Bài giảng Bài tập về lực coulomb và điện trường

cực âm của nó. b. Công suất của acquy này là bao nhiêu nếu có 3,4.1018 electron dịch chuyển như trên trong một giây. Câu 3. Bóng đèn 1 có ghi 220V- 100W và bóng đèn có ghi 220V- 25W. a. Mắc song song hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V. Tính điện trở R1 và R2 tương ứng của mỗi đèn và cường độ dòng điện I1 và I2 chạy qua mỗi đèn khi đó. b. Mắc nối tiếp hai đèn này vào hiệu điện thế 220V và cho rằng điện trở của mỗi đèn vẫn có trị số như ở câu a. Hỏi đèn nào sáng hơn và có công suất lớn gấp bao nhiêu lần công suất của đèn kia? 2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về dòng điện không đổi và nguồn điện; đoạn mạch chứa điện trở thuần. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp – kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ (thông qua) 3. Nội dung bài mới HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV NỘI DUNG CƠ BẢN à Hoạt động 1: Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện xuất phát. Đặt vấn đề. - GV nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ của HS: + Nêu các công thức xác định: Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch, công suất điện, định luật Jun – Lenxơ, công suất à Hệ thống những công thức cần thiết để giải bài tập: 1. Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch: A = qU = UIt. 2. Công suất điện: P = = UI. - Cá nhân suy nghĩ, trả lời. à Hoạt động 2: Làm bài tập để rèn luyện công thức tính công suất điện. - HS hoạt động cá nhân sau đó trao đổi nhóm và đại diện nhóm lên báo cáo kết quả bài 1. + Cho biết hiệu điện thế định mức và công suất định mức của ấm. + Ấm được mắc vào hiệu điện thế định mức do đó công suất của ấm là 1000W. + Áp dụng công thức Q = mcDt để tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi nước. + Vì hiệu suất của ấm là 90% nên điện năng mà ấm tiêu thụ là A = Q. tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua, công của nguồn điện, công suất của nguồn điện? + Các công thức về đoạn mạch chứa điện trở ? (định luật Ohm, cường độ dòng điện, hiệu điện thế, điện trở) - GV yêu cầu HS làm bài tập 1 trong phiếu học tập. - GV nêu các câu hỏi định hướng: + Nêu ý nghĩa các số ghi trên ấm điện? + Ấm điện được mắc vào hiệu điện thế như thế nào? công suất của ấm khi đó? + Xác định nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi nước? + Xác định điện năng mà ấm tiêu thụ? Lưu ý rằng hiệu suất của ấm là 90%. 3. Định luật Jun – Lenxơ: Q = I2Rt. 4. Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua: P = = RI2. 5. Công của nguồn điện: Ang = qx = xIt. 6. Công suất của nguồn điện: Png = = xI. 7. Đoạn mạch chứa điện trở: a. Định luật ohm: I = b. Đoạn mạch song song: I = I1 + I2 + ××× + In U = U1 = U2 = ××× = Un + ××× c. Đoạn mạch nối tiếp: I = I1 = I2 = ××× = In U = U1 + U2 + ××× + Un R = R1 + R2 + ××× + Rn Câu 1. a. Số vôn (220V) có nghĩa là hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt vào hai đầu dây của dụng cụ này, còn được gọi là hiệu điện thế định mức và khi đó dụng cụ này hoạt động bình thường. Số oát (1000W) là công suất định mức của dụng cụ, nghĩa là công suất tiêu thụ điện năng của dụng cụ khi nó được sử dụng với đúng hiệu điện thế định mức. b. Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước đã cho là: Q = cm(t2 – t1) Lượng điện năng tiêu thụ là: A = Q = Pt Þ Thời gian đun nước là: + A = Pt Þ t = à Hoạt động 3: Làm bài tập để rèn luyện công thức tính công và công suất của nguồn điện. - Cá nhân thực hiện yêu cầu của GV. à Hoạt động 4: Làm bài tập để ôn lại kiến thức về đoạn mạch chứa điện trở. - HS hoạt động cá nhân sau đó trao đổi nhóm và đại diện nhóm lên báo cáo kết quả bài 3. + Bằng nhau và bằng 220V. + Hai đèn được mắc vào hiệu điện thế định mức. + Cường độ dòng điện chạy qua hai đèn khi đó sẽ đạt giá trị định mức. + Tính I1 và I2. + Từ đó, hãy tính thời gian đun sôi nước? - Gọi một HS lên bảng giải bài 2. - Gọi một HS khác nhận xét. - Bổ sung và sửa chữa bài giải của HS (nếu cần). - GV yêu cầu HS làm bài tập 3 trong phiếu học tập. - GV nêu các câu hỏi định hướng: + Xác định hiệu điện thế hai đầu mỗi đèn khi chúng được mắc song song vào hiệu điện thế 220V. + Hai đèn được mắc vào hiệu điện thế như thế nào? + Cường độ dòng điện chạy qua hai đèn khi đó sẽ như thế nào? + Xác định cường độ dòng điện chạy qua mỗi đèn khi chúng được mắc nối tiếp vào hiệu điện thế 220V? t = » 698s Câu 2. a. Công mà acquy này thực hiện khi dịch chuyển một electron bên trong acquy từ cực dương đến cực âm của nó: Ang = qx = 1,6 .10-19.12 = 19,2 .10-19J b. Công suất của acquy này nếu có 3,4.1018 electron dịch chuyển như trên trong một giây: Png = xI = x = x = 12. = 6,528W Câu 3. a. Vì hai đèn mắc song song vào hiệu điện thế 220V nên hiệu điện thế hai đầu mỗi đèn bằng 220V. Điện trở tương ứng của mỗi đèn: R1 = = 484W R2 = = 1936W Cường độ dòng điện chạy qua mỗi đèn khi đó là cường độ dòng điện định mức: I1 = » 0,455A I2 = » 0,114A b. Vì hai đèn được mắc nối tiếp vào hiệu điện thế 220V nên cường độ dòng điện qua hai đèn bằng nhau và có giá trị: + P2 > P1 nên đèn hai sáng hơn. à Hoạt động 5: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tâïp tiếp theo. - Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. - Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập. + So sánh công suất của hai đèn để biết đèn nào sáng hơn. - Lưu ý HS phân biệt các công thức tính A và P. - Nhắc lại các kiến thức về đoạn mạch chứa điện trở. - Hướng dẫn HS học ở nhà: + Làm các bài tập còn lại trong SBT. + Ôn lại các kiến thức về định luật Ohm cho đoạn mạch chỉ có điện trở thuần, công của dòng điện, công của nguồn điện, công của dòng điện thực hiện ở máy thu điện. I1 = I2 = = 0,09A Công suất của đèn 1: P1 = IR1 » 4W Công suất của đèn 2: P2 = IR2 » 16W = 4P1 Þ Đèn 2 sáng hơn. 4. Rút kinh nghiệm ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Ký duyệt tuần 7, 8 TUẦN: 9 Ngày soạn: Ngày dạy: BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT OHM CHO TOÀN MẠCH I. MỤC TIÊU 1. Về kiến thức Vận dụng một cách linh hoạt các công thức về đluật Ohm cho toàn mạch, hiệu điện thế mạch ngoài, công suất tỏa nhiệt và công suất của nguồn điện. 2. Về kĩ năng Giải các bài toán vật lí về đluật Ohm cho toàn mạch, công suất tỏa nhiệt và công suất của nguồn điện. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên Phiếu học tập: Câu 1. Mắc một điện trở 14W vào hai cực của một nguồn điện có điện trở trong 1W thì hiệu điện thế giữa hai cực của nó là 8,4V. a. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và suất điện động của nguồn điện. b. Tính công suất của mạch ngoài và công suất của nguồn điện khi đó. Câu 2. Nguồn điện có suất điện động là 3V và có điện trở trong là 2W. Mắc song song hai bóng đèn như nhau có cùng điện trở là 6W vào hai cực của nguồn điện này. R1 C a. Tính công suất tiêu thụ điện của mỗi bóng đèn. b. Nếu tháo bỏ một bóng đèn thì bóng đèn còn lại sáng R3 mạnh hơn hay yếu hơn so với trước đó? Câu 3. Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có suất R2 D R4 điện động 40V và điện trở trong 2,5W. Các điện trở mạch ngoài có giá trị: R1 = 15W ; R2 = R3 = R4 = 10W. Điện trở x, r của ampe kế và của các dây nối nhỏ không đáng kể. Tính hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua các điện trở; Xác định số chỉ của ampe kế. 2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về định luật ohm và công suất điện. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp – kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ (thông qua) 3. Nội dung bài mới HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV NỘI DUNG CƠ BẢN à Hoạt động 1: Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện xuất phát. Đặt vấn đề. - Cá nhân suy nghĩ, trả lời. à Hoạt động 2: Làm bài tập để rèn luyện công thức tính hiệu điện thế của mạch ngoài, công suất tỏa nhiệt và công suất điện. - Cá nhân thực hiện yêu cầu của GV. à Hoạt động 3: Làm bài tập để rèn luyện định luật Ohm cho toàn mạch. - HS hoạt động cá nhân sau đó trao đổi nhóm và đại diện nhóm lên báo cáo kết quả bài 2. + Tính RN sau đó tính I = + I1 = I2 = + Hai đèn có công suất bằng nhau vì cường độ dòng điện và điện trở của chúng bằng nhau: P1 = P2 = IRđ1 + I’ = với RN = 6W. - GV nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ của HS: Nêu biểu thức định luật Ohm cho toàn mạch, biểu thức xác định hiệu điện thế của mạch ngoài và suất điện động của nguồn điện? - Gọi một HS lên bảng giải bài 1. - Gọi một HS khác nhận xét. - Bổ sung và sửa chữa bài giải của HS (nếu cần). - GV yêu cầu HS làm bài tập 2 trong phiếu học tập. - GV nêu các câu hỏi định hướng: + Tính điện trở của mạch ngoài, từ đó tính cường độ dòng điện trong mạch chính? + Hai bóng đèn mắc song song mà điện trở của chúng lại bằng nhau. Cường độ dòng đện qua mỗi đèn được tính như thế nào cho nhanh? + Tính cường độ dòng điện qua mỗi bóng từ đó tính công suất tiêu thụ của chúng? + Tính cường độ dòng điện qua bóng còn lại và so sánh với cường dòng điện à Hệ thống những công thức cần thiết để giải bài tập: 1. Định luật Ohm cho toàn mạch: I = 2. Hiệu điện thế của mạch ngoài: UN = IRN = x - IRN 3. Suất điện động của nguồn điện: x = IRN + Ir Câu 1. a. Cường độ dòng điện chạy trong mạch: I = = = 0,6 Suất điện động của nguồn điện: x = I(RN + r) = 0,6(14 + 1) = 9V b. Công suất của mạch ngoài: PN = I2RN = (0,6)2.14 = 5,04W Công suất của nguồn điện: Png = xI = 9. 0,6 = 5,4W Câu 2. a. Vì hai bóng đèn mắc song song nên điện trở tương đương của mạch ngoài: RN = = 3W Cường độ dòng điện qua nguồn: I = = 0,6A Cường độ dòng điện qua mỗi bóng: I1 = I2 = = 0,3A Công suất tiêu thụ điện của mỗi bóng đèn: P1 = P2 = IRđ1 = 0,54W b. Nếu tháo bỏ một bóng đèn thì điện trở của mạch ngoài là: RN = 6W Cường độ dòng điện qua Vì I’ > I1 nên bóng đèn còn lại sáng hơn trước à Hoạt động 4: Làm bài tập để củng cố thêm năng lực vận dụng định luật Ohm. - HS hoạt động cá nhân sau đó trao đổi nhóm và đại diện nhóm lên báo cáo kết quả bài 2. + Vì RA = 0 nên chập C º B. Khi đó: [ R2 nt (R3 // R4) ] // R1 + Tính hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua các điện trở. + IA + I4 = I à Hoạt động 5: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tâïp tiếp theo. - Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. - Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập. qua nó khi mắc song song cả hai bóng sẽ biết được khi đó đèn còn lại sáng như thế nào. - GV yêu cầu HS làm bài tập 2 trong phiếu học tập. - GV nêu các câu hỏi định hướng: + Phân tích mạch? + Lưu ý rằng nếu các điện trở mắc song song mà có điện trở bằng nhau thì cường độ dòng điện qua các điện trở sẽ bằng nhau. Còn nếu các điện trở mắc nối tiếp mà có điện trở bằng nhau thì hiệu điện thế của chúng sẽ bằng nhau. + IA có liên hệ với I như thế nào? - Lưu ý HS cách phân tích mạch, đặc biệt là các mạch có ampe kế , vôn kế, tụ điện, khóa K. - Làm các bài tập còn lại trong SGK và SBT. - Ôn lại các kiến thức về định luật Ohm cho toàn mạch. đèn: I’ = = 0,375W Vì I’= 0,375A > I1 = 0,3A nên bóng đèn còn lại sáng hơn trước. Câu 3. Vì điện trở của ampe kế nhỏ không đáng kể nên ta có thể chập C và B lại làm một. Khi đó các điện trở của mạch ngoài được mắc như sau: [ R2 nt (R3 // R4) ] // R1 R34 = = 5W ; R234 = R2 + R34 = 15W ; RN = = 7,5W I = = 4A ; I234 = I1 = = 2A = I2 = I34 ; U1 = I1R1 = 30V ; U2 = I2R2 = 20V I3 = I4 = = 1A ; U3 = I3R3 = 10V = U4 Ta có: IA + I4 = I Þ IA = I – I4 = 3A 4. Rút kinh nghiệm .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... Ký duyệt