Giáo án môn Vật lý 11 - Bài 13. Định luật ôm đối với toàn mạch

Tiết 18
Bài 13. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH
MỤC TIÊU
Kiến thức:
Phát biểu được định luật Ôm đối với toàn mạch và viết được hệ thức biểu thị định luật này.
Nêu được mối liên hệ giữa suất điện động của nguồn điện và độ giảm điện thế ở mạch ngoài và ở mạch trong.
 Trả lời được các câu hỏi: hiện tượng đoản mạch là gì và giải thích được ảnh hưởng điện trở trong của nguồn với cường độ dòng điện đoản mạch.
Kỹ năng: Vận dụng được định luật ôm đối với toàn mạch tính được các đại lượng có liên quan và hiệu suất của nguồn điện.
CHUẨN BỊ
Giáo viên: Đọc SGK lớp 9 và lớp 10 về định luật bảo toàn năng lượng.
Học sinh: ôn lại định luật bảo toàn năng lượng đã học ở lớp 9 và lớp 10.
TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
Nội dung
Hoạt động 1. Kiểm tra bài cũ
Trả lời theo yêu cầu
YC HS nhắc lại định luật bảo toàn năng lượng.
Hoạt động 2. Tìm biểu thức của định luật Ôm đối với toàn mạch
Tổ 1 treo bảng phụ và trình bày nội dung của mình.
YC tổ 1 trình bày được các nội dung như câu hỏi gợi ý của GV.
 Gồm 1 nguồn điện và 1 điện trở.
 Nguồn điện sinh công A = E It.
Điện trở toàn mạch tiêu thụ
điện chuyển hoá thành nhiệt
năng: Q = R.I2.t + r.I2.t.
Vận dụng định luật bảo toàn. Từ
đó tính suất điện động.
 Độ giảm thế.
Tìm biểu thức của định luật Ôm và phát biểu.
Nêu tên và đơn vị của các đại lượng trong công thức.
Từ biểu thức (1) viết biểu thức
tính hiệu điện thế mạch ngoài.
Trả lời câu C1
Đặt câu hỏi cho tổ 1
 Mô tả mạch điện kín đơn giản?
 Trong mạch kín phần nào
sinh công? Phần nào tiêu thụ công? Các công đó đươc tính như thế nào?
Tích I.R được gọi là gì?
 Nếu mạch ngoài gồm nhiều điện trở ghép với nhau thì R = Rtđ
Gọi HS lên bảng giải BT C1
1. Định luật ôm đối với toàn mạch
R
E, r
I
A B
Cho mạch điện kín:
Điện năng tiêu thụ của toàn mạch: 
A = E.I.t
Nhiệt lượng tỏa ra trong toàn mạch: 
Q = R.I2.t + r.I2.t
Định luật bảo toàn: A = Q 
=> E = I.(R + r) = IR + ir
Suất điện động của nguồn điện = độ giảm thế ở mạch ngoài + độ giảm thế ở mạch trong.
 ó (1)
* Định luật Ôm: 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.
- Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện (hiệu điện thế mạch ngoài):
 U = I.R = E - Ir
 Khi r = 0 hay I = 0 (mạch hở) thì U = E
Hoạt động 3. Tìm hiểu hiện tượng đoản mạch
Tổ 2 treo bảng phụ và trình bày nội dung của mình.
YC tổ 2 trình bày được các nội dung như câu hỏi gợi ý của GV.
Trả lời các câu hỏi dẫn dắt của GV.
 Nếu dùng sợi dây dẫn nối hai đầu của pin hoặc hai đầu của ác quy thì có hư hỏng các nguồn điện đó không? Tại sao trong mạng điện sinh hoạt nếu bị chập mạch thì dễ gây ra cháy nổ? Hiện tượng đó có tên gọi là gì?
Cho HS quan sát và mô tả công dụng của cầu chì và atômat. Giáo dục ý thức cẩn thận trong việc sử dụng điện năng và phòng chống cháy nổ.
2. Hiện tượng đoản mạch:
Nếu diện trở mạch ngoài không đáng kể R ≈ 0 thì 
. Ta nói nguồn điện bị đoản mạch.
Khi pin (điện trở trong lớn) bị đoản mạch thì I không lớn lắm, nhưng pin sẽ mau hết điện.
Khi acquy (điện trở trong nhỏ) bị đoản mạch thì I rất lớn, acquy bị hỏng.
Hoạt động 4. Tìm biểu thức của định luật Ôm khi mạch ngoài có máy thu điện
Tổ 3 treo bảng phụ và trình bày nội dung của mình.
Nêu tên và đơn vị của các đại lượng trong công thức.
Giới thiệu mạch điện kín có máy thu như hình 13.2. Vẽ hình 13.2.
Lưu ý HS cách phân biệt máy thu và nguồn điện: 
+ nguồn điện: dòng điện đi ra ở cực dương, đi vào ở cực âm.
+ máy thu: dòng điện đi vào ở cực dương, đi ra ở cực âm.
R
E, r
I
Ep, rp
3. Trường hợp mạch ngoài có máy thu điện
Nguồn điện: dòng điện dir a từ cực dương.
Máy thu: dòng điện đi vào cực dương.
Ta có:
: định luật Ôm đối với toàn mạch chứa nguồn
và máy thu mắc nối tiếp.
Trong đó:
+ xp: suất phản điện của máy thu (V)
+ điện trở của máy thu rp.
Hoạt động 5. Tìm công thức tính hiệu suất của nguồn điện
Tổ 4 treo bảng phụ và trình bày nội dung của mình.
Trả lời câu C2 và C3
Nhận xét phần trình bày của tổ 4
4. Hiệu suất của nguồn điện
Công toàn phần của nguồn điện bằng tổng công của dòng điện sản ra ở mạch ngoài và ở mạch trong. Công của nguồn điện sản ra ở mạch ngoài là công có ích.
Hiệu suất của nguồn điện:
Hoạt động 6. Củng cố
ĐA: A
ĐA: C
Nêu câu hỏi củng cố
1. Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi:
A. nối hai cực của nguồn điện bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ.
B. sử dụng các dây dẫn ngắn để mắc các mạch điện.
C. không mắc cầu chì cho mạch điện kín.
D. dùng pin (hay ác quy) để mắc một mạch điện kín.
2. Trong một mạch điện kín nếu mạch ngoài thuần điện trở RN thì hiệu suất của nguồn điện có điện trở trong r được tính bằng công thức:
A. B. 
C. D. 
Hoạt động 7. Giao nhiệm vụ về nhà
Ghi lại
Dặn BTVN
Dặn HS xem lại bài chuẩn bị cho tiết BT 
BTVN: 1 - 3/67 SGK; 2.56, 2.57, 2.58 SBT
Rút kinh nghiệm: ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................