Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 9: Định luật ôm đối với toàn mạch

CHÀO MỪNG CÁC THẦY CÔ GIÁO 
ĐẾN DỰ GIỜ THĂM LỚP 11A5 
KI ỂM TRA BÀI CŨ 
Câu 1: Nêu nội dung và biểu thức định luật Jun – Lenxơ ? 
Câu 2: Nêu công thức tính công của nguồn điện khi có dòng điện I chạy qua nguồn điện trong thời gian t ? Ghi chú các đại lượng trong công thức? 
Trả lời: 
Câu 1: Nhiệt lượng toả ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó. 
 Bi ểu thức đñịnh luật Jun- Lenxơ: Q=RI 2 t 
Câu 2: Biểu thức tính công của nguồn điện: A= qU=EIt 
Trong đó: + E : Su ất ñiện ñộng của nguồn đ iện. 
 + I : Cường ñộ d ò ng điện trong mạch. 
 + t : thời gian d ò ng đi ện chạy trong mạch. 
BÀI 9-ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH 
Bài 9 . ĐỊNH LUẬT Ô M CHO TOÀN MẠCH 
Xét mạch điện kín nh ư hình vẽ: 
R 
I 
Trong mạch điện kín, dòng điện I liên hệ với suất điện động, điện trở trong r, điện trở ngoài R nh ư thế nào? 
Tìm ph ươ ng án thiết lập mối liên hệ đó? 
- Phương pháp năng lư ợ ng. - Phương pháp th ự c nghiệm 
I. Định luật Ôm đối với toàn mạch. 
+ Xét mạch điện nh ư hình vẽ:Nguồn điện 
 cĩ sđđ E điện trở trong r , mạch ngồi cĩ điện trở R N , xét trong thời gian t , dịng điện trong mach I. 
BÀI 9-ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH 
1- Mạch điện có nguồn điện: 
Công mà nguồn điện E 
thực hiện trong thời gian t? 
+ C ơ ng mà nguồn điện thực hiện trong thời gian t : A= EIt 
Nhiệt lượng toả ra 
trên toàn mạch? 
+ Nhiệt lượng toả ra trên toàn mạch: Q=(R N +r)I 2 .t 
Theo định luật bảo toàn 
 và chuyển hoá năng lượng 
 ta có điều gì? 
Theo định luật bảo toàn năng l ư ợng ta có: 
 Q=A -> EIt =(R N +r)I 2 .t ->E=(R N +r)I 
R N 
I 
*Nội dung định luật ôm 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 của mạch đó. 
Từ biểu thức định luật ôm cho toàn mạch 
em hãy phát biểu nội dung của định luật? 
- 
+ 
I.Định luật Ôm đối với toàn mạch. 
+ U N = IR N là hiệu điện thế mạch ngoài (độ giảm thế mạch ngồi. Ir : độ giảm thế trong nguồn. 
U N =E - Ir 
E = IR N + Ir 
BÀI 9-Đ Ị NH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH 
1- Mạch điện có nguồn điện: 
Nhận xét quan hệ 
 giữa U N và I? 
R 
mA 
V 
+ Hàm của U N theo I là nghịch biến khi I tăng thì U N giảm. 
+ Khi I=0 hoặc r 0 thì U N =E, ( HĐT giữa hai cực của nguồn điện bằng sđđ của nguồn điện) . 
+ Cách phát biểu khác của định luật ôm cho toàn mạch: Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong. 
2.Tr ư ờng hợp mạch ngoài có máy thu điện. 
R N 
I 
BÀI 9-Đ Ị NH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH 
I. Định luật Ôm đối với toàn mạch. 
+ 
+ 
- 
- 
Sự khác nhau gữa nguồn 
điện và máy thu? 
+ C ơ ng do nguồn điện thực hiện: A=EIt 
+Nhiệt l ư ợng tỏa ra trên điện trở R N , r: Q=(R N +r)I 2 t 
+Điện năng tiêu thụ ở máy thu: A’=E p It+r p I 2 t 
+Theo định luật bảo toàn năng l ư ợng ta có: 
A = A ’ + Q 
+ Nguồn điện: dòng điện có chiều đi ra từ cực dương . 
+ Máy thu: dòng điện có chiều đi vào cực dương . 
I 
I 
Điện năng tiêu thụ 
ở máy thu? 
 Công thức định luật Ôm đối với toàn mạch chứa nguồn và máy thu điện mắc nối tiếp. 
1. Hiện t ư ợng đoản mạch: 
+ Khi cĩ đoản mạch, nhiệt toả ra trong nguồn lớn Q=I 2 rt -> gây cháy, hỏng nguồn điện hoặc các thiết bị điện. 
+ Khi m¹ch ® i Ư n trong gia ® ì nh bÞ ®o¶n m¹ch cã thĨ g©y ho¶ ho¹n, ch¸y nỉ... rÊt nguy hiĨm . 
* Để tránh hiện t ư ợng đoản mạch xảy ra đối với mạng điện gia đỡnh , ng ư ời ta th ư ờng dùng cầu ch ỡ hoặc atômat mắc nối tiếp tr ư ớc các tải tiêu thụ. 
+ Hiện tượng đoản mạch xẩy ra khi điện trở mạch ngoài nhỏ không đáng kể (R N 0)-> I max = E/r (r c ó giá trị nhỏ) 
BÀI 9-Đ Ị NH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH 
II- Nhận xét: 
R N 
I 
Hiện tượng đoản mạch 
xảy ra khi nào? 
I 
Hiện t ư ợng đoản mạch 
có tác hại gì? 
Để gi ảm tác hại khi đoản mạch 
 xẩy ra ta làm cách nào? 
8h30 29/10, đám cháy tại tổng kho Sacombank . 
 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. 
BÀI 9-Đ Ị NH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH 
II- Nhận xét: 
2- Hiệu suất của nguồn điện: 
Hiệu suất là gì? 
Trong mạch điện kín công có ích 
 và c ơ ng tồn phần của dòng điện 
đ ư ợc sản ra ở đâu và đ ư ợc 
 tính nh ư thế nào? 
+Trong mạch đ iện kín công có ích của dòng điện đ ư ợc sản ra ở mạch ngồi: A cĩich = UIt . 
+ C ơ ng toàn phần của nguồn điện cung cấp: A TP =EIt 
R N 
I 
Các biện pháp để làm tăng 
hiệu suất của nguồn điện? 
+ Muốn tăng hiệu suất của nguồn điện ta giảm điện trở trong của nguồn điện. 
Củng cố 
+ Biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch: 
+ Biểu thức tính hiệu suất của nguồn điện: 
Sự khác nhau gữa nguồn 
điện và máy thu. 
+ Hiện t ư ợng đoản mạch R N 0 -> 
Bài tập 1: 
Trong mạch điện kín, hiệu điện thế mạch ngoài U N phụ thuộc như thế nào vào điện trở R N của mạch ngoài? 
U N tăng khi R N tăng. 
U N tăng khi R N giảm. 
U N không phụ thuộc vào R N . 
U N lúc đầu giảm, sau đó tăng dần khi R N tăng dần từ 0 tới vô cùng. 
Bài tập vaän duïng 
Bài tập vaän duïng 
 +Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch ta có: 
Xét mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 2V, điện trở trong bằng r =0,1 mắc với điện trở ngoài R = 100 . Tìm hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện, tính hiệu suất của nguồn điện 
+ Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện 
Giải 
Bài tập 2: 
+Hiệu suất của nguồn điện: 
Nguồn điện có suất điện động E = 3V, điện trở trong của nguồn r = 0.1 điện trở R 1 = 4,5 , 
R 2 = 5,4 . Tính c ư ờng độ dòng điện qua mạch 
R 1 
I 
R 2 
Bài tập vaän duïng 
Xét mạch điện nh ư hình vẽ: 
C ư ờng độ dòng điện qua mạch 
Giải 
Bài tập 3: 
+ Khi R b»ng v« cïng th ì I = 0 E = U = 4,5 (V) 
Bài tập 4: Ng ư ời ta mắc hai cực của nguồn điện với một biến trở có thể thay đổi từ 0 đến vô cực . Khi giá trị của biến trở rất lớn th ỡ hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 (V). Giảm giá trị của biến trở đến khi c ư ờng độ dòng điện trong mạch là 2 (A) th ỡ hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4 (V). Suất điện động và điện trở trong của nguồn điện là 
 A. E = 4,5 (V); r = 4,5 (Ω); B. E = 4,5 (V); r = 2,5 (Ω). C. E = 4,5 (V); r = 0,25 (Ω); D. E = 9 (V); r = 4,5 (Ω). 
Đáp án : C 
 +Khi I = 2 A vµ U = 4 V E = IR + Ir = U + Ir 
 r =( E - U )/I = 0.25 Ω 
Bài tập vaän duïng 
Bài tập về nhà: 
Bài 5, 6, 7 SGK trang 54. 
Bài 9.1 đến 9.8 SBT trang 23, 24. 
CÁM ƠN CÁC THẦY CÔ GIÁO 
 ĐẾN DỰ GIỜ THĂM LỚP