Bài 13. Định luật Ôm đối với toàn mạch
Chia sẻ bởi Hoàng Trung Sơn |
Ngày 19/03/2024 |
9
Chia sẻ tài liệu: Bài 13. Định luật Ôm đối với toàn mạch thuộc Vật lý 11
Nội dung tài liệu:
CHÀO MỪNG NGÀY PHỤ NỮ VIỆT NAM 20/10/11
Bài 13. D?NH LU?T ễM CHO TO�N M?CH
Xét mạch điện kín như hình vẽ:
Trong mạch điện kín, dòng điện I liên hệ với suất điện động, điện trở trong r, điện trở ngoài R như thế nào?
Tìm phương án thiết lập mối liên hệ đó?
- Phương pháp năng lượng. - Phương pháp thực nghiệm
Bài 13. Định luật ôm đối với toàn mạch
1) Định luật ôm cho toàn mạch.
PHUONG PH�P NANG LU?NG:
Gỉa sử dßng ®iÖn ch¹y trong m¹ch cã cêng ®é I, trong thêi gian t cã ®iÖn lîng q = I.t chuyÓn qua m¹ch. Nguån ®· thùc hiÖn c«ng
A = q? = ?It (13.1)
Nhiệt lượng toả ra ở điện trở ngoài R và điện trở trong r trong thời gian t.
Q = RI2t + rI2t (13.2)
Biểu thức tính công của nguồn điện?
Biểu thức tính nhiệt lượng toả ra ở điện trở ngoài R và điện trở trong r trong thời gian t?
Như vậy năng lượng do nguồn cung cấp là A và năng lượng tiêu thụ trên toàn mạch là Q
Năng lượng tiêu thụ trên toàn mạch bằng năng lượng do nguồn cung cấp nghĩa là A = Q
Ta gọi IR độ giảm điện thế ở mạch ngoài, Ir độ giảm điện thế ở mạch trong.
?It = RI2t + rI2t
? = IR + Ir (13.3)
? = I( R + r) (13.4)
hay
Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong.
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.
Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có mối quan hệ giữa A và Q như thế nào?
Công thức (13.5) biểu thức định luật ôm cho toàn mạch
Từ (13.3) em có kết luận gì về mối liên hệ giữa suất điện động và độ giảm điện thế trên toàn mạch?
Từ (13.4) em hãy rút ra biểu thức tính I
Từ (13.5) em hãy phát biểu nội dung định luật Ôm
Nếu gọi U = IR là hiệu điện thế mạch ngoài
Nếu r ? 0, hoặc mạch hở (I = 0) ? U = ?
U = ? - Ir (13.6)
Em hãy viết lại hệ thức ? = IR + Ir (13.3)
Từ (13.6) Em hãy cho biết trong những trường hợp nào thì U = ? ?
C1: Xét mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động =4V, điện trở trong r = 0,1 ,mắc với điện trở mạch ngoài R=1,9 .Tìm hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện?
HƯỚNG DẪN
Phương pháp thực nghiệm:
Thay đổi giá trị của biến trở, đọc số chỉ ampe kế và vôn kế, ta được bảng số liệu
Bố trí TN như sơ đồ
2) Hiện tượng đoản mạch.
Nếu R ? 0 thì I max và chỉ phụ thuộc vào ?, r
Nguồn điện bị đoản mạch
* Lưy ý:
+ Khi pin bị đoản mạch (r khoảng vài ôm) dòng điện qua pin không l?n lắm nhưng sẽ rất nhanh hết điện.
+ Khi acquy chì bị đoản mạch (r rất nhỏ) thì cường độ dòng điện qua acquy rất lớn, làm hỏng acquy.
+ Khi mạch điện trong gia đình bị đoản mạch thì có thể gây hoả hoạn, cháy nổ... rất nguy hiểm.
* Để tránh hiện tượng đoản mạch xảy ra đối với mạng điện gia đình, người ta thường dùng cầu chì hoặc atômat mắc nối tiếp trước các tải tiêu thụ.
Em hãy nêu biện pháp làm giảm nguy hiểm khi xảy ra đoản mạch?
8h30 29/10, đám cháy tại tổng kho Sacombank mới được
dập tắt hoàn toàn. Ngọn lửa hung dữ âm ỉ cháy suốt 18 giờ,
gây thiệt ban đầu ước tính lên tới hơn một triệu USD.
Nguyên nhân ban đầu được Phòng cảnh sát PCCC
tỉnh Bình Dương xác định do chập điện.
Nguy hiểm nghe ĐT khi xạc Thứ sáu, 8/2/2008, 23:40 GMT+7
(Mobilenet) - Các phương tiện truyền thông của Ghana cho biết đoản mạch điện thoại di động có thể gây chết người. Bài viết được đăng tải trên website Modern Ghana mô tả điện thoại reo khi đang sạc pin, chủ nhân cảu chiếc điện thoại này, một thanh niên không rõ danh tính, đã trả lời và sự cố xảy ra. Anh ta ngã xuống bất tỉnh.
Nghe thấy tiếng kêu, bố mẹ anh ta đã chạy đến đỡ dậy và đưa đến bệnh viện song nạn nhân đã mất trên đường đến bệnh viện.
Đây là trường hợp đầu tiên được ghi nhận về việc dò điện khi xạc pin cho điện thoại di động gây chết người. Thực chất bộ sạc pin có tác dụng như một chiếc sút vôl tơ. Đây cũng là lần đầu tiên chúng ta nghe nói về trường hợp trục trặc của thiết bị kiểu này. Nếu bài báo trên đây xác thực thì chiếc xạc pin đã bị hỏng do lỗi của nhà sản xuất. Từ trước cho tới nay, những tai nạn về pin điện thoại di động nổ đã cho thấy chất lượng kém của nhà cung cấp thứ 3.
Báo giới đã không cho biết những thêm những thông tin chi tiết xung quanh vụ việc này và tên của hãng di động này cũng không được công bố.
3) Trường hợp mạch ngoài có máy thu điện
Giả sử trong mạch kín nói trên có thêm máy thu điện mắc nối tiếp với điện trở R. Máy thu ?p, rp. Dòng điện I đi vào cực dương của máy thu điện
? - ?p = I( R + r + rp) (13.8)
Công thức (13.9) biểu thị định luật Ôm đối với toàn mạch chứa nguồn và máy thu điện mắc nối tiếp
Nhiệt lîng tiªu thô trªn trªn toµn m¹ch ë ®iÖn trë R, r ?
Q = (R + r)I2t (a)
Điện năng tiêu thụ trên máy tiêu thụ điện?
A` = ?pIt + rp I2t (b)
Theo ĐLBT năng lượng ta có
Năng lượng do nguồn cung cấp ?
A = ?It (c)
A = Q + A` (d)
Từ (a), (b), (c) và (d) ta được
4) Hiệu suất của nguồn điện
Hiệu suất của nguồn điện
Công của dòng điện sản ra ở đâu là công có ích?
Công toàn phần của nguồn điện (A = ?It ) bằng tổng công của dòng điện sản ra ở mạch ngoài và mạch trong.
Công của dòng điện sản ra ở mạch ngoài là có ích
(Acó ích = ?It - rI2t = RI2t )
Các em thảo luận nhóm xây dựng công thức tính hiệu suất của nguồn điện
Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi C2
Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi C3
Bài 13. Định luật ôm đối với toàn mạch
1) Định luật ôm cho toàn mạch.
2) Hiện tượng đoản mạch.
3) Trường hợp mạch ngoài có máy thu điện
4) Hiệu suất của nguồn điện
Câu 1: §èi víi m¹ch ®iÖn kÝn gåm nguån ®iÖn víi m¹ch ngoµi lµ ®iÖn trë th× hiÖu ®iÖn thÕ m¹ch ngoµi
A.tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong mạch.
B. tăng khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.
C. giảm khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.
D. tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy trong mạch.
Câu 2: Mét nguån ®iÖn cã suất điện động = 10V,®iÖn trë trong 0,1 (Ω) ®îc m¾c víi ®iÖn trë R=4,9 (Ω) thµnh m¹ch kÝn.Cêng ®é dßng ®iÖn trong m¹ch lµ
A.I = 2 (A);
B.I = 0,5 (A);
C.I = 0,2(A);
D.I = 5 (A).
Một acquy có suất điện động 12V, điện trở trong 100(m ). Khi đoản mạch dòng điện qua acquy bằng bao nhiêu?
0,12A.
120A.
12A.
8,3A.
Hướng dẫn:
Khi R bằng vô cùng thì I = 0 ? ? = U = 4,5 (V)
Câu 3: Ngêi ta m¾c hai cùc cña nguån ®iÖn víi mét biÕn trë cã thÓ thay ®æi tõ 0 ®Õn v« cùc. Khi gi¸ trÞ cña biÕn trë rÊt lín th× hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai cùc cña nguån ®iÖn lµ 4,5 (V). Gi¶m gi¸ trÞ cña biÕn trë ®Õn khi cêng ®é dßng ®iÖn trong m¹ch lµ 2 (A) th× hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai cùc cña nguån ®iÖn lµ 4 (V). SuÊt ®iÖn ®éng vµ ®iÖn trë trong cña nguån ®iÖn lµ
A. ? = 4,5 (V); r = 4,5 (?); B. ? = 4,5 (V); r = 2,5 (?).
C. ? = 4,5 (V); r = 0,25 (?); D. ? = 9 (V); r = 4,5 (?).
Đáp án: C
Khi I = 2 A và U = 4 V ? ? = IR + Ir = U + Ir
? r =(? - U)/I = 0.25 ?
Hướng dẫn về nhà
Làm các bài tập 1, 2, 3 SGK và 2.35, 2.36, 2.37
Các em ôn kĩ bài cũ để giờ sau chúng ta làm bài tập
Trân trọng cảm ơn quý thầy cô và các em học sinh
Bài 13. D?NH LU?T ễM CHO TO�N M?CH
Xét mạch điện kín như hình vẽ:
Trong mạch điện kín, dòng điện I liên hệ với suất điện động, điện trở trong r, điện trở ngoài R như thế nào?
Tìm phương án thiết lập mối liên hệ đó?
- Phương pháp năng lượng. - Phương pháp thực nghiệm
Bài 13. Định luật ôm đối với toàn mạch
1) Định luật ôm cho toàn mạch.
PHUONG PH�P NANG LU?NG:
Gỉa sử dßng ®iÖn ch¹y trong m¹ch cã cêng ®é I, trong thêi gian t cã ®iÖn lîng q = I.t chuyÓn qua m¹ch. Nguån ®· thùc hiÖn c«ng
A = q? = ?It (13.1)
Nhiệt lượng toả ra ở điện trở ngoài R và điện trở trong r trong thời gian t.
Q = RI2t + rI2t (13.2)
Biểu thức tính công của nguồn điện?
Biểu thức tính nhiệt lượng toả ra ở điện trở ngoài R và điện trở trong r trong thời gian t?
Như vậy năng lượng do nguồn cung cấp là A và năng lượng tiêu thụ trên toàn mạch là Q
Năng lượng tiêu thụ trên toàn mạch bằng năng lượng do nguồn cung cấp nghĩa là A = Q
Ta gọi IR độ giảm điện thế ở mạch ngoài, Ir độ giảm điện thế ở mạch trong.
?It = RI2t + rI2t
? = IR + Ir (13.3)
? = I( R + r) (13.4)
hay
Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong.
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.
Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có mối quan hệ giữa A và Q như thế nào?
Công thức (13.5) biểu thức định luật ôm cho toàn mạch
Từ (13.3) em có kết luận gì về mối liên hệ giữa suất điện động và độ giảm điện thế trên toàn mạch?
Từ (13.4) em hãy rút ra biểu thức tính I
Từ (13.5) em hãy phát biểu nội dung định luật Ôm
Nếu gọi U = IR là hiệu điện thế mạch ngoài
Nếu r ? 0, hoặc mạch hở (I = 0) ? U = ?
U = ? - Ir (13.6)
Em hãy viết lại hệ thức ? = IR + Ir (13.3)
Từ (13.6) Em hãy cho biết trong những trường hợp nào thì U = ? ?
C1: Xét mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động =4V, điện trở trong r = 0,1 ,mắc với điện trở mạch ngoài R=1,9 .Tìm hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện?
HƯỚNG DẪN
Phương pháp thực nghiệm:
Thay đổi giá trị của biến trở, đọc số chỉ ampe kế và vôn kế, ta được bảng số liệu
Bố trí TN như sơ đồ
2) Hiện tượng đoản mạch.
Nếu R ? 0 thì I max và chỉ phụ thuộc vào ?, r
Nguồn điện bị đoản mạch
* Lưy ý:
+ Khi pin bị đoản mạch (r khoảng vài ôm) dòng điện qua pin không l?n lắm nhưng sẽ rất nhanh hết điện.
+ Khi acquy chì bị đoản mạch (r rất nhỏ) thì cường độ dòng điện qua acquy rất lớn, làm hỏng acquy.
+ Khi mạch điện trong gia đình bị đoản mạch thì có thể gây hoả hoạn, cháy nổ... rất nguy hiểm.
* Để tránh hiện tượng đoản mạch xảy ra đối với mạng điện gia đình, người ta thường dùng cầu chì hoặc atômat mắc nối tiếp trước các tải tiêu thụ.
Em hãy nêu biện pháp làm giảm nguy hiểm khi xảy ra đoản mạch?
8h30 29/10, đám cháy tại tổng kho Sacombank mới được
dập tắt hoàn toàn. Ngọn lửa hung dữ âm ỉ cháy suốt 18 giờ,
gây thiệt ban đầu ước tính lên tới hơn một triệu USD.
Nguyên nhân ban đầu được Phòng cảnh sát PCCC
tỉnh Bình Dương xác định do chập điện.
Nguy hiểm nghe ĐT khi xạc Thứ sáu, 8/2/2008, 23:40 GMT+7
(Mobilenet) - Các phương tiện truyền thông của Ghana cho biết đoản mạch điện thoại di động có thể gây chết người. Bài viết được đăng tải trên website Modern Ghana mô tả điện thoại reo khi đang sạc pin, chủ nhân cảu chiếc điện thoại này, một thanh niên không rõ danh tính, đã trả lời và sự cố xảy ra. Anh ta ngã xuống bất tỉnh.
Nghe thấy tiếng kêu, bố mẹ anh ta đã chạy đến đỡ dậy và đưa đến bệnh viện song nạn nhân đã mất trên đường đến bệnh viện.
Đây là trường hợp đầu tiên được ghi nhận về việc dò điện khi xạc pin cho điện thoại di động gây chết người. Thực chất bộ sạc pin có tác dụng như một chiếc sút vôl tơ. Đây cũng là lần đầu tiên chúng ta nghe nói về trường hợp trục trặc của thiết bị kiểu này. Nếu bài báo trên đây xác thực thì chiếc xạc pin đã bị hỏng do lỗi của nhà sản xuất. Từ trước cho tới nay, những tai nạn về pin điện thoại di động nổ đã cho thấy chất lượng kém của nhà cung cấp thứ 3.
Báo giới đã không cho biết những thêm những thông tin chi tiết xung quanh vụ việc này và tên của hãng di động này cũng không được công bố.
3) Trường hợp mạch ngoài có máy thu điện
Giả sử trong mạch kín nói trên có thêm máy thu điện mắc nối tiếp với điện trở R. Máy thu ?p, rp. Dòng điện I đi vào cực dương của máy thu điện
? - ?p = I( R + r + rp) (13.8)
Công thức (13.9) biểu thị định luật Ôm đối với toàn mạch chứa nguồn và máy thu điện mắc nối tiếp
Nhiệt lîng tiªu thô trªn trªn toµn m¹ch ë ®iÖn trë R, r ?
Q = (R + r)I2t (a)
Điện năng tiêu thụ trên máy tiêu thụ điện?
A` = ?pIt + rp I2t (b)
Theo ĐLBT năng lượng ta có
Năng lượng do nguồn cung cấp ?
A = ?It (c)
A = Q + A` (d)
Từ (a), (b), (c) và (d) ta được
4) Hiệu suất của nguồn điện
Hiệu suất của nguồn điện
Công của dòng điện sản ra ở đâu là công có ích?
Công toàn phần của nguồn điện (A = ?It ) bằng tổng công của dòng điện sản ra ở mạch ngoài và mạch trong.
Công của dòng điện sản ra ở mạch ngoài là có ích
(Acó ích = ?It - rI2t = RI2t )
Các em thảo luận nhóm xây dựng công thức tính hiệu suất của nguồn điện
Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi C2
Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi C3
Bài 13. Định luật ôm đối với toàn mạch
1) Định luật ôm cho toàn mạch.
2) Hiện tượng đoản mạch.
3) Trường hợp mạch ngoài có máy thu điện
4) Hiệu suất của nguồn điện
Câu 1: §èi víi m¹ch ®iÖn kÝn gåm nguån ®iÖn víi m¹ch ngoµi lµ ®iÖn trë th× hiÖu ®iÖn thÕ m¹ch ngoµi
A.tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong mạch.
B. tăng khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.
C. giảm khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.
D. tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy trong mạch.
Câu 2: Mét nguån ®iÖn cã suất điện động = 10V,®iÖn trë trong 0,1 (Ω) ®îc m¾c víi ®iÖn trë R=4,9 (Ω) thµnh m¹ch kÝn.Cêng ®é dßng ®iÖn trong m¹ch lµ
A.I = 2 (A);
B.I = 0,5 (A);
C.I = 0,2(A);
D.I = 5 (A).
Một acquy có suất điện động 12V, điện trở trong 100(m ). Khi đoản mạch dòng điện qua acquy bằng bao nhiêu?
0,12A.
120A.
12A.
8,3A.
Hướng dẫn:
Khi R bằng vô cùng thì I = 0 ? ? = U = 4,5 (V)
Câu 3: Ngêi ta m¾c hai cùc cña nguån ®iÖn víi mét biÕn trë cã thÓ thay ®æi tõ 0 ®Õn v« cùc. Khi gi¸ trÞ cña biÕn trë rÊt lín th× hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai cùc cña nguån ®iÖn lµ 4,5 (V). Gi¶m gi¸ trÞ cña biÕn trë ®Õn khi cêng ®é dßng ®iÖn trong m¹ch lµ 2 (A) th× hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai cùc cña nguån ®iÖn lµ 4 (V). SuÊt ®iÖn ®éng vµ ®iÖn trë trong cña nguån ®iÖn lµ
A. ? = 4,5 (V); r = 4,5 (?); B. ? = 4,5 (V); r = 2,5 (?).
C. ? = 4,5 (V); r = 0,25 (?); D. ? = 9 (V); r = 4,5 (?).
Đáp án: C
Khi I = 2 A và U = 4 V ? ? = IR + Ir = U + Ir
? r =(? - U)/I = 0.25 ?
Hướng dẫn về nhà
Làm các bài tập 1, 2, 3 SGK và 2.35, 2.36, 2.37
Các em ôn kĩ bài cũ để giờ sau chúng ta làm bài tập
Trân trọng cảm ơn quý thầy cô và các em học sinh
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...
Người chia sẻ: Hoàng Trung Sơn
Dung lượng: |
Lượt tài: 1
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)