Giáo án bài 9: Định luật Ôm đối với toàn mạch - Vật lý 11 - GV.T.Đ.Lý

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh 

Nội dung cơ bản

Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ

Công và công suất toả nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua? Công và công suất của nguồn điện?

Hoạt động 2 (15 phút) : Thực hiện thí nghiệm để lấy số liệu xây dựng định

 luật.

  Mắc mạch điện.

  Thực hiện thí nghiệm.

Ghi bảng số liệu.

  Quan sát mạch điện.

  Đọc các số liệu.

  Lập bảng số liệu.

I. Thí nghiệm

*Nhận xét: khi U tăng thì I giảm và ngược lại

Hoạt động 3  (10 phút) : Tìm hiểu định luật Ôm đối với toàn mạch.

Xử lí số liệu để rút ra kết quả.

Yêu cầu thực hiện C1.

 Nêu kết quả thí nghiệm.

Yêu cầu thực hiện C2.

Quan hệ giữa E và độ giảm thế?

Biểu thức định luật ôm cho toàn mạch?

Phát biểu định luật?

 Yêu cầu học sinh thực hiện C3.

Ghi nhận kết quả.

Thực hiện C1.

Ghi nhận kết quả.

Thực hiện C2.

E bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong

 \(I = \frac{E}{{{R_N} + r}}\)

 Phát biểu định luật.

Thực hiện C3.

II. Định luật Ôm đối với toàn mạch

Thí nghiệm cho thấy :

U_N = U₀ – aI = E  - aI   (1)

  Với        U_N = U_MN = IR_N            (2)

(1),(2) \(\Rightarrow E = I{R_N} + a.I = I({R_N} + a)\)

  Thí nghiệm cho thấy a = r là điện trở trong của nguồn điện. Do đó :

E  = I(R_N + r) = IR_N + Ir  (3)

  Vậy: Suất điện động có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong.

  Từ (3) ⇒ U_N = U_MN = IR_N = E  – It (4)

  ⇒  \(I = \frac{E}{{{R_N} + r}}\)                   (5)

Hoạt động 4 (10 phút) : Tìm hiểu hiện tượng đoản mạch, mối liên hệ giữa định luật Ôm với toàn mạch và ĐLBT và chuyển hoá năng lượng, hiệu suất của nguồn điện.

Giới thiệu hiện tượng đoản mạch.

Yêu cầu học sinh thực hiện C4.

Lập luận để cho thấy có sự phù hợp giưac định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng.

Giới thiệu hiệu suất nguồn điện.

Yêu cầu học sinh thực hiện C5.

  Ghi nhận hiện tượng đoản mạch.

  Thực hiện C4.

  Ghi nhận sự phù hợp giưac định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng.

Ghi nhận hiệu suất nguồn điện.

  Thực hiện C5.

III. Nhận xét

1. Hiện tượng đoản mạch

  Cường độ dòng điện trong mạch kín đạt giá trị lớn nhất khi R_N = 0. Khi đó ta nói rằng nguồn điện bị đoản mạch và

     \(I = \frac{E}{r}\) (6)

2. Định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng

Công của nguồn điện sản ra trong thời gian t:

A = E It       (7)

Nhiệt lượng toả ra trên toàn mạch :

Q = (R_N + r)I²t  (8)

Theo ĐLBT năng lượng thì A = Q

 (7) và (8) ⇒  \(I = \frac{E}{{{R_N} + r}}\)

  Như vậy định luật Ôm đối với toàn mạch hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng.

3. Hiệu suất nguồn điện

 \(H = \frac{{{U_N}}}{E}\)

Hoạt động 6 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.