Bai 17 Dong dien trong chat ban dan

Các nội dung kiến thức cần dạy: - Nội dung chính: Định luật Ohm đối với toàn mạch: + Phát biểu: cường độ dòng điện chạy trong mạch kín tỉ lệ thuạn với suất điện động cuả nguồn điện và tỉ[r]

BÀI 9: ĐỊNH LUẬT OHM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH

Trường THPT &THCS Chu Văn An

GVGD: Trương Viết Lãm

Tiết theo chương trình: 17

Ngày dạy:

Lớp dạy:

I Tìm hiểu kiến thức cần dạy

1 Các nội dung kiến thức cần dạy:

- Nội dung chính: Định luật Ohm đối với toàn mạch:

+ Phát biểu: cường độ dòng điện chạy trong mạch kín tỉ lệ thuạn với suất điện động cuả nguồn điện và tỉ lệ nghịch với

điện trở toàn phần của mạch đó

R+r

- Bên cạnh đó 1 số định nghĩa:

+ Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong

+ Hiện tượng đoản mạch khi CĐDĐ chạy trong mạch điện kín đạt giá trị lớn nhất khi điện trở của mạch ngoài không đáng kể nghĩa là khi nối 2 cực của nguồn điện bằng day dẫn có điện trở rất nhỏ

+ Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng: A=Q

+ Hiệu suất của nguồn điện H= Aci

A =

UNIt

ξ It =

UN ξ

2 Vị trí của kiến thức cần dạy:

- Bài 9; Phần 1:Điện học-điện từ học Chương II:Dòng điện không đổi

- Khi học sinh đã có kiến thức về định luật ohm cho đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R ,dòng điện không đổi,nguồn điện,suất điện động của nguồn điện,công,công suất của nguồn điện,định luật J-L và định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

- Là định luật quan trọng trong điện học để áp dụng nghiên cứu về loại mạch khác nhau

3 Logic tiến trình xây dựng kiến thức.

B1: Chỉ ra có mối liên hệ định tính giữa cddd I chạy trong mạch kín với suất điện động E của nguồn điện với điện trở toàn phần của mach điện kín này.

-Xét một đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần R Định luật Ohm áp dụng cho đoạn mạch này: I= U

R

Để duy trì dòng điện trong mạch ta phải mắc thêm vào 2 đầu đoạn mạch một nguồn điện có suất điện động E và điện trở trong r, ta được một mạch điện kín Khi đó định luật Ohm không còn phù hợp với mạch điện kín này Vậy định luật Ôm biểu thị mối liên hệ giữa cddd và suất điện đọng E và điện trở toàn phần của mạch sẽ được phát biểu ra sao?

B2: Tìm mối quan hệ định lượng giữa cđdđ và suất điện động E và điện trở toàn phần của mạch ?

Nội dung định luật Ohm đối với mạch điện kín: cường độ dòng điện chạy trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó

I= ξ R+r

B3: Vận dụng định luật Ohm để:

- Giải thích hiện tượng đoản mạch

- Giải BT trong SGK

B4: Hình thành cho học sinh về mối liên hệ giữa định luật Ohm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng:

- Cho học sinh ôn lại về định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng: Năng lượng không tự sinh ra hoặc mất đi, mà chỉ chuyển từ dạng năng lượng này thành dạng năng lượng khác Lấy ví dụ

- Theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng thì A=Q

với A   ItvàQ  ( RN  r I t ) 2 Thay hai giá trị trên vào biểu thức A=Q ta vẫn thu được biểu thức giống định luật Ohm Điều đó chứng tỏ định luật Ohm toàn mạch vẫn phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

B5: Hình thành biểu thức tính hiệu suất cuả nguồn điện:

-Hiệu suất của nguồn điện được tính theo biểu thức sau:

IR

H

II Mục tiêu bài học:

1 Kiến thức:

- Phát biểu được định luật ohm đối với toàn mạch, định nghĩa hiện tượng đoản mạch

- Trình bày được công thức được định luật ohm đối với toàn mạch và biểu thức tính hiệu suất của nguồn điện

2 Kỹ năng:

- Áp dụng các công thức 9.3; 9.6; 9.9 để giải một số bài tập đơn giản

- Giải thích hiện tượng đoản mạch và cách tránh xáy ra hiện tượng trên

3.Thái độ:

- Nghiêm túc trong giờ học

III Chuẩn bị :

1.Giáo viên:

- Giáo án, SGK, bài tập

2.Học sinh:

-Ôn lại kiến thức về định luật ohm đối với đoạn mạch

IV Tiến trình dạy-học :

1 Hoạt động 1 : Dẫn dắt học sinh xác định đối tượng bài học:(3phút)

Vẽ đoạn mạch chỉ gồm điện trở thuần R

Có dòng điện không đổi I chạy qua

I

-Yêu cầu học sinh viết biểu thức định luật

ohm cho toàn mạch chỉ có điện trở thuần

R

-Để duy trì dòng điện trong mạch mắc

mạch nối tiếp 2 đầu đoạn mạch một

nguồn điện có suất điện động E và điện

trở trong r, ta được một mạch điện kín

I E,r

RN

-Trả lời: biểu thức định luật ôm cho toàn mạch chỉ có điện trở thuần R

I= U

R

-Khi đó định luật Ohm không còn phù

hợp với mạch điện kín này Vậy định luật

Ohm biểu thị mối liên hệ giữa cđdđ và

suất điện động E và điện trở toàn phần của

mạch sẽ được phát biểu ra sao?

Ta cùng nghiên cứu bài hôm nay

2.Hoạt động 2: Xây dựng định luật Ohm cho toàn mạch:(20 phút)

- Giới thiệu thí nghiệm và vẽ mạch 9.2

- Khi ta thay đổi giá trị biến trở RN thì ta

thu được bảng số liệu 9.1 Từ bảng 9.1 ta

vẽ đồ thị I và U như đồ thị 9.3

- Trong toán học, dạng đồ thị 9.3 sẽ được

biểu diễn bằng phương trình toán học

y = y0 - kx;Trong trường hợp này trục y

là U và trục x là I nên khi này phương

trình phải là: UN=U0-aI= -aI (9.1)

U0 là giá trị hiệu điện thế cực đại mạch

ngoài, cũng chính là suất điện động 

-Nếu áp dụng ĐL Ohm cho mạch ngoài

AB ta có:

UAB=UN=I.RN

Thay biểu thức trên vào biểu thức 9.1 ta

thu được:

I.RN= -aI

⟺  = IRN + aI= I(RN + a)

- Ta thấy a có thể cộng được với RN nên a

cũng phải có đơn vị giống RN, chính là

Ω

Mà RN là điện trở mạch ngoài nên chứng

tỏ a phải là điện trở của nguồn

Như vậy biểu thức 9.1 lúc này trở thành:

 =I(RN + r)= IRN + Ir

⟺ I= R N +r ❑

-Chú ý: tổng RN + r gọi là điện trở toàn

phần của mạch

-Đây cũng chính là nội dung định luật

Ohm cho toàn mạch: Cường độ dòng

điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ

thuận với suất điện động của nguồn điện

và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần

- Chú ý quan sát sơ đồ mạch điện và đồ thị 9.3

- Lắng nghe, ghi chép lại

- Đọc lại và ghi chú vào vở

- Vì khi tăng R=> I giảm dần về 0=> mạch ngoài hở=> U0=

II.Định luật Ohm đối với toàn mạch:

1.Định luật:

- Cường độ dòng điện

chạy trong mạch điện kín

tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ

lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó

2 Biểu thức:

 = IRN + aI= I(RN + a)

- : Suất điện động(V)

- I: Cường độ dòng điện trong mạch(A)

- RN: Điện trở mạch ngoài

Ω

¿ )

- r: Điện trở trong của nguồn( Ω )

của mạch đó

-Yêu cầu Hs trả lời câu C1

-Yêu cầu Hs trả lời câu C2

- Để UAB= thì r=0

3.Hoạt động 3: Giải thích hiện tượng đoản mạch Tác hại và cách phòng tránh nó:(5 phút)

-Đặt vấn đề: Điện trở trong r của nguồn có

thể thay đổi được không? Dựa vào biểu

thức định luật Ohm, Cường độ dòng điện

I đạt giá trị lớn nhất là khi nào?

-Làm thế nào để làm RN= 0

-Biểu thức tính I lúc này là gì?

-Kết luận luôn: Hiện tượng đoản mạch là

hiện tượng mà CĐDĐ đạt giá trị lớn nhất

khi điện trở mạch ngoài RN là không đáng

kể

-Yêu cầu học sinh làm câu C4

-Trả lời: r không thay đổi được vì nó phụ thuộc vào bản chất của nguồn

Cường độ dòng điện I đạt giá trị lớn nhất khi

RN=0 -Nối 2 cực của nguồn bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ

I ¿ ❑

r

-Ghi chú lại vào vở

-Trả lời: Nếu trong nhà xảy ra hiện tượng đoản mạch thì các dungc cụ điện trong nhà có thể sẽ bị cháy

nổ do cường độ dòng điện tăng lên đột ngột

Có thể lắp cầu chì để phòng hiện tượng đoản mạch

III Hiện tượng đoản mạch:

-Là hiện tượng CĐDĐ đạt giá trị lớn nhất khi điện trở mạch ngoài là không đáng kể(RN=0)

- Biểu thức:

I ¿ ❑

r

4.Hoạt động 4 : Kiểm tra định luật Ohm có phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng không? (7 phút)

-Cho Hs nhắc lại định luật bảo toàn và

chuyển hóa năng lượng đã học ở lớp 10

- Đặt vấn đề: Khi mạch điện hoạt động,

nguồn điện sẽ sinh ra công A,và do mạch

có điện trở nên sẽ tỏa ra nhiệt lượng Q

Vậy A và Q như thế nào theo ĐL

BT&CHNL

- ĐL BT và CHNL:

Năng lượng không tự sinh ra hay mất đi mà

nó chỉ chuyển từ dạng năng lượng nà sang dạng năng lượng khác

- Trả lời: Bằng nhau

A=Q

-Trả lời:

- Công A của nguồn điện và nhiệt lượng

Q tỏa ra tính theo công thức nào?

-Theo ĐL BT&CHNL ta có A=Q nên:

 It = (RN + r)I2t

⟺  = I(RN + r)

(R N +r )

-Kết luận: ĐL Ohm toàn mạch hoàn toàn

phù hợp với ĐL BT&CHNL

A= It Q=(RN + r)I2t

- Chú ý lắng nghe và ghi chú vào vở

5.Hoạt động 5 : Hướng dẫn học sinh tính hiệu suất của nguồn điện:(10 phút)

- Trình bày công thức tính hiệu suất:

UNIt

ξ

H: Hiệu suất

UN: Hiệu điện thế mạch ngoài (V)

 : Suất điện động của nguồn (V)

-Ngoài ra còn có thể tính H theo các

công thức sau:

N

N

R

H





Hoặc:

1

N

r

H

 



Ir

1

H



 

-Chú ý ghi chú vào vở 2.Định luật Ohm đối với toàn

mạch và định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng:

UNIt

ξ

N N

R H





1

N

r H

 

 Ir 1

H



 

Xuân Lãnh, ngày , tháng , năm