Giáo án môn Vật lý 11 - Bài 15: Bài tập về định luật ôm và công suất điện

Tiết 22
Bài 15. BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT ÔM 
 VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN
MỤC TIÊU
Kiến thức: Ôn lại các 
Kỹ năng: Biết cách vận dụng được linh hoạt các công thức của định luật Ôm và công suất điện để giải các bài toán về mạch điện
CHUẨN BỊ
Giáo viên: Xem lại định luật Kirchoff, mạch cầu cân bằng
Học sinh: Xem lại định luật Ôm cho các loại đoạn mạch
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.
Đặt câu hỏi
Viết biểu thức của định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện, máy thu và công thức tổng quát cho các loại đoạn mạch.
Viết công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn mắc nối tiếp, song song, xung đối, hỗn hợp đối xứng.
Hoạt động 2. Giải bài tập 1
Trả lời
So sánh hiệu điện thế hoặc dòng điện qua đèn với các giá trị định mức.
Trao đổi nhóm giải BT
 Nhắc lại công thức tính công suất định mức?
 Làm cách nào ta biết đèn có hoạt động bình thường không?
Triển khai hoạt động nhóm.
Theo dõi, quan sát
1. Bài tập 1
x = 6,6V
R = 0,12W
Đ1: 6V – 3 W
Đ2: 2,5V – 1,25W
a. hai đèn sáng bình thường. R1 = ? R2 = ?
b. R1 không đổi. 
R2 = R2’ = 1 W.A
B
Đ1
Đ2
R1
R2
x, r
C
 Hai đèn thế nào?
Giải
Cường độ dòng điện định mức và điện trở của bóng đèn
Iđ1 = 0,5A; Rđ1 = 12W
Iđ2 = 0,5A; Rđ2 = 5W
a. hai đèn sáng bình thường nên
UCB = Uđ1 = 6V
U2 = UCB – Uđ1 = 3,5V
I2 = Iđ2 = 0,5A
R2 = U2 /I2 = 7W
I1 = Iđ1 + Iđ2 = 1A.
UAB = x - Ir = 6,48V
U1 = UAB – UCB = 0,48V
R1 = U1/I1 = 0,48W
b. RCB = 4W
RAB = 4,48W
Cđ d đ chạy trong toàn mạch
= 1,43A
Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn 1:
U1’ = UCB = I. RCB = 5,74V đèn 1 kém sáng hơn trước.
C đ d đ qua đèn 2:
I2’ = UCB / (R2 + Rđ2) = 0,95A đèn 2 sáng hơn trước.
Hoạt động 3. Giải bài tập 2
Dựa vào chiều dòng điện
R
E 1, r1
I
A B
E 2, r2
I1
I2
Làm sao phân biệt nguồn điện hay máy thu?
HD: Giả sử dòng điện chạy theo 1 chiều nào đó, sau đó vận dụng định luật Ôm cho từng loại đoaạn mạch. Nếu I tìm được có giá trị dương thì dòng ddienj cùng chiều ta chọn, I có giá trị âm thì I thực tế ngược chiều ta chọn.
Tìm UAB cho các đoạn mạch, sau đó giải hệ phương trình.
2. Bài tập 2
x1 > x2
a. UAB = ?
 nguồn
b. R = ? để x2 máy thu
 không phát không thu 
Giải
Giả sử các dòng điện có chiều như hình vẽ.
Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch Ax1B
UAB = x1 – I1r1
=> I1 = (x1 – UAB)/r1
Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch Ax1B
UAB = x2 – I2r2
=> I2 = (x2 – UAB)/r2
Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch ARB
UAB = IR
=> I = U/R
Tại nút A ta có I = I1 + I2
=> 
 Nếu x2 là nguồn phát thì I2 > 0 hay UAB < x2
=> 
Nếu x2 là máy thu thì I2 x2
Nếu x2 là không phát cũng không thu thì I2 = 0 hay UAB = x2
=> 
Hoạt động 4. Giải bài tập 3
A
D
R1
R3
R2
R4
B
C
·
·
A
3. Bài tập 3
R1 = 400W
R2 = R3 = 600W
UAB = 3,3V
1. R4 = 1 400W
Chiều và độ lớn của cường độ dòng điện?
2a. UCD = ?
V
2b. Mạch cầu cân bằng. R4 = ?
 = R5 = 1000W thì Ii và I thay đổi như thế nào?
Giải
a. RA » 0 nên 
(R1 // R2) nt (R3//R4)
R12 = 240W
R34 = 420W
RAB = 660W
I = UAB / RAB = 5mA
U1 = U2 = UAC = I.R12 = 1,2V
U3 = U4 = UCB = 2,1V
I1 = U1 /R1 = 3mA
I3 = U3 /R3 = 3,5mA
I3 >I1 nên IA = I3 – I1 = 0,5mA
V
IA có chiểu từ D đến C.
b. Vì có điện trở rất lớn nên IV = 0
I1 = I3;
I2 = I4
=> (R1 nt R3) // (R2 nt R4)
R13 = 1000W, R24 = 2000W
I1 = I3 = I13 = UAB / R13 = 3,3mA
I2 = I4 + I24 = UAB / R24 = 1,65mA
UAC = U1 = I1R1 = 1,32V
UAD = U2 = I2R2 = 0,99V
UCD = UCA + UAD = - UAC + UAD = 0,33V < 0
V
=> VC < VD
V
=> Mắc cực dương của vào điểm D.
2b. . chỉ số 0 thì UCD = 0
UAC = UAD
ó I1R1 = I2R2 (1)
Tương tự I3R3 = I4R4 (2)
(1) : (2) và chú ý I1 = I3; I2 = I4
Ta được: R2R3 = R1R4
=> R4 = 900W
Nếu thay vôn kế bằng R5 thì không ảnh hưởng đến mạch điện.
Hoạt động 5. Giao nhiệm vụ về nhà
Dặn HS về chuẩn bị bài thực hành:
- Đọc bài
- Làm báo cáo.
Rút kinh nghiệm: ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................