Bài 9. Định luật Ôm đối với toàn mạch

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Vũ Xuân Hoan
Ngày gửi: 21h:36' 22-10-2022
Dung lượng: 994.2 KB
Số lượt tải: 177
Nguồn:
Người gửi: Vũ Xuân Hoan
Ngày gửi: 21h:36' 22-10-2022
Dung lượng: 994.2 KB
Số lượt tải: 177
Số lượt thích:
0 người
Ôn lại kiến thức bài trước
Câu 1: Hãy phát biểu và viết công thức về điện năng tiêu thụ của một
đoạn mạch?
Lượng điện năng mà một đoạn mạch tiêu thụ khi có dòng điện chạy qua để
chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác, được đo bằng công của lực điện
khi dịch chuyển có hướng các điện tích:
A = qU = UIt
Ôn lại kiến thức bài trước
Câu 2: Hãy phát biểu và viết công thức về công suất điện?
Công suất điện của một đoạn mạch là công suất tiêu thụ điện năng của
đoạn mạch đó và có trị số bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong
một đơn vị thời gian, hoặc bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn
mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó
P = UI
Ôn lại kiến thức bài trước
Câu 3: Hãy viết công thức tính công và công suất của nguồn điện?
Công của nguồn điện:
Ang = qE = E It
Công suất của nguồn điện:
Png =
A ng
t
=EI
Bài 9: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH
Nội dung chính của bài
I. Định luật Ôm đối với toàn mạch
1. Thí nghiệm
2. Xây dựng công thức
II. Một vài vấn đề liên quan
1. Hiện tượng đoản mạch
2. Định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hoá
năng lượng
3. Hiệu suất của nguồn điện
I. Toàn mạch
1. Định nghĩa: Toàn mạch là một mạch
điện kín gồm nguồn điện, vật tiêu thụ điện
và khoá điện
+ Khi đóng khoá điện, mạch điện hoạt
động, trong mạch có dòng điện
Khi nào mạch điện
Em hiểu thế nào là
hoạt động? Khi mạch
toàn mạch (mạch
điện hoạt động trong
điện kín)?
mạch có gì?
I
R
+
E, r
-
2. Thí nghiệm
Mắc một mạch điện kín như sơ đồ
+ Khi đóng khoá điện, mạch điện
hoạt động, trong mạch có dòng điện
Kết quả thí nghiệm
I
+
A
Rb
E, r
V
R
0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40
I (A) 0
U (V) 3,05 2,90 2,80 2,75 2,70 2,55 2,5 2,40
Quan hệ giữa
cường độ dòng
điện và hiệu điện
thế mạch ngoài
như thế nào?
-
II. Định luật Ôm đối với toàn mạch
I (A)
+ Từ các số liệu và đồ thị:
U (V)
UN = U0 – aI = E - aI
a: Hệ số tỷ lệ dương
U0: Giá trị lớn nhất của hiệu điện
thế mạch ngoài, bằng suất điện động
E của nguồn điện
+ Mạch ngoài chỉ có điện trở
UN = IRN
E = I(RN + a)
Vậy a là điện trở trong r của nguồn điện
E = I(RN + r) = IRN + Ir
Vậy: Suất điện động của nguồn điện trong
một mạch điện kín có giá trị bằng tổng các độ
giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong
0
0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40
3,05 2,90 2,80 2,75 2,70 2,55 2,5
Hãy nêu nhận xét
về các số liệu và
đồ thị trên?
2,40
Từ biểu thức: E = I(RN + r)
E
« I=
R +r
Định luật Ôm đối với toàn mạch:
Cường độ dòng điện chạy trong một mạch
mạch điện kín tỷ lệ thuận với suất điện động
của nguồn điên và tỷ lệ nghịch với điện trở
toàn phần của mạch điện đó
Ta có thể viết
biểu thức trên
dưới dạng khác
như sau
III. Nhận xét
1. Hiện tượng đoản mạch
- Khi điện trở mạch ngoài bằng 0, trường
hợp này gọi là hiện tượng đoản mạch
- Khi đó:
E
I=
r
- Phần mạch điện phía sau vị trí đoản mạch
không có dòng điện
- Điện trở trong của nhiều nguồn điện là rất
nhỏ, nên dòng điện mạch ngoài rất lớn, gây
cháy nổ
- Dòng điện này cũng chạy qua nguồn điện, gây
cháy nổ, làm hỏng nguồn điện, gây thiệt hại lớn
Hãy
Em mô
có những
tả hiện
hiểu biết
tượng
trong
thế
mạch
nào về
điện
hiện
khi
cótượng
hiện tượng
đoản
đoản
mạch?
mạch?
Hình ảnh các đám cháy mà nguyên nhân do chập điện
2. Định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật
bảo toàn và chuyển hoá năng lượng
+ Nguồn điện cung cấp năng lượng, mạch trong,
mạch ngoài của toàn mạch tiêu thụ điện
+ Công (năng lượng) của nguồn điện sản ra:
A = E It
+ Năng lượng tiêu thụ ở mạch trong và mạch
ngoài:
Q = (RN + r)I2t
+ Mà: A = Q
E It = (RN + r)I2t
E
®I=
R +r
Ta có thể xây
dựng biểu thức
định luật Ôm
cho toàn mạch
bằng cách sử
dụng định luật
bảo toàn và
chuyển hoá
năng lượng
3. Hiệu suất của nguồn điện
Trong một mạch kín
+ Công của nguồn điện là năng lượng toàn phần
A = E It
+ Điện năng tiêu thụ ở mạch ngoài là năng lượng
có ích:
Acoich = UNIt
Hiệu suất:
A coich
U N It
UN
H=
=
=
A
EIt
E
Trong mạch
Hiệu suất
kín, Năng
được tính
lượng có ích,
như thế nào?
năng lượng
toàn phần
thể hiện như
thế nào?
Bài tập vận dụng
Cho mạch điện như hình vẽ:
Nguồn điện có suất điện động E = 24 V, điện trở
trong r = 1,6 . Các điện trở: R1 = 4 ; R2 = 6 .
Bỏ qua điện trở các dây nối.
a. Tính điện trở tương đương mạch ngoài.
b. Tính cường độ dòng điện qua mạch chính và
cường độ dòng điện qua các điện trở.
c. Tính hiệu suất nguồn điện.
d. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên các điện trở trong
thời gian 2 phút.
E, r
R1
R2
Giải
Mạch điện trong sơ đồ là một toàn mạch
a. Mạch ngoài được mắc: R1 // R2
+ Điện trở mạch ngoài: R
1
1
1
= +
R R1 R 2
«
1 1 1
= + ® R = 2, 4 (Ω)
R 4 6
E, r
R1
R2
b. Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch
E
I=
R +r
24
« I=
® I = 6 (A )
2, 4 +1, 6
Hiệu điện thế mạch ngoài: UN = IR
UN = 6 . 2,4 = 14,4 (V)
R1 // R2: UN = U1 = U2 = 14,4 V
U 2 14, 4
U1 14, 4
=
= 2, 4 (A )
I1 =
=
= 3, 6 (A ) I 2 =
R2
6
R1
4
Hãy
xáctrở
định
Điện
Mạch
Hãy tính
điện
hiệu
điện
thế
mạch
ngoài
trong
cường
bài
độlà
vàđược
tính cường
tính
trường
dòng điện
hợp
độ
dòng
như
thếđiện
nào?ở
mạch
nào?
chính?
RVì
R2 ?
sao?
1 và
c. Hiệu suất của nguồn điện
E, r
U N 14, 4
H=
=
® H = 60 %
E
24
R1
d. Nhiệt lượng toả ra trên điện trở:
R2
Q = UIt
Q1 = U1I1t = 14,4 . 3,6 . 120 = 6220,8 (J)
Q2 = U2I2t = 14,4 . 2,4 . 120 = 4147,2 (J)
Đáp số: a. 2,4
b. 6A; 3,6A; 2,4A
c. 60%
d. 6220,8J; 4147,2J
Nhiệt lượng
Hiệu suất của
toả ra trên
nguồn điện
các điện trở
được tính
được tính
như thế nào?
như thế nào?
Nội dung tự học
1. Ôn tập nội dung bài đã học
+ Định luật Ôm đối với toàn mạch
+ Hiện tượng đoản mạch
+ Hiệu suất của nguồn điện
+ Làm các bài tập có liên quan trong SGK, các tài liệu học tập
2. Chuẩn bị bài học tiếp theo:
Bài 10: Ghép nguồn điện thành bộ
+ Các nội dung chính của bài
+ Các nội dung đó như thế nào
Có những sai lầm có cơ hội sửa chữa.
Có những sai lầm không bao giờ có cơ hội sửa chữa
Câu 1: Hãy phát biểu và viết công thức về điện năng tiêu thụ của một
đoạn mạch?
Lượng điện năng mà một đoạn mạch tiêu thụ khi có dòng điện chạy qua để
chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác, được đo bằng công của lực điện
khi dịch chuyển có hướng các điện tích:
A = qU = UIt
Ôn lại kiến thức bài trước
Câu 2: Hãy phát biểu và viết công thức về công suất điện?
Công suất điện của một đoạn mạch là công suất tiêu thụ điện năng của
đoạn mạch đó và có trị số bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong
một đơn vị thời gian, hoặc bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn
mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó
P = UI
Ôn lại kiến thức bài trước
Câu 3: Hãy viết công thức tính công và công suất của nguồn điện?
Công của nguồn điện:
Ang = qE = E It
Công suất của nguồn điện:
Png =
A ng
t
=EI
Bài 9: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH
Nội dung chính của bài
I. Định luật Ôm đối với toàn mạch
1. Thí nghiệm
2. Xây dựng công thức
II. Một vài vấn đề liên quan
1. Hiện tượng đoản mạch
2. Định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hoá
năng lượng
3. Hiệu suất của nguồn điện
I. Toàn mạch
1. Định nghĩa: Toàn mạch là một mạch
điện kín gồm nguồn điện, vật tiêu thụ điện
và khoá điện
+ Khi đóng khoá điện, mạch điện hoạt
động, trong mạch có dòng điện
Khi nào mạch điện
Em hiểu thế nào là
hoạt động? Khi mạch
toàn mạch (mạch
điện hoạt động trong
điện kín)?
mạch có gì?
I
R
+
E, r
-
2. Thí nghiệm
Mắc một mạch điện kín như sơ đồ
+ Khi đóng khoá điện, mạch điện
hoạt động, trong mạch có dòng điện
Kết quả thí nghiệm
I
+
A
Rb
E, r
V
R
0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40
I (A) 0
U (V) 3,05 2,90 2,80 2,75 2,70 2,55 2,5 2,40
Quan hệ giữa
cường độ dòng
điện và hiệu điện
thế mạch ngoài
như thế nào?
-
II. Định luật Ôm đối với toàn mạch
I (A)
+ Từ các số liệu và đồ thị:
U (V)
UN = U0 – aI = E - aI
a: Hệ số tỷ lệ dương
U0: Giá trị lớn nhất của hiệu điện
thế mạch ngoài, bằng suất điện động
E của nguồn điện
+ Mạch ngoài chỉ có điện trở
UN = IRN
E = I(RN + a)
Vậy a là điện trở trong r của nguồn điện
E = I(RN + r) = IRN + Ir
Vậy: Suất điện động của nguồn điện trong
một mạch điện kín có giá trị bằng tổng các độ
giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong
0
0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40
3,05 2,90 2,80 2,75 2,70 2,55 2,5
Hãy nêu nhận xét
về các số liệu và
đồ thị trên?
2,40
Từ biểu thức: E = I(RN + r)
E
« I=
R +r
Định luật Ôm đối với toàn mạch:
Cường độ dòng điện chạy trong một mạch
mạch điện kín tỷ lệ thuận với suất điện động
của nguồn điên và tỷ lệ nghịch với điện trở
toàn phần của mạch điện đó
Ta có thể viết
biểu thức trên
dưới dạng khác
như sau
III. Nhận xét
1. Hiện tượng đoản mạch
- Khi điện trở mạch ngoài bằng 0, trường
hợp này gọi là hiện tượng đoản mạch
- Khi đó:
E
I=
r
- Phần mạch điện phía sau vị trí đoản mạch
không có dòng điện
- Điện trở trong của nhiều nguồn điện là rất
nhỏ, nên dòng điện mạch ngoài rất lớn, gây
cháy nổ
- Dòng điện này cũng chạy qua nguồn điện, gây
cháy nổ, làm hỏng nguồn điện, gây thiệt hại lớn
Hãy
Em mô
có những
tả hiện
hiểu biết
tượng
trong
thế
mạch
nào về
điện
hiện
khi
cótượng
hiện tượng
đoản
đoản
mạch?
mạch?
Hình ảnh các đám cháy mà nguyên nhân do chập điện
2. Định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật
bảo toàn và chuyển hoá năng lượng
+ Nguồn điện cung cấp năng lượng, mạch trong,
mạch ngoài của toàn mạch tiêu thụ điện
+ Công (năng lượng) của nguồn điện sản ra:
A = E It
+ Năng lượng tiêu thụ ở mạch trong và mạch
ngoài:
Q = (RN + r)I2t
+ Mà: A = Q
E It = (RN + r)I2t
E
®I=
R +r
Ta có thể xây
dựng biểu thức
định luật Ôm
cho toàn mạch
bằng cách sử
dụng định luật
bảo toàn và
chuyển hoá
năng lượng
3. Hiệu suất của nguồn điện
Trong một mạch kín
+ Công của nguồn điện là năng lượng toàn phần
A = E It
+ Điện năng tiêu thụ ở mạch ngoài là năng lượng
có ích:
Acoich = UNIt
Hiệu suất:
A coich
U N It
UN
H=
=
=
A
EIt
E
Trong mạch
Hiệu suất
kín, Năng
được tính
lượng có ích,
như thế nào?
năng lượng
toàn phần
thể hiện như
thế nào?
Bài tập vận dụng
Cho mạch điện như hình vẽ:
Nguồn điện có suất điện động E = 24 V, điện trở
trong r = 1,6 . Các điện trở: R1 = 4 ; R2 = 6 .
Bỏ qua điện trở các dây nối.
a. Tính điện trở tương đương mạch ngoài.
b. Tính cường độ dòng điện qua mạch chính và
cường độ dòng điện qua các điện trở.
c. Tính hiệu suất nguồn điện.
d. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên các điện trở trong
thời gian 2 phút.
E, r
R1
R2
Giải
Mạch điện trong sơ đồ là một toàn mạch
a. Mạch ngoài được mắc: R1 // R2
+ Điện trở mạch ngoài: R
1
1
1
= +
R R1 R 2
«
1 1 1
= + ® R = 2, 4 (Ω)
R 4 6
E, r
R1
R2
b. Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch
E
I=
R +r
24
« I=
® I = 6 (A )
2, 4 +1, 6
Hiệu điện thế mạch ngoài: UN = IR
UN = 6 . 2,4 = 14,4 (V)
R1 // R2: UN = U1 = U2 = 14,4 V
U 2 14, 4
U1 14, 4
=
= 2, 4 (A )
I1 =
=
= 3, 6 (A ) I 2 =
R2
6
R1
4
Hãy
xáctrở
định
Điện
Mạch
Hãy tính
điện
hiệu
điện
thế
mạch
ngoài
trong
cường
bài
độlà
vàđược
tính cường
tính
trường
dòng điện
hợp
độ
dòng
như
thếđiện
nào?ở
mạch
nào?
chính?
RVì
R2 ?
sao?
1 và
c. Hiệu suất của nguồn điện
E, r
U N 14, 4
H=
=
® H = 60 %
E
24
R1
d. Nhiệt lượng toả ra trên điện trở:
R2
Q = UIt
Q1 = U1I1t = 14,4 . 3,6 . 120 = 6220,8 (J)
Q2 = U2I2t = 14,4 . 2,4 . 120 = 4147,2 (J)
Đáp số: a. 2,4
b. 6A; 3,6A; 2,4A
c. 60%
d. 6220,8J; 4147,2J
Nhiệt lượng
Hiệu suất của
toả ra trên
nguồn điện
các điện trở
được tính
được tính
như thế nào?
như thế nào?
Nội dung tự học
1. Ôn tập nội dung bài đã học
+ Định luật Ôm đối với toàn mạch
+ Hiện tượng đoản mạch
+ Hiệu suất của nguồn điện
+ Làm các bài tập có liên quan trong SGK, các tài liệu học tập
2. Chuẩn bị bài học tiếp theo:
Bài 10: Ghép nguồn điện thành bộ
+ Các nội dung chính của bài
+ Các nội dung đó như thế nào
Có những sai lầm có cơ hội sửa chữa.
Có những sai lầm không bao giờ có cơ hội sửa chữa
 








Các ý kiến mới nhất