- Nêu được mối quan hệ giữa suất điện động của nguồn điện và độ giảm điện thế ở mạch ngoài và ở mạch trong.. - Trả lời được câu hỏi hiện tượng đoản mạch là gì và giải thích được ảnh hưởn
Trang 1BÀI 13 : DỊNH LUẬT ÔM ĐÓI VỚI TOÀN MẠCH
I - Mục tiêu :
- Phát biểu được định luật Ôm đối với toàn mạch và viết được hệ thức biểu thị định luật này
- Nêu được mối quan hệ giữa suất điện động của nguồn điện và độ giảm điện thế ở mạch ngoài và ở mạch trong
- Trả lời được câu hỏi hiện tượng đoản mạch là gì và giải thích được ảnh hưởng của điện trở trong của nguồn điện đối với cường độ dòng điện khi đoản mạch
- Vận dụng được định luật Ôm đối với toàn mạch để tính được các đại lượng
có liên quan và tính được hiệu suất của nguồn điện
II - Chuẩn bị :
Học sinh : Đọc SGK vật lí 9, 10 phần định luật bảo toàn năng lượng
Giáo viên : Đọc các sách giáo khoa trên để biết HS đã học những gì
Nội dung viết bảng :
BÀI 13 : ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH
1 Định luật Ôm đối với toàn mạch
- Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng các độ giảm thế ở mạch ngoài và mạch trong
ξ = IR + Ir
- Cường độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch
I =
ξ R+r
U = – Ir (hiệu điện thế mạch ngoài cũng là hiệu điện thế giữa cực dương và cực âm của nguồn điện)
- Nếu r ¿ 0, hoặc nếu mạch ngoài để hở I = 0 thì U = E
2 Hiện tượng đoản mạch
- Nếu R ¿ 0 thì cường độ dòng điện sẽ lớn nhất và chỉ phụ thuộc vào E và r của nguồn điện Nguồn điện bị đoản mạch Khi có hiện tượng đoản mạch dòng điện qua mạch rất lớn có thể làm mau hết điện hoặc hỏng nguồn điện
3 Trường hợp mạch ngoài có máy thu điện
I =
ξ−ξ P R+r +r P
4 Hiệu suất của nguồn điện
Trang 2H =
A coich
U ξ
III - Tổ chức các hoạt động dạy học
Hoạt động 1 : Kiểm tra bài cũ
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Học sinh trả lời các yêu cầu của
giáo viên
Nêu các câu hỏi như : Công của dòng điện là gì ? Hãy phát biểu định luật Jun-Lenxơ ?
Suất phản điện của máy thu là gì ? Kiêm tra vở bài tập
Nhận xét đánh giá chung
Hoạt động 2 : Xây dựng định luật Ôm cho toàn mạch
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi
(nhóm hoặc đại diện nhóm trả
lời)
Công của nguồn điện thực hiện
dược trong thời gian t là:
A = q E = ξ I t
Trong thời gian t đó nhiệt lượng
Cho HS đọc SGK Nêu câu hỏi về vấn
đề cần nghiên cứu:
Trong một mạch điện kín cường độ dòng điện chạy trong mạch có quan hệ
gì với suất điện động , điện trở trong của nguồn điện và điện trở mạch ngoài R ? Có thể biểu diễn mối quan
hệ đó bằng một biểu thức toán học không ?
Giáo viên nêu các câu hỏi gợi ý:
Trong mạch điện kín có sự chuyển hoá năng lượng như thế nào ? Nhiệt năng trên các điện trở được năng lượng nào chuyển hoá thành ?
Áp dụng định luật bảo toàn năng
Trang 3toả ra trên điện trở ngoài và điện
trở trong là:
Q = R I2t + r I2t
Theo định luật bảo toàn năng
lượng, năng lượng tiêu thụ trên
đoạn mạch bằng năng lượng do
nguồn điện cung cấp :
ξ I t = RI2t + rI2t ⇒ ξ
= I(R + r)
⇒ I =
ξ R+r
HS phát biểu điịnh luật Ôm
(SGK)
Nếu r = 0 hoặc I = 0 thì : U =
ξ
Cường độ dòng điện trong mạch
lớn nhất chỉ phụ thuộc suất điện
động và điện trở trong của
nguồn :
I =
ξ r
lượng ta rút ra được biểu thức nào ?
Thông báo : Gọi tích số I (R + r) là tổng độ giảm thế trên toàn đoạn mạch thì suất điện động của nguồn điện bằng tổng độ giảm thế ở mạch ngoài
và mạch trong Biểu thức toán học rút
ra chính là biểu thức của định luật ôm đối với toàn mạch
Định luật Ôm phát biểu như thé nào?
Từ định luật Ôm có thể rút ra
UN = ξ - I r
Hiệu điện thế mạch ngoài cũng là hiệu điện thế UAB giữa cực dương và cực
âm của nguồn điện
Nếu r ¿ 0, hoặc nếu mạch ngoài hở
I = 0, thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện và suất điện động có liên hệ như thế nào ?
Đánh giá câu trả lời của HS và nêu câu hỏi về vấn đề cần nghiên cứu tiếp
Hiện tượng gì xảy ra khi điện trở mạch ngoài nhỏ không đáng kể R = 0 Người ta nói rằng nguồn điện bị đoản mạch
Cần lưu ý cho trường hợp đoản mạch
ở Pin và Acquy (đã nêu ở SGK)
Người ta dùng dụng cụ gì để tránh hiện tượng đoản mạch ở mạng điện gia đình ?
Trang 4Dùng cầu chì hoặc atômat
Hoạt động 3 : Xây dựng biểu thức định luật Ôm dối với mạch ngoài chứa máy thu Hiệu suất của nguồn điện
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
HS tham khảo SGK đi đến được
công thức
I =
ξ−ξ P R+r +r P
Công có ích của dòng điện thực
hiện ở mạch ngoài :
A = UI t
Công toàn phần của dòng điện :
A = ξ I t
H =
UIt
ξ It =
U
ξ (%)
Nêu câu hỏi : Đối với mạch điện có máy thu ở mạch ngoài , cường độ dòng điện có mối quan hệ như thế nào đối với ξ ,
ξ P , R, r, rP Gợi ý cho HS đọc SGK
để chấp nhận công thức: I =
ξ−ξ P R+r +r P
Tiếp tục cho HS đọc SGK dể biết cách xây dựng công thức tính hiệu suất của nguồn điện
Câu hỏi gợi ý : Trong mạch kín , công có ích của dòng điện được thực hiện ở đâu ?
Hiệu suất của nguồn điện được tính bằng biểu thức nào ?
Trang 5Hoạt động 4 : Vận dụng củng cố và giao nhiệm vụ.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Lĩnh hội lại các kiến thức đã tiếp
thu,
Cá nhân nhận nhiệm vụ mới
Nhấn mạnh lại những nội dung chính đã trình bày
Yêu cầu HS làm bài tập 1,2,3 SGK
V - Rút kinh nghiệm sau tiết dạy :