 1

2 1 1

N g

m m T

g m m T

−

= +

=

⇒

= +

−

Bây giờ ta tính sức căng đoạn dây phía dưới trong hai trường hợp:a) Khi hai điện tích cùng dấu: Xét các lực tác dụng lên quả cầu phía dưới như hình 1.3, ta cĩ:

).

( 10 9 ,

b) Khi hai điện tích trái dấu:

Các lực tác dụng lên quả cầu C được biểu diễn trên hình 1.4 Ta cĩ:

).

(

10 3 2

2

BC

q k mg F mg

Hình 1.2

A B C

Hình 1.3

A B

m g F

T 2 C

Hình 1.4

A B

mg

F

T 2 C

Trang 2

T T

F 1

F 2

Ba hạt cườm được xâu vào một vòng chỉ kín, mềm và cách điện

Một hạt mang điện tích q, hai hạt còn lại mang điện tích 3q Các hạt

có thể trượt không ma sát dọc theo sợi chỉ Khi để trên mặt bàn nhẵn, cách điện nằm ngang, hệ tạo thành một tam giác như hình 1.5 Hãy tìm góc α ở đáy của tam giác này

Theo đường nối giữa các điện tích 3q với nhau thì lực

điện cũng phải cân bằng với sức căng của dây nối hai điện tích

này:

) 2 ( cos 4

9

2 2

2

r

q k T

α

=

Từ (1) và (2), ta rút ra:

30 2

và trong dầu thì góc lệch giữa các sợi như nhau? Biết hằng số điện môi của dầu là 2,1 và khối lượng

riêng của dầu là 800kg/m 3

Nhận xét:

* Khi hai quả cầu mang điện tích cùng dấu thì chúng đẩy nhau, tạo ra góc lệch giữa các sợi chỉ

Do hai quả cầu giống nhau nên hai sợi dây sẽ lệch đối xứng nhau qua phương thẳng đứng Trong không khí mỗi quả cầu chịu tác dụng của hai lực đáng kể là trọng lực và lực điện

* Khi đặt trong dầu, các quả cầu còn chịu tác dụng thêm của lực đẩy Acsimet

Bài giải:

Khi đặt trong không khí, mỗi quả cầu chịu tác dụng của trọng lực và lực điện như hình 1.6 Khi đó:

) 1 (

P r

q q k P

= α

Khi đặt trong dầu, nếu góc lệch vẫn là α, gọi f là lực đẩy Acsimet và F’

là lực điện thì:

) 2 ( ) (

'

f P r

q q k f P

2 2 1 2

2 1

f P r

q q k P r

q q k

−

= ε

Gọi ρd và ρ tướng ứng là khối lượng riêng của dầu và của các quả cầu thì

Trang 3

Q h

l Hình 1.7

).

( )

Từ đĩ tính được khối lượng riêng của các quả cầu:

) (

1527 1

3

m kg

Bài 1.4

Hai quả cầu nhỏ cĩ thể trượt tự do dọc theo một cái thanh mảnh, cứng và cách điện đặt nằm

ngang, mỗi quả cầu mang điện tích q Ở khoảng cách h so với thanh

ngang đặt cố định một điện tích điểm Q sao cho các quả cầu nằm cân

bằng cách nhau l như hình 1.7 Hãy xác định độ lớn của điện tích Q.

Nhận xét:

* Hệ cân bằng như hình vẽ chứng tỏ điện tích Q trái dấu với q (hai

quả cầu đẩy nhau và cùng hút Q) Ngồi ra hai quả cầu mang điện tích

cùng độ lớn nên chúng sẽ cách đều điện tích Q Điều kiện thanh đặt nằm

ngang là để loại bỏ tác dụng của trọng lực trong việc làm

cho các quả cầu dịch chuyển theo phương ngang

* Tác dụng làm các quả cầu dịch chuyển theo

thanh chỉ cịn là các hình chiếu của lực Cu-lơng theo

phương này mà thơi (xem hình 1.8)

f =

Mỗi quả cầu hút điện tích Q một lực:

4

2 2 2

Qq k r

Qq k F

Khi hệ cân bằng thì lực điện mà mỗi quả cầu tác dụng lên quả cầu kia sẽ cân bằng với thành

phần nằm ngang của lực F:

4

2 / 4

cos

2 2

2 2 2

2

l h

l l

h

Qq k l

q k F

1

3 2

q Q

4 Câu hỏi, bài tập củng cố.

Q h q

q l

Hình 1.8

Trang 4

- Tính được cường độ điện trường của m ột điện tích điểm tại một điểm bất kì.

- Xác định được các đặc điểm về phương, chiều, độ lớn của vectơ cường độ điện trường và vẽ được vectơ cường độ đi ện trường.

2 Kĩ năng

- Vận dụng được nguyên lí chồng chất của điện trường để giải một số bài tập đơn giản về điện trường tĩnh điện.( Xác định đươc vectơ cường độ điện trường do 2 điện tích cùng gây ra tại một điểm)

- Xem lại các kiến thức đã học về thuyết electron

- Chuẩn bị các bài tập sách giáo khoa, sách bài tập

IV TIẾN TRÌNH BÀI DẠY

Hoạt động 1 ( 10 phút) Ổn định Kiểm tra Hệ thống kiến thức

- Kiểm tra sĩ số

- Kiểm tra bài cũ:

+ Điện trường là gì? Nhận biết điện trường?

0 gây ra tại điệm M.

+ Phát biểu nội dung nguyên lí chồng chất điện trường?

+ Xác định vectơ cường độ điện trường do điện t ích Q

〈 0 gây ra tại điệm M.

- Báo học sinh vắng

- Trả bài

Hoạt động 2: ( 30 phút)Vận dụng

Bài 1.1

Một chùm elêctrôn hẹp bay vào một vùng điện trường đều, theo phương vuông góc với đường

sức của điện trường với vận tốc v0 = 6.106m/s Sau khoảng thời gian t=5.10-10s thì vận tốc của chúng là

v = 107m/s Xác định độ lớn của cường độ điện trường nếu biết rằng khối lượng và điện tích của elêctrôn là me =9,1.10-31kg và e =1,6.10-19C.

Nhận xét:

* Lực điện trường chỉ tác dụng theo phương của đường sức, tức là theo phương vuông góc với vận tốc ban đầu của các êlêctrôn, vì vậy vận tốc của chùm hạt chỉ thay đổi theo phương này

Trang 5

* Sau khoảng thời gian t đã cho, ngồi vận tốc ban đầu được giữ nguyên thì chùm hạt cịn cĩ

thêm thành phần vuơng gĩc cĩ được do gia tốc theo phương của đường sức Vận tốc sau khoảng thời

gian t chính là tổng hợp của hai thành phần vận tốc trên.

F

Gia tốc này hướng theo lực của điện trường nên chỉ làm thay đổi vận tốc của elêctrơn theo

phương vuơng gĩc với vận tốc ban đầu của êlêctrơn Sau khoảng thời gian t, vận tốc chuyển động biến

đổi đều theo phương của đường sức sẽ bằng:

.t m

eE at

0 2 2 0

= +

m

eE v

v v

Từ đĩ xác định được cường độ điện trường:

).

/ ( 10 1 ,

2 0

2

m V et

một khoảng cách nhỏ nào đĩ trong chân khơng

a) Xác định độ lớn của cường độ điện trường tạo bởi điện tích các quả cầu tại điểm treo các sợi

chỉ nếu lực đẩy Culơng giữa chúng là F.

b) Khi làm mất điện tích +q ở một quả cầu và cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau thì sau đĩ chúng

lại tách xa nhau Khi đĩ gĩc lệch giữa hai sợi chỉ sẽ giảm đi bao nhiêu lần?

Nhận xét:

* Cường độ điện trường do hai điện tích điểm khác nhau gây ra tại một điểm khi khơng cùng hướng thì phải được cộng lại với nhau theo quy tắc cộng véc tơ Để tính độ lớn của cường độ điện trường tổng hợp, ta cần sử dụng các hệ thức lượng trong tam giác

* Khi tính gĩc lệch giữa các sợi chỉ cũng như gĩc lệch giữa một sợi chỉ và phương đứng trong bài tốn này, ta chú ý rằng: vì gĩc nhỏ nên cĩ thể sử dụng hệ thức gần đúng: sin α ≈ tan α ≈ α

2 2

2

2 1

l

q k E l

q k

Gọi r là khoảng cách giữa hai quả cầu và h là độ cao của điểm treo đối với các quả cầu thì khi đĩ:

) 3 (

4 2

cos

2 2

l

r l l

= α

Trang 6

) 4 (

Ngồi ra chú ý thêm rằng:

) 5 ( 2 cos 2 cos

Thay (3) và (4) vào (5), ta xác định được cosα Sau đĩ thay biểu thức của cosα và (2) vào (1), ta nhận được:

) ( 4 9

2

2 2

l

Fl kq kq

0 = +

; 2

0

2 0

0 0

0 0 0

mg r

kq mg

F l

2

2 0

mg

lkq r

mg r

kq l

Hồn tồn tương tự cho trường hợp khi các quả cầu chưa bị mất điện tích và chúng chưa tiếp xúc với nhau, gọi β là gĩc bằng α/2 thì:

) 8 (

2 tan

; 2

2

mg r

kq mg

F l

2

2 2

2

mg

lkq r

mg r

kq l

Từ (6) và (8) ta tính được tỷ số giữa các gĩc lệch giữa một sợi chỉ và phương đứng (và cũng là

độ giảm gĩc lệch giữa các sợi chỉ) theo r và r0 rồi thay các giá trị này từ (7) và (9) vào, ta nhận được:

26 , 1 2

3 0 0

4 Câu hỏi, bài tập củng cố.

Trang 7

Soạn ngày : / 8 / 2011 TỤ ĐIỆN – GHÉP TỤ ĐIỆN THÀNH BỘ (3 tiết)

Tiết 12 TỤ ĐIỆN VÀ ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN

Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Nêu định nghĩ tụ điện, điện dụng của tụ điện.

Hoạt động 2 (25 phút) : Tìm hiểu vật dẫn và điện môi trong điện trường, điện dung của tụ điện phẵng và

năng lượng điện trường trong tụ điện

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản

Giới thiệu vật dẫn ở trạng

thái cân bằng tĩnh điện

Cho học sinh tìm ví dụ

Nêu đặc điểm của vật dẫn

ở trạng thái cân bằng tĩnh

Giới thiệu kết quả của sự

phân cực điện môi

Giới thiệu điện dung của tụ

điện phẵng

Giới thiệu năng lượng điện

trường của tụ điện

Giới thiệu mật độ năng

lượng điện trường trong tụ

Ghi nhận khái niệm

Ghi nhận sự phân cực điện môi làm giảm điện trường ngoài

Ghi nhận điện dung của tụ điện phẵng

Hiểu rỏ các đại lượng trong biểu thức

Ghi nhận biểu thức tính năng lượng điện trường của tụ điện

Ghi nhận biểu thức tính mật độ năng lượng điện trường trong tụ điện

I Lý thuyết

1 Vật dẫn trong điện trường

Vật dẫn ở trạng thái cân bằng tĩnh điện : Sự phân bố điện tích trên vật dẫn không còn thay đổi theo thời gian, không có dòng điện tích chạy từ nơi này đến nơi khác Đặc điểm của vật dẫn ở trạng thái cân bằng tĩnh điện :

+ Điện tích chỉ phân bố ở mặt ngoài vật dẫn

+ Không có điện trường ở bên trong vật đẫn

+ Véc tơ cường độ điện trường ở mặt vật đãn luôn vuông góc với mặt đó

+ Tất cả các điểm trên vật dẫn đều có cùng điện thế (đẵng thế)

2 Điện môi trong điện trường

Khi điện môi đặt trong điện trường thì trong điện môi có sự phân cực điện

Sự phân cực điện môi làm xuất hiện một điện trường phụ ngược chiều với điện trường ngoài làm giảm điện trường ngoài

3 Điện dung của tụ điện phẵng

Trong đó S là phần diện tích đối diện giữa hai bản, d là khoảng cách giữa hai bản và ε là hằng số điện môi của chất điện môi chiếm đầy giữa hai bản

4 Năng lượng điện trường trong tụ điện

Hoạt động 3 (10 phút) : Giải bài tập ví dụ.

II Bài tập ví dụ

Trang 8

thức tính điện dung của tụ

Y/c h/s tính điện tích của tụ

Yêu cầu học sinh xác điện

điện tích và điện dung của tụ

khi tháo tụ ra khỏi nguồn và

tăng khoảng cách giữa hai

bản lên gấp đôi

Yêu cầu học sinh tính hiệu

điện thế giữa hai bản khi đó

của tụ điện phẵng

Tính diện tích mỗi bản tụ

Tính điện dung của tụ

Tính điện tích của tụ

2 9

2 1

10 4 10 9

2

10 2 1

π

= 28.10-12(F)b) Điện tích của tụ điện

Q = CU = 28.10-12.120 = 336.10-11 (C)c) Hiệu điện thế mới giữa hai bản

Ta có : Q’ = Q C’ =

' 4 10

'

C

Q C

Hoạt động 4 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã hocï

Yêu cầu học sinh về nhà giải các câu hỏi và bài

tập từ 1 đến 7 trang 8, 9 sách TCNC

Tóm tắt những kiến thức đã học trong bài

Ghi các câu hỏi và bài tập về nhà

RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠ

Tiết 13 GHÉP CÁC TỤ ĐIỆN

Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Điện dung của tụ điện phẵng phụ thuộc vào những yếu tố nào ?

Làm thế nào để thay đổi điện dung của tụ điện phẵng Cách thay đổi điện dung của tụ điện phẵng thường sử dụng

Hoạt động 2 (20 phút) : Tìm hiểu cách ghép các tụ điện.

Giới thiệu bộ tụ mắc nối

Vẽ bộ tụ mắc nối tiếp

Xây dựng các công thức

Vẽ bộ tụ mắc song song

Xây dựng các công thức

C C

1

1 1 1

2 1

+ + +

Yêu cầu học sinh lập luận

để xác định hiệu điện thế Xác định hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ

a) Trường hợp mắc song song

Hiệu điện thế tối đa của bộ không thể lớn hơn hiệu điện thế tối đa của tụ C2, nếu

Trang 9

giới hạn của bộ tụ

Yêu cầu học sinh tính điện

dung của bộ tụ

tích tối đa mà bộ tụ tích

được

để tính điện tích tối đa mà

bộ tụ có thể tích được

Yêu cầu học sinh tính

điện dung của bộ tụ

điện thế tối đa có thể đặt

vào giữa hai đầu bộ tụ

Tính điện dung tương đương của bộ tụ

Tính điện tích tối đa mà bộ tụ tích được

Xác định điện tích tối đa mà bộ tụ có thể tích được

Tính hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào giữa hai đầu bộ tụ

không tụ C2 sẽ bị hỏng

Vậy : Umax = U2max = 300V Điện dung của bộ tụ :

C = C1 + C2 = 10 + 20 = 30(µF) Điện tích tối đa mà bộ có thể tích được :Qmax = CUmax = 30.10-6.300 = 9.10-3(C)

b) Trường hợp mắc nối tiếp

Điện tích tối đa mà mỗi tụ có thể tích được :

Q1max = C1U1max = 10.10-6.400 = 4.10-3(C)Q2max = C2U2max = 20.10-6.300 = 6.10-3(C) Điện tích tối đa mà bộ tụ có thể tích được không thể lớn hơn Q1max , nếu không, tụ C1 sẽ bị hỏng

Vậy : Qmax = Q1max = 4.10-3C Điện dung tương đương của bộ tụ :

C =

3

20 20 10

20 10

2 1

2

+

= + C C

C C

(µF) Hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào giữa hai đầu bộ :

3 max

10 3 20

10 4

RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Tiết 14 BÀI TẬP

Hoạt động 1 (10 phút) : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải : Viết

biểu thức xác định điện tích, hiệu điện thế và điện dung tương đương của các bộ tụ gồm các tụ mắc song song và bộ tụ gồm các tụ mắc nối tiếp

Hoạt động 2 (15 phút) : Giải các câu hỏi trắc nghiệm

Yêu cầu hs trả lời tại sao chọn C

Yêu cầu hs trả lời tại sao chọn D

Yêu cầu hs trả lời tại sao chọn B

Yêu cầu hs trả lời tại sao chọn D

Giải thích lựa chọn

Câu 1 trang 13 : CCâu 2 trang 13 : DCâu 3 trang 13 : BCâu 4 trang 13 : DCâu 5 trang 13 : D

Hoạt động 3 (20 phút) : Giải các bài tập

Cho học sinh phân tích Phân tích mạch

Bài 6 trang 14

a) Điện dung tương đương của bộ tụ

Trang 10

dung của bộ tụ

Hướng dẫn để học sinh tính

điện tích của mỗi tụ điện

tích của mỗi tụ khi đã tích

điện

điện tích, điện dung của bộ

tụ và hiệu điện thế trên từng

tụ khi các bản cùng dấu của

hai tụ điện được nối với

nhau

điện tích, điện dung của bộ

tụ và hiệu điện thế trên từng

tụ khi các bản trái dấu của

hai tụ điện được nối với

nhau

Tính điện tích trên từng tụ

Tính điện tích của mỗi tụ điện khi đã được tích điện

Tính điện tích của bộ tụ Tính điện dung của bộ tụ

Tính hiệu điện thế trên mỗi tụ

Tính điện tích của bộ tụ Tính điện dung của bộ tụ

Tính hiệu điện thế trên mỗi tụ

Ta có : C12 = C1 + C2 = 1 + 2 = 3(µF)

C = . 3 3 . 6 6

3 12

+

= + C C

C C

= 2(µF)b) Điện tích của mỗi tụ điện

Ta có : Q = q12 = q3 = C.U = 2.10-6.30 = 6.10-5 (C)

U12 = U1 = U2 = 6

5 12

12

10 3

10 6

−

=

C q

= 20 (V) q1 = C1.U1 = 10-6.20 = 2.10-5 (C) q2 = C2.U2 = 2.10-6.20 = 4.10-5 (C)

Bài 7 trang 14

Điện tích của các tụ điện khi đã được tích điện

q1 = C1.U1 = 10-5.30 = 3.10-4 (C) q1 = C2.U2 = 2.10-5.10 = 2.10-4 (C)a) Khi các bản cùng dấu của hai tụ điện được nối với nhau

10 5

Trang 11

Trửụứng THPT Nam ẹaứn 2 Vaọt lyự tửù choùn NC 11

+ Giải thích đợc một số hiện tợng về điện và nguồn điện

II/ Chuẩn bị của thầy và trò:

1> Thầy: + Một số nguồn điện thông thờng nh pin Vôn ta hay acquy

2> Trò : + Đọc SGK và nghiên cứu trả lời các câu hỏi SGK

III/ Ph ơng pháp dạy hoc: –

+ Nêu vấn đề; Vấn đáp; Dùng máy chiếu

IV/ Tiến trình dạy học: –

A/ ổn định + sĩ số lớp:

B/ Kiểm tra bài cũ:

Câu hỏi1: Phát biểu khái niệm dòng điện và các tác dụng của dòng điện, cờng độ dòng

điện là gì?

Câu hỏi 2: Phát biểu nội dung của định luật ôm?

C/ Bài giảng:

1 Hiệu điên thế điện hoá

Trợ giúp của thầy Hoạt động của trò Nội dung ghi bảng Tg

+ Thí nghiệm: Cho một

thanh kim loại tiếp xúc

với một chất điện phân

+ Hiện tợng: Trên mặt

của thanh kim loại và ở

dung dịch điện phân xuất

hiện các điện tích trái

dấu

* Hiệu điên thế điện hoá

phụ thuộc vào yếu tố

điện thế hoàn toàn xác định –

Hiệu điện thế điện hoá

+ Hiệu điện thế điện hoá phụ thuộc vào:

- Bản chất của kim loại

- Dung dịch điện phân + ứng dụng: Làm nguồn điện hoá

2 Pin vôn ta

* Nêu cấu tạo và hoạt

động của pin VÔNTA?

* Nêu một vài loại pin

thờng gặp?

bằng Zn và một cực bằng Cu Và dung dịch là H2SO4.

+ Sự tạo thành suất điện động của pin đợc giải thích nh trên hình vẽ.

+ Suất điện động của pin là:

Zn: U1 = - 0,74 V Cu:U2 = 0,34 V

E = U2 – U1 = 1,1 V + Pin Lơ- clăng- xê.

Đọc tham khảo SGK E= 1,5 V

Mũ đồng Hộp kẽm

Pin Lơ - clăng – xê

Trang 12

3 Ac quy

a) ác quy đơn giản là acquy chì.

+ Cấu tạo Bản cực dơng: PbO2

Bản cực âm: Pb Hai bản nhúng trong dung dịch

H2SO4loãng.

E= 2V + ác quy tích luỹ năng lợng dới dạng hoá năng , và có thể nạp nhiều lần

+ ác quy kiềm: Sắt- Niken hoặc Cađimi- Niken

D/ củng cố + dặn dò+ bài tập về nhà

* Trả lới các câu hỏi SGK – tr 55

* Gợi ý học sinh làm các bài tập Tr- 56

Nam Đàn, ngày tháng 8 năm 2001

Tiết 22 : Đ ịnh luật jun- lenxơ.

I/Mục tiêu bài học:

1>Kiến thức: Cũng cố

+ khái niệm công và công suất của dòng điện + khái niệm công và công suất của nguồn điện + khái niệm công và công suất của máy thu điện, suất phản điện + Năm đợc nội dung định Luật Jun Len Xơ

2> Kĩ năng:

+ Biết cách đo công và công suất dòng điện

II/ Chuẩn bị của thầy và trò:

1> Thầy: +

2> Trò : + Đọc SGK và nghiên cứu trả lời các câu hỏi SGK

III/ Ph ơng pháp dạy hoc: –

+ Nêu vấn đề; Vấn đáp; Dùng máy chiếu

IV/ Tiến trình dạy học: –

A/ ổn định + sĩ số lớp:

B/ Kiểm tra bài cũ:

Câu hỏi1: Trình bày khái niệm và sự tạo thành hiệu điện thế điện hoá.

Câu hỏi 2: Trình bày cấu tạo và sự tạo thành suất điện động của pin Vôn- ta Câu hỏi 3: So sánh hoạt động của pin và Acquy.

C/ Bài giảng:

1 Công và công suất của dòng điện qua moọt đoạn mạch

** Phát biểu khái niệm công của dòng điện chạy qua một đoạn mạch SGK.

** Phát biểu khái niệm công suất SGK.

a) Công của dòng điện

UIt U q

A= =

b) Công suất của dòng điện.

UI t

Trang 13

Trửụứng THPT Nam ẹaứn 2 Vaọt lyự tửù choùn NC 11

** Phát biểu nội dung

định luật Jun- Lenxơ

**Trả lời câu hỏi C1-SGK.

c) Định luật Jun- Lenxơ.

t I R

Q = 2.

2 Công và công suất của nguồn điện

** Phát biểu khái niệm công của nguồn SGK.

** Phát biểu khái niệm công suất của nguồn

SGK.

a) Công của dòng điện

t I q

A= ξ =ξ

b) Công suất của dòng điện.

I t

A

P= =ξ

D/ củng cố + dặn dò+ bài tập về nhà

* Trả lới các câu hỏi SGK – tr 62

* Gợi ý học sinh làm các bài tập Tr- 62+63

Nam Đàn, ngày tháng 8 năm 2001

Chuỷ ủeà 2 : ẹềNH LUAÄT OÂM ẹOÁI VễÙI ẹOAẽN MAẽCH COÙ CHệÙA NGUOÀN ẹIEÄN VAỉ MAÙY THU ẹIEÄN

(4 tieỏt)

Tieỏt 27 ẹềNH LUAÄT OÂM ẹOÁI VễÙI ẹOAẽN MAẽCH COÙ MAÙY THU ẹIEÄN

Hoaùt ủoọng 1 (5 phuựt) : Kieồm tra baứi cuừ : Phaựt bieồu, vieỏt bieồu thửực cuỷa ủũnh luaọt OÂm ủoỏi vụựi toaứn maùch.

Hoaùt ủoọng 2 (25 phuựt) : Tỡm hieồu maựy thu ủieọn, ủũnh luaọt OÂm ủoỏi vụựi ủoaùn maùch coự maựu thu ủieọn, coõng suaỏt

tieõu thuù cuỷa maựy thu ủieọn, hieọu suaỏt cuỷa maựy thu ủieọn

Hoaùt ủoọng cuỷa giaựo vieõn Hoaùt ủoọng cuỷa hoùc sinh Noọi dung cụ baỷn

Cho hoùc sinh keồ teõn moọt soỏ

duùng cuù tieõu thuù ủieọn

Giụựi thieọu maựy thu ủieọn

Giụựi thieọu suaỏt phaỷn ủieọn

vaứ ủieọn trụỷ trong cuỷa maựy

thu ủieọn

Veừ ủoaùn maùch

Xaõy dửùng ủũnh luaọt OÂm cho

ủoaùn maùch coự maựy thu ủieọn

Keồ teõn moọt soỏ duùng cuù tieõu thuù ủieọn

Ghi nhaọn khaựi nieọm

Veừ hỡnh

Ghi nhaọn ủũnh luaọt

I Lyự thuyeỏt

1 Maựy thu ủieọn

Coự hai loaùi duùng cuù tieõu thuù ủieọn thửụứng gaởp laứ duùng cuù toaỷ nhieọt vaứ maựy thu ủieọn Maựy thu ủieọn laứ duùng cuù tieõu thuù ủieọn maứ phaàn lụựn ủieọn naờng ủửụùc chuyeồn hoaự thaứnh caực daùng naờng lửụùng khaực nhieọt naờng

Moói maựy thu dieọn coự moọt suaỏt phaỷn ủieọn E

p vaứ moọt ủieọn trụỷ trong rp, vụựi E p = q A Trong ủoự A laứ phaàn ủieọn naờng ủửụùc chuyeồn hoaự thaứnh naờng lửụùng, khoõng phaỷi laứ nhieọt naờng khi coự ủieọn lửụùng q chuyeồn qua maựy thu ủieọn

2 ẹũnh luaọt OÂm cho ủoaùn maùch coự maựy thu

Doứng ủieọn qua maựy thu ủieọn ủi tửứ cửùc dửụng sang cửùc aõm cuỷa maựy thu

Cửụứng ủoọ doứng ủieọn qua maựy thu ủieọn :

Trang 14

Giới thiệu điện năng tiêu

thụ trên máy thu điện

Giới thiệu công suất tiêu

thụ trên máy thu điện

Giới thiệu hiệu suất của

máy thu điện

Ghi nhận khái niệm

I =

p

pr

E

Với U là hiệu điện thế giữa hai cực của máy thu

3 Công suất điện tiêu thụ của máy thu

Điện năng tiêu thụ trên máy thu trong thời gian t : Atp = E pI t+ rpI2t

Công suất tiêu thụ điện của máy thu điện :

cường độ dòng điện chạy

qua máy thu điện

Yêu cầu học sinh tính công

suất tiêu thụ và hiệu suất

của máy thu

Hướng dẫn học sinh lập

phương trình để tính cường

độ dòng điện chạy qua máy

thu

Yêu cầu học sinh giải

phương trình để tính I’

để loại nghiệm I’ = 1,5A

Yêu cầu học sinh tính suất

phản điện của máy thu

Tính cường độ dòng điện chạy qua máy thu điện

Tính công suất tiêu thụ

Tính hiệu suất của máy thu

Lập phương trình để tìm I’

Giải phương trình bậc 2 bằng máy tính bỏ túi

Lập luận để loại nghiệm I’ = 1,5A

Tính suất phản điện của máy thu

a) Công suất điện tiêu thụ và hiệu suất của máy

Ta có : PN = rpI2 => I =

6

5 , 1

=

p

Nr

P

= 0,5(A)

Công suất tiêu thụ : P = UI = 12.0,5 = 6(W)

Suất phản điện : E p = U’ – rpI’

= 12,6 – 6.0,6 = 9(V)

tập từ 1 đến 5 trang 21, 22 và 7, 8, 9 trang 22 sách

TCNC

Tiết 28 BÀI TẬP VỀ ĐOẠN MẠCH CÓ NGUỒN ĐIỆN VÀ ĐOẠN MẠCH CÓ MÁY THU ĐIỆN

Trang 15

Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Viết biểu thức định luật Ôm cho mạch kín, cho đoạn mạch có máy

thu điện, biểu thức tính công suất tiêu thụ của máy thu và hiệu suất máy thu điện

Hoạt động 2 (20 phút) : Ôn tập lý thuyết : So sánh các công thức về đoạn mạch có chứa nguồn điện và đoạn

mạch có chứa máy thu điện

Chiều dòng điện

Hiệu điện thế giữa đầu vào

và đầu ra UAB = Ir - E(UAB < 0) UAB = Irp + Ep(UAB > 0)

Cường độ dòng điện

E

(Cung cấp điện) P = Ep.I + rp.I

2(Tiêu thụ điện)Hiệu suất

H =

E

Ir E E

pU

Ir U U

=

Yêu cầu học sinh viết biểu

thức xác định hiệu điện thế

giữa hai của acquy khi nạp

điện và khi phát điện

Hướng dẫn học sinh tính

điện trở trong của acquy

Hướng dẫn học sinh tính

suất điện động của acquy

suất của acquy khi nạp điện

Viết biểu thức xác định hiệu điện thế giữa hai của acquy khi nạp điện và khi phát điện

Tính điện trở trong của acquy

Tính suất điện động của acquy

Tính hiệu suất của acquy khi nạp điện

Khi nạp điện thì acquy là máy thu điện Hiệu điện thế giữa cực dương và cực âm của acquy là E + Ir Khi phát điện thì hiệu điện thế đó là : UBA = - UAB = E – Ir Do đó

ta có:

a) (E + Ir) – (E – Ir) = ∆U => r =

2 2

2 , 1

3 , 0 2

Ir

= 6(V) Khi nạp điện thì hiệu suất là

H’ =

3 , 0 2 6

6

+

= + Ir E

E

= 0,91

Trang 16

Tiết 29 ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐOẠN MẠCH CÓ CẢ NGUỒN ĐIỆN VÀ MÁY THU ĐIỆN

Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Nêu cách phân biệt nguồn phát và máy thu trên mạch điện.

Hoạt động 2 (20 phút) : Tìm hiểu đoạn mạch và mạch kín có cả nguồn điện và máy thu điện.

Vẽ đoạn mạch điện có cả

nguồn điện và máy thu điện

Hướng dẫn học sinh cách

phân biệt nguồn và máy thu

Hwớng dẫn học sinh xây

dựng biểu thức định luật

Đưa ra trường hợp mạch

điện chưa biết chắc chắn

chiều dòng điện để từ đó

hướng dẫn học sinh xử lí

trường hợp đó

Vẽ mạch điện

Hướng dẫn học sinh xây

dựng biểu thức định luật

Vẽ hình

Phân biệt nguồn và máy thu

Xây dựng biểu thức định luật

Ghi nhận cách xữ lí tình huống chưa biết chắc chán chiều dòng điện

Vẽ hình

Xây dựng biểu thức định luật

I Lý thuyết

1 Đoạn mạch có cả nguồn điện và máy thu điện

T a có : UAB = UAM + UMN + UNB = - (E – Ir) + IR + (Ep + Irp)

I =

R r r

E E Up

p AB

+ +

− +

Nếu chưa biết chiều dòng điện trong đoạn mạch, ta có thể giả thiết dòng điện chạy theo một chiều nào đó rồi áp dụng công thức trên Nếu kết quả I có giá trị âm thì dòng điện có chiều ngược lại

2 Mạch kín có cả nguồn điện và máy thu điện

Khi nối hai điểm A, B trong đoạn mạch trên lại với nhau thì ta được mạch kín (UAB = 0) Khi đó : I =

R r r

E Ep

p

+ +

−

Vẽ mạch điện

giã sử chiều dòng điện để

viết biểu thức định luật Ôm

để tìm cường độ dòng điện

chạy qua các nhánh mạch

C học sinh nhận xét kết quả

I1 < 0

tính UMN

Vẽ hình

Giã sử chiều dòng điện

Viết biểu thức định luật Ôm

Tính I1

Tính I2

Tính UMN

a) Giả sử dòng điện chạy qua nhánh có E1 và E2 có chiều từ trái qua phải Như vậy E1 là máy thu còn E2 là nguồn điện Ta có :I1 =

2 1

r r

E E

3 9 4

UMN = VM - VN = VM - VA + VA - VN = - 5,9 V

Trang 17

tập từ 1 đến 10 trang 28, 29, 30

Tiết 30 BÀI TẬP

Hoạt động 1 (10 phút) : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải :

-8Ω m, điện tích êlêctrơn là 1,6.10-19C.

Nhận xét:

* Để tính được lực tác dụng lên mỗi êlêctrơn, ta cần biết được cường độ điện trường trong vật dẫn (chú ý rằng vật dẫn mang dịng điện khơng phải là vật dẫn cân bằng) Cường độ điện trường lại quan hệ với hiệu điện thế hai đầu dây dẫn Để đơn giản, ta xét một đoạn dây thẳng, cường độ điện trường trong lịng vật dẫn là điện trường đều Trên cơ sở các số liệu đã cho, ta cĩ thể xác định được cường độ điện trường đĩ.

U I

17 , 0

15 , 0 10 7 , 1 10 6 ,

6

8 19

N S

I e eE

Bài 2

Trang 18

Một dãy hạt êlêctrôn bay theo một đường thẳng với vận tốc v=106m/s, các hạt cách nhau 2nm Chuyển động của chùm hạt này tương đương với dòng điện có cường độ bằng bao

nhiêu? Biết điện tích của êlêctrôn là 1,6.10-19C.

Nhận xét:

* Theo định nghĩa thì cường độ dòng điện trọng một dây dẫn bằng điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây trong một đơn vị thời gian Trong bài toán này không có một dây dẫn nào cả, ta vẫn có thể coi các êlêctrôn chuyển động trong một vật dẫn mà không ảnh hưởng gì đến kết quả bài toán.

* Như vậy để xác định cường độ dòng điện do dòng êlêctrôn này gây ra, cần xác định

được điện lượng chuyển qua khỏi một điểm bất kỳ trong 1giây.

Lời giải:

Trên đường bay của chùm hạt êlêctrôn, ta xét tại một điểm nào đó (coi như một tiết diện của một dây dẫn) Tại một thời điểm nào đó, giả sử có một êlêctrôn bay qua tiết diện này thì

êlêctrôn bay qua là:

15 9

6

10 5 , 0 10 2

ne q

Bài 4.3

Có hai sợi dây kim loại đồng nhất điện trở giống nhau, một sợi được uốn và hàn kín

trên một đường kính của vòng dây tròn.

Nhận xét:

* Đề bài cho điện trở giữa hai đầu một cạnh hình vuông là r và yêu cầu tính điện trở giữa hai điểm M, N tức là tính theo r.

* Nếu tính được điện trở R của mỗi dây kim loại ban đầu thì dựa vào các công thức của

3 4

3 3

1 1 1

1 1

1

R r

r R r

r

Từ đó suy ra điện trở của mỗi sợi kim loại là:

3

16

r

R =

Đối với hình tròn: Điện trở giữa hai điểm M, N sẽ bằng điện trở tương đương của hai

điện trở R/2 mắc song song với nhau và bằng:

Trang 19

3

4 4 2

r

Tiết 32 BỘ NGUỒN MẮC XUNG ĐỐI

Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Vẽ một đoạn mạch điện có cả nguồn và máy thu và một số điện trở

rồi viết biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch đó

Hoạt động 2 (15 phút) : Tìm hiểu bộ nguồn mắc xung đối.

Vẽ mạch mắc xung đối

Dẫn dắt để đưa ra cách tính

suất điện động và điện trở

trong của bộ nguồn mắc

xung đối

Vẽ hình

Ghi nhận cách tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn mắc xung đối

I Bộ nguồn mắc xung đối

Nếu hai nguồn diện có hai cực cùng dấu nối với nhau thì ta nói hai nguồn đó mắc xung đối Khi nối hai cực của bộ nguồn này với dụng cụ tiêu thụ điện thì nguồn có suất điện động lớn hơn thành nguồn phát còn nguồn kia trở thành máy thu

Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn là: Eb = |E1 – E2| ; rb = r1 + r2

Hoạt động 3 (20 phút) : Giải các bài tập ví dụ.

Hoạt động của giáo

viên

Yêu cầu học sinh viét

biểu thức tính cường độ

dòng điện trong 2 trường

hợp

Hướng dẫn để học sinh

tính n

Cho học sinh nhắc lại

cách mắc hỗn hợp đối

xứng

Hướng dẫn để học sinh

lập luận và nêu ra các

cách mắc

suất điện động và điện

trở trong của bộ nguồn

cường độ dòng điện chạy

trong mạch chính

Viết biểu thức định luật Ôm cho từng trường hợp

Lập tỉ số I/I’ để tính n

Nêu các cách mắc

Lập luận để đưa ra cách mắc cho hiệu suất lớn nhất

Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn

Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chính

Bài tập 1

a) Ta có :

I =

nr R

ne

e n nr

R

e e n

n I

I

= 1,5 => n = 12b) Có 6 ước số của 12 nên có 6 cách mắc đối xứng

Hiệu suất của bộ nguồn H =

br R

R

+ cực đại khi

rb nhỏ nhất Mà rb nhỏ nhất khi các nguồn mắc song song nên khi các nguồn mắc song song thì hiệu suất của bộ nguồn là lớn nhất

Bài tập 2 (6 trang 34)

a) Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn

I = R +brb = 20 6 , + 6 2

E

= 0,3(A)

Định dạng
Số trang	39
Dung lượng	2,53 MB

GA tự chọn NC 11

.S ửù tửứ hoựa caực chaỏt

Nam chãm vúnh cửỷu vaứ nam chãm ủieọn