Bạn đang xem bài viết Chuyên Đề I: Định Luật Ôm được cập nhật mới nhất tháng 12 năm 2023 trên website 2atlantic.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.
Chuyên Đề I : Định luật Ôm I Mục tiêu: - Chuyên đề định luật ôm được dạy trong thời lượng 6 tiết Khi học định luật ôm học sinh nắm được : + Mối quan hệ giữa cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn. = Xây dựng được công thức định luật ôm I = Trong đó U : Là hiệu điện thế ( V ) R : Là điện trở của dây dẫn () I : Cường độ dòng điện ( A ) - HS nắm được các hệ thức trong mạch điện nối tiếp, mạh song song. Trong đoạn mạch nối tiếp: I = I1 = I2 = = In U = U1 + U2 + + Un R = R1 + R2 + + Rn Trong đoạn mạch song song I = I + I + + I U = U1 = U2 = = Un 1/R = 1/R1 + 1/R2 + + 1/Rn Biết vân dụng các hệ thức đã học để giải thích được các hiện tượng đơn giản và làm được các bài tập vật lý trong sách bài tập vật lý. Học sinh có ý thức học tập bộ môn vật lý II. kế hoạch thực hiện Tiết 1: Mối quan hệ của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn. Tiết 2: Điện trở của dây dẫn - Định luật ôm. Tiết 3: Điện trở của dây dẫn - Định luật ôm ( tiếp theo ) Tiết 4: Định luật ôm trong đoạn mạch nối tiếp. Tiết 5: Định luật ôm trong đoạn mạch song song. Tiết 6: Định luật ôm trong đoạn mạch hỗn tạp III Kế hoạch chi tiết : Ngày soạn: 23 / 8 Ngày giảng: TIếT 1: Định luật Ôm A- Mục tiêu : - Học sinh nắm chắc hơn về mối quan hệ giữa cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn. = Từ đó phát biểu được “ Cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn ” - Học sinh làm được các bài tập 1.1 đến bài 1.4 trong SBT vật lý 9 B - Chuẩn bI: - GV : Giáo án + Sách bài tập vật lý + Bảng phụ - HS : Vở ghi + Sách bài tập vật lý C - tiến trình lên lớp : I - ổn định tổ chức: 9 C II - KTBC: ( kết hợp trong giờ ) III - Các hoạt động dạy - học: 1 - Hoạt động1: Giải bài tập số 1.1 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. + 1 HS lên bảng làm bài tập 1-Bài tập số 1.1 SBT tóm tắt U1 = 12 V I1 = 0,5 A U2 = 36 V I2 = ? A Bài Giải Vận dụng mối quan hệ giữa cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn ta có Thay số I2 = 0,5 . 36/12 = 1,5 A Đáp số: I2 = 1,5 A 2 - Hoạt động2: Giải bài tập số 1.2 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. + 1 HS lên bảng làm bài tập 2- Bài tập 1.2 SBT Tóm tắt I1 = 1,5 A U1 = 12 V I2 = I1 + 0,5 A = 2 A -------------------------- U2 = ? Bài giải Vận dụng hệ thức = ta có U2 = U1 . = 12 . = 16 (V) Đáp số: 16 V 3 - Hoạt động3: Giải bài tập số 1.3 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. + 1 HS lên bảng làm bài tập 3- Bài số 1.3 SBT Tóm tắt U1 = 6 V U2 = U1 - 2 V = 4 V I = 0,15 A -------------------------- I2 = ? ( đúng; sai ) Bài giải Vận dụng hệ thức = ta có I2 = I1 . = 0,3 . = 0,2 A Vậy kết quả này sai vì I2 = 0,2 A lớn hơn 0,15 A 4 - Hoạt động4: Giải bài tập số 1.4 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. + 1 HS lên bảng làm bài tập 4- Giải bài số 1.4 SBT Tóm tắt U1 = 12 V I1 = 6mA I2 = I1 - 4mA = 2 mA -------------------------- I2 = I1 - 4mA = 2 mA Bài giải Vận dụng hệ thức = ta có U2 = U1 . = 12 . = 4 (V ) Vậy đáp án D là đúng IV – Củng cố : Yêu cầu học sinh nêu được mối quan hệ giữa cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, và viết được hệ thức Biết được phương pháp giải bài tập vật lý. V – HDVN: - Nắm được hệ thức = để học tiết sau. - Làm các bài tập trong sách bài tập vật lý. Ngày soạn: 23 / 8 Ngày giảng: TIếT 2: định luật ôm ( Tiếp theo ) A- Mục tiêu : - Học sinh nắm chắc khái niệm điện trở, hiểu rõ ý nghĩa của điện trở là mức độ cản trở dòng điện của dây dẫn. - Nắm chắc được định luật ôm I = Trong đó U : Là hiệu điện thế ( V ) R : Là điện trở của dây dẫn () I : Cường độ dòng điện ( A ) - Học sinh vận dụng công thức I = đểgiải các bài tập 2.1 đến bài 2.4 trong SBT vật lý 9 B - Chuẩn bI: - GV : Giáo án + Sách bài tập vật lý + Bảng phụ - HS : Vở ghi + Sách bài tập vật lý C - tiến trình lên lớp : I - ổn định tổ chức: 9 C : II - KTBC: ( kết hợp trong giờ ) III - Các hoạt động dạy - học: 1 - Hoạt động1: Củng cố kiến thức - GV yêu cầu 1 HS đứng tại chỗ nêu công thưc của điện trở và ý nghĩa của điện trở. Củng cố kiến thức: - Công thức điện trở: R = Trong đó R: điện trở của vật dẫn U: Hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn I : cường độ dòng điện đi qua dây dẫn + Điện trở cho ta biết mức độ cản trở dòng điện của dây dẫn đó. - GV yêu cầu 1 HS đứng tại chỗ nêu công thưc của định luật ôm. - Định luật ôm: I = Trong đó U : Là hiệu điện thế ( V ) R : Là điện trở của dây dẫn () I : Cường độ dòng điện ( A ) 2 - Hoạt động2: Giải bài tập số 2.1 SBT - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. - 1 HS lên bảng làm bài tập 2- Giải bài số 2.1 SBT a, - Từ đồ thị , khi U = 3 V thì : I1 = 5 mA à R1 = 600 I2 = 2mA à R2 = 1500 I3 = 1mA à R3 = 3000 b, Dây R3 có điện trởlớn nhất và dây R1 có điện trở nhỏ nhất - Ba cách xác định điện trở lớn nhất, nhỏ nhất Cách 1 : Từ kết quả đã tính ở trên ta thấy dây thứ 3 có điện trở lớn nhất, dây thứ nhất có điện trở nhỏ nhất. Cách 2 : Nhìn vào đồ thị , không cần tính toán, ở cùng một hệu điện thế, dây nào cho dòng điện đi qua có cường độ dòng điện lớn nhất thì điện trở lớn nhất và ngược lại. Cách 3: Nhìn vào đồ thị, Khi cường độ dòng điện đi qua 3 điện trở có giá trị như nhau thì hiệu điện thế của dây nào có giá trị lớn nhất thìđiện trở đó lớn nhất. 3 - Hoạt động3: Giải bài tập số 2.2 SBT - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. -GV gọi 1 HS lên bảng làm bài tập 3 Giải bài tập số 2.2 SBT Tóm tắt R = 15 U = 6 V I2 = I1 + 0,3 A ---------------------- a, I1 = ? b, U2 = ? Bài giải a, Vận dụng hệ thức ta có : I1 = = = 0,4 A Cường độ dòng điện I2 là: I2 = I1 + 0,3 A = 0,4 A + 0,3 A = 0,7 A b, Hiệu điện thế U2 là : U2 = I . R = 0,7 . 15 = 10,5 V IV – Củng cố : Nắm chắc được công thức điện trở và công thức của định luật ôm Biết được phương pháp giải bài tập vật lý. V – HDVN: - Học bài và làm bài tập số 2.3 và bài 2.4 trong sách bài tập vật lý 9 - Giờ sau học tiếp bài “ điện trở của dây dẫn - định luật ôm ” Ngày soạn: 25 / 8 Ngày giảng: TIếT 3: định luật ôm ( Tiếp theo ) A- Mục tiêu : - Học sinh nhớ được cách xác định điện trở của một vật dẫn bằng vôn kế và ămpekế. Nhớ được cách mắc vôn kế và ămpekế vào trong mạch điện. - Nắm chắc được định luật ôm I = Trong đó U : Là hiệu điện thế ( V ) R : Là điện trở của dây dẫn () I : Cường độ dòng điện ( A ) - Học sinh vận dụng công thức I = để giải các bài tập 2.3 đến bài 2.4 trong SBT vật lý 9. - Giáo dục ý thức hợp tác của học sinh. - Giáo dục ý thức học tập của học sinh. B - Chuẩn bI: - GV : Giáo án + Sách bài tập vật lý + Bảng phụ - HS : Vở ghi + Sách bài tập vật lý C - tiến trình lên lớp : I - ổn định tổ chức: 9 C: II - KTBC: ( kết hợp trong giờ ) III - Các hoạt động dạy - học: 1 - Hoạt động1: Củng cố kiến thức - Muốn xác định điện trở của một dây dẫn ta cần biết những đại lượng nào ? + để xác định được U ta cần có dụng cụ gì và mắc nó vào mạch điện ntn ? + Để xác định I ta cần có dụnh cụ gì và mắc nó ntn trong mạch điện ? 1 Củng cố kiến thức: Mạch điện dùng để xác định điện trở của dây dẫn bằng Vôn kế vá Ămpekế V A + - K 2 - Hoạt động2: Giải bài tập số 2.3 SBT - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. 1 HS lên bảng làm bài tập 2- Bài tập số 2.3 SBT vật lý 9 a, Vẽ đồ thị 0 1,5,7 3,0,7 4,5 6,0 U(V) 0,31 0,61 0,9 1,29 I (A) b, Điện trở của dây dẫn là: R = = = 5 Đáp số: R = 5 3 - Hoạt động3: Giải bài tập số 2.4 SBT - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. - 1 HS lên bảng làm bài tập 3 Giải bài tập số 2.4 SBT Tóm tắt R1 = 10 U = 12 V I2 = --------------- I1 = ? R2 = ? Bài giải a, Vận dụng hệ thức ta có: I1 = = = 1,2 A b, Cường độ dòng điện I2 là: I2 = = 0,6 (A) Điện trở R2 là : R2 = = = 20 IV – Củng cố : Nắm chắc công thức điện trở và ý nghĩa của điện trở Nắm chắc công thức định luật ôm và cách xác định từng đại lượng có trong công thức Biết được phương pháp giải bài tập vật lý. V – HDVN: - Giờ sau học bài định luật ôm trong đoạn mạch nối tiếp. - Làm các bài tập trong sách bài tập vật lý. - Chuẩn bị 6 bảng phụ và bút phoóc viết bảng. Ngày soạn: 25 / 8 Ngày giảng: TIếT 4: định luật ôm ( Tiếp theo ) A- Mục tiêu : - Củng cố kiến thức về định luật ôm trong đoạn mạch nối tiếp. - Vận dụng được các hệ thức để giải các bài tập vật lý trong SBT. - Giáo dục ý thức học tập của học sinh. B - Chuẩn bI: - GV : Giáo án + Sách bài tập vật lý + Bảng phụ - HS : Vở ghi + Sách bài tập vật lý C - tiến trình lên lớp : I - ổn định tổ chức: 9 C II - KTBC: ( kết hợp trong giờ ) III - Các hoạt động dạy - học: 1 - Hoạt động1: Giải bài tập số 4.1 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. - 1 HS lên bảng làm bài tập 1 Bài số 4.1 SBT: Tóm tắt R = 5 R = 10 I = 0,2 A a, Vẽ sơ đồ mạch nối tiếp b, U = ? ( Bằng 2 cách ) Bài giải a,Vẽ sơ đồ: b, Tính U: cách 1: Hiêu điện thế hai đầu R1 là: U1 = I . R1 = 0,2 . 5 = 1 (V) Hiệu điện thế hai đầu R2 là: U2 = I . R2 = 0,2 . 10 = 2 (V) Hiệu điện thế của mạch là : U = U1 + U2 = 1 + 2 = 3 (V) cách 2: Điện trở tương đương của đoạn mạch là : R = R + R = 5 + 10 = 15 ( ) Hiệu điện thế của mạch là : U = I . R = 0,2 . 15 = 3 (V) 2 - Hoạt động2: Giải bài tập số 4.2 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. - 1 HS lên bảng làm bài tập 2, Bài số 4.2 SBT Tóm tắt R = 10 U = 12 V ------------- a, I = ? b, Ampekế ? Bài giải a, Vận dụng công thức: I = = = 1,2 (A) b, Ampekế phải có điện trở rất nhỏ so với điện trở mạch, khi đó điện trở củaAmpekế không ảnh hưởng đến điện trở đoạn mạch. Dòng điện chạy qua ampekế chính là dòng điện chạy qua đoạn mạch đang xét. 3 - Hoạt động3: Giải bài tập số 4.3 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. - 1 HS lên bảng làm bài tập 3, Bài số 4.3 SBT Tóm tắt R1 = 10 Bài giải R2 = 20 a, Điện trở tương đương của U = 12 V mạch điện là : ----------- R = R1 + R2 = 30 ( ) a, I = ? Số chỉ của ampekế là : UV = ? I = U/R = 12/ 30 = 0,4 (A) b, I' = 3I Số chỉ của vôn kế là : UV = I. R1 = 0,4 . 10 = 4 (V) b, Cách1: Chỉ mắc điện trở R1 trong mạch, còn hiệu điện thế giữ nguyên như ban đầu. Cách2: Giữ nguyên mạch nối tiếp đó, nhưng tăng HĐT mạch lên gấp 3 lần 4 - Hoạt động4: Giải bài tập số 4.7 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. - 1 HS lên bảng làm bài tập 4, Bài số 4.7 SBT Tóm tắt Bài giải R1 = 5 a, Vì ba điện trở mắc nối R2 = 10 tiếp nhau ta có: R3 = 15 R = R1 + R2 + R3 = 30 () U = 12 V b, Cường độ dòng điện --------------- chạy trong mạch là: a, R = ? I = U/R = 12/ 30 = 0,4(A) b, U1 = ? Hiệu điện thế hai đầu R1 là: U2 = ? U1 = I. R1 = 0,4 . 5 = 2 (V) U3 = ? Hiệu điện thế hai đầu R2 là: U2 = I. R2 = 0,4 . 10 = 4 (V) Hiệu điện thế hai đầu R3 là: U3 = I. R3 = 0,4 . 15= 6 (V) IV – Củng cố : Nắm chắc các hệ thức trong đoạn mạch mắc nối tiếp Nắm chắc công thức định luật ôm và cách xác định từng đại lượng có trong công thức Biết được phương pháp giải bài tập của đoạn mạch nối tiếp . V – HDVN: - Về nhà làm tiếp các bài tập còn lại . - Giờ sau học bài định luật ôm trong đoạn mạch song song Ngày soạn: 10 / 9 Ngày giảng: TIếT 5: định luật ôm ( tiếp theo ) A- Mục tiêu : - Củng cố kiến thức về định luật ôm trong đoạn mạch song song - Vận dụng được các hệ thức để giải các bài tập vật lý trong SBT. - Giáo dục ý thức học tập của học sinh. B - Chuẩn bI: - GV : Giáo án + Sách bài tập vật lý + Bảng phụ - HS : Vở ghi + Sách bài tập vật lý C - tiến trình lên lớp : I - ổn định tổ chức: 9 C : II - KTBC: ( kết hợp trong giờ ) III - Các hoạt động dạy - học: 1 - Hoạt động1: Giải bài tập số 5.1 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. - 1 HS lên bảng làm bài tập 1, Bài số 5.1 SBT Tóm tắt Bài giải R1 = 15 a, Điện trở tương đương R2 = 10 của mạch song song là: U = 12 V R = = =6 ------------ b, Số chỉ của các Ampekế a, R = ? I1 =U/R1 = 12/15 = 0,8 (A) b, I1 = ? I2 = U / R2 = 12/10 = 1,2 (A) I2 = ? I = I1 + I2 = 2 (A) I = ? 2 - Hoạt động2: Giải bài tập số 5.2 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. - 1 HS lên bảng làm bài tập 2- Bài số 5.2 SBT Tóm tắt Bài giải R1 = 5 Vì R1 R2 = 10 = I1 . R1 = 0,6 . 5 = 3 (V) I = 0,6 A Cường độ dòng điện qua R2 ------------- I2 = U2 / R2 = 3 / 10 =0,3(A) a, U = ? Số chỉ của Ampekế là : b, I = ? I = I1 + I2 = 0.6 + 0,3 = 0,9(A) Đáp số U = 3 V ; I = 0,9 A 3 - Hoạt động3: Giải bài tập số 5.3 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. - 1 HS lên bảng làm bài tập 3- Bài số 5.3 SBT Tóm tắt Bài giải R1 = 20 Điện trở tương đương của R2 = 30 đoạn mạch là: I = 1,2 A R = R1.R2/ (R1+R2)=12() ------------- Hiêu điện thế mạch điện là I1 = ? U = I . R = 1,2.12= 14,4(V) I2 = ? Ta có U = U1 = U2 = 14,4 V -------------- Số chỉ của các Ampekế lần I1 = ? lượt là: I2 = I1 = U1/R1 = 14,4 / 20 = 0,72(A) I2 = U2 / R2 = 14,4 / 30 = 0,48 (A) 4 - Hoạt động4: Giải bài tập số 5.6 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. - 1 HS lên bảng làm bài tập 4 - Bài tập 5.6 SBT Tóm tắt R1 = 10 R2 = R3 = 20 U = 12 V --------------------- R = ? I = ? I1 = ? I2 = ? Bài giải Vì R1 = + + = + 2. = à R = 5 ( ) Cường độ dòng điện qua mạch chính là: I = U / R = 12 / 5 = 2,4 (A) Cường độ dòng điện đi qua R1 là: I1 = U / R1 = 12 / 10 = 1,2 (A) Cường độ dòng điện đi qua R2, R3 là: I2 = I3 = ( I - I1 )/ 2 = 0.6 (A) IV – Củng cố : Nắm chắc các hệ thức trong đoạn mạch mắc song song Nắm chắc công thức định luật ôm và cách xác định từng đại lượng có trong các hệ thức của đoạn mạch song song Biết được phương pháp giải bài tập của đoạn mạch song song. V – HDVN: - Về nhà làm tiếp các bài tập còn lại . - Giờ sau học bài định luật ôm trong đoạn mạch hỗn hợp. Ngày soạn: 10 / 9 Ngày giảng: TIếT 6: định luật ôm ( tiếp theo ) A- Mục tiêu : - Củng cố kiến thức về định luật ôm trong đoạn mạch hỗn tạp - Vận dụng được các hệ thức để giải các bài tập vật lý trong SBT B - Chuẩn bI: - GV : Giáo án + Sách bài tập vật lý + Bảng phụ - HS : Vở ghi + Sách bài tập vật lý C - tiến trình lên lớp : I - ổn định tổ chức: 9 C : II - KTBC: ( kết hợp trong giờ ) III - Các hoạt động dạy - học: 1 - Hoạt động1: Giải bài tập số 6.1 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. - 1 HS lên bảng làm bài tập 1 Bài số 6.1 Tóm tắt R1 = R2 = 20 --------------------- Rnt = ? R// = ? = ? Bài giải Điện trở của đoạn mạch nối tiếp là: Rnt = R1 = R2 = 20 + 20 = 40 Điện trở của đoạn mạch song song là: R// = = = 10 () Tỉ số = = 4 2 - Hoạt động2: Giải bài tập số 6.2 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. - 1 HS lên bảng làm bài tập 2 - Bài số 6. 2 SBT Tóm tắt U = 6 V I1 = 0,4 A I2 = 1,8 A -------------- a, Vẽ sơ đồ ? b, R1 = ? R2 = ? Bài giải a, Có hai cách mắc: Cách1: R1 nối tiếp với R2 . Cách 2 : R1 song song với R2 . b, ta thấy Rtđ của điện trở nối tiếp lớn hơn Rtđ của đoạn mạch song song: R1 + R2 = U / I1 = 15 (1) R1 . R2 / ( R1 + R2 ) = U / I2 = 10/3 (2) Từ (1) và (2) ta có R1 . R2 = 50 ( Hoặc R1 = 5 ; R2 = 10 ) 3 - Hoạt động3: Giải bài tập số 6.3 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. - 1 HS lên bảng làm bài tập 3- Bài tập 6.3 SBT Tóm tắt UĐ = 6 V IĐ = 0,5 A U = 6 V I = ? Bài giải Khi hai đèn mắc nối tiếp thì I = U / 2R = IĐ /2 = 0,25 A Vậy hai đèn sáng yếu hơn mức bình thường vì dòng điện chạy qua đèn nhỏ hơn cường độ định mức của mỗi đèn . 4 - Hoạt động4: Giải bài tập số 6.4 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. - 1 HS lên bảng làm bài tập 4 - Bài tập 6. 4 SBT Tóm tắt UĐ = 110 V IĐ1 = 0,91 A IĐ2 = 0,36 A U = 220 V ------------------ R1 + R2 ? Bài giải Điện trở của các đèn lần luợt là: R1 = UĐ / IĐ1 = 110 / 0,91 = 121 () R2 = UĐ / IĐ2 = 110 / 0,36 = 306 () Khi hai đèn mắc nối tiếp thì điẹn trở của mạch là: R = R1 + R2 = 121 + 306 = 427 () Cường độ dòng điện thực tế qua đèn là: I = U / R = 220 / 427 = 0,52 ( A ) Ta nhận thấy IĐ2 < I < IĐ1 vậy không thể mắc nối tiếp hai đèn vào mạch điện 220 V ( Nếu mắc thì đèn 1 không thể sáng lên được, còn đèn 2 có thể cháy ) IV – Củng cố : Nắm chắc các hệ thức trong đoạn mạch mắc song song Nắm chắc công thức định luật ôm và cách xác định từng đại lượng có trong các hệ thức của đoạn mạch song song Biết được phương pháp giải bài tập của đoạn mạốngng song. V – HDVN: - Về nhà làm tiếp các bài tập còn lại . - Giờ sau học chuyên đề “ điện trở – công thức điện trở ” Chuyên Đề II điện trở – công thức điện trở I mục tiêu : - Chuyên đề Điện trở – công thức điện trở được dạy trong thời lượng 6 tiết Khi học sinh chuyên đề này sẽ củng cố, đào sâu được các kiến thức sau: + Nắm được công thức điện trở, và các loại điện trở thường dùng hiện nay + Nắm được sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài, tiết diện và phụ thuộc vào bản chất của dây dẫn. + Nắm được các loại điện trở trong kỹ thuật. + có kỹ năng đọc được giá trị điện trở trong kỹ thuật. + Có được các kỹ năng giải các bài tập vật lý. + Có thái độ tốt trong học tập môn vật lý. II Kế hoạch thực hiện : Tiết 7: Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn Tiết 8: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn Tiết 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu dây dẫn Tiết 10: Biến trở - điện trở dùng trong kỹ thuật Tiết 11: Công thức của điện trở Tiết 12: Công thức của điện trở ( Tiếp theo ) III Kế hoạch chi tiết : Ngày soạn: 13 / 9 Ngày giảng: Tiết 7 : điện trở – công thức điện trở A- Mục tiêu : - Củng cố kiến thức về sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài của dây dẫn. - Vận dụng được các hệ thức để giải các bài tập vật lý trong SBT B - Chuẩn bI: - GV : Giáo án + Sách bài tập vật lý + Bảng phụ - HS : Vở ghi + Sách bài tập vật lý C - tiến trình lên lớp : I - ổn định tổ chức: 9 C : II - KTBC: ( kết hợp trong giờ ) III - Các hoạt động dạy - học: 1 - Hoạt động1: Củng cố kiến thức - GV yêu cầu HS nhắc lại mối quan hệ giữa điện trở với chiều dài của dây - Điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài của dây dẫn R ~ l Ta có hệ thức = 2 - Hoạt động2: Giải bài tập 7.1 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. - 1 HS lên bảng làm bài tập 2 Bài tập số 7.1 tóm tắt 1 = 2 l1 = 2 m l2 = 6 m ------------ = ? Bài giải Vì điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài của dây dẫn , nên ta có: = = = 3 - Hoạt động3: Giải bài tập 7.2 - GV yêu cầu HS ghi tóm tắt - HS suy nghĩ giải bài tập. - 1 HS lên bảĐịnh Luật Ôm Tổng Quát
Định luật Ôm tổng quát : Khi bắt đầu khám phá thế giới điện và điện tử, điều quan trọng là phải bắt đầu bằng cách hiểu những điều cơ bản về điện áp, dòng điện và điện trở. Đây là ba khối cơ bản cần thiết để sử dụng và sử dụng điện. Lúc đầu, những khái niệm này có thể khó hiểu vì chúng ta không thể “nhìn thấy” chúng. Người ta không thể nhìn thấy bằng mắt thường năng lượng chạy qua dây dẫn hoặc hiệu điện thế của một cục pin đặt trên bàn. Ngay cả những tia sét trên bầu trời, trong khi có thể nhìn thấy được, không thực sự là sự trao đổi năng lượng xảy ra từ các đám mây đến trái đất, mà là một phản ứng trong không khí với năng lượng đi qua nó. Để phát hiện sự chuyển giao năng lượng này, chúng ta phải sử dụng các công cụ đo lường như vạn năng kế, máy phân tích quang phổ và máy hiện sóng để hình dung những gì đang xảy ra với điện tích trong một hệ thống. Tuy nhiên, đừng sợ,
Được đề cập trong Hướng dẫn Định luật Ôm tổng quát
Điện áp, dòng điện và điện trở là gì.
Định luật Ohm là gì và cách sử dụng nó để hiểu về điện.
Một thí nghiệm đơn giản để chứng minh những khái niệm này.
Tham khảo phần trước Điện tích – Định luật Ôm tổng quátĐiện là chuyển động của các electron. Các electron tạo ra điện tích mà chúng ta có thể khai thác để thực hiện công việc. Bóng đèn, âm thanh nổi, điện thoại của bạn, v.v., tất cả đều đang khai thác chuyển động của các electron để hoạt động. Tất cả chúng đều hoạt động bằng cách sử dụng cùng một nguồn năng lượng cơ bản: chuyển động của các electron.
Ba nguyên tắc cơ bản cho hướng dẫn này có thể được giải thích bằng cách sử dụng các electron, hoặc cụ thể hơn, điện tích mà chúng tạo ra:
Hiệu điện thế là hiệu điện tích giữa hai điểm.
Dòng điện là tốc độ mà điện tích đang chạy.
Điện trở là xu hướng của vật liệu chống lại dòng điện tích (dòng điện).
Vì vậy, khi chúng ta nói về những giá trị này, chúng ta đang thực sự mô tả sự chuyển động của điện tích, và do đó, hành vi của các electron. Mạch là một vòng khép kín cho phép điện tích di chuyển từ nơi này sang nơi khác. Các thành phần trong mạch cho phép chúng ta kiểm soát điện tích này và sử dụng nó để thực hiện công việc.
Georg Ohm là một nhà khoa học người Bavaria, người đã nghiên cứu về điện. Ohm bắt đầu bằng cách mô tả một đơn vị điện trở được xác định bởi dòng điện và điện áp. Vì vậy, hãy bắt đầu với điện áp và đi từ đó.
Vôn – Định luật Ôm tổng quátTa định nghĩa điện áp là mức thế năng giữa hai điểm trên đoạn mạch. Một điểm có nhiều điện tích hơn điểm khác. Sự khác biệt về điện tích giữa hai điểm được gọi là hiệu điện thế. Nó được đo bằng vôn, về mặt kỹ thuật, là sự chênh lệch năng lượng tiềm năng giữa hai điểm sẽ truyền một jun năng lượng cho mỗi khối điện tích đi qua nó (đừng hoảng sợ nếu điều này không có ý nghĩa, tất cả sẽ được giải thích). Đơn vị “vôn” được đặt theo tên của nhà vật lý người Ý Alessandro Volta , người đã phát minh ra thứ được coi là pin hóa học đầu tiên. Điện áp được biểu diễn trong phương trình và giản đồ bằng chữ “V”.
Khi mô tả điện áp, dòng điện và điện trở, một phép tương tự phổ biến là bể nước. Trong sự tương tự này, điện tích được biểu thị bằng lượng nước , điện áp được biểu thị bằng áp suất nước và dòng điện được biểu thị bằng lưu lượng nước . Vì vậy, đối với sự tương tự này, hãy nhớ:
Hãy xem xét một bể nước ở một độ cao nhất định so với mặt đất. Ở đáy bể này có một cái vòi.
Áp suất ở cuối ống có thể đại diện cho điện áp. Nước trong bể tượng trưng cho điện tích. Càng nhiều nước trong bình, điện tích càng cao, áp suất đo ở cuối vòi càng nhiều.
Chúng ta có thể coi như một cục pin, là nơi chúng ta tích trữ một lượng năng lượng nhất định rồi giải phóng nó. Nếu chúng ta xả bể một lượng nhất định, áp suất tạo ra ở cuối ống sẽ giảm xuống. Chúng ta có thể coi điều này là giảm điện áp, giống như khi đèn pin mờ đi khi pin cạn kiệt. Lượng nước chảy qua vòi cũng giảm. Áp suất ít hơn có nghĩa là ít nước chảy hơn, điều này mang lại cho chúng ta dòng điện.
Chúng ta có thể coi lượng nước chảy qua vòi từ bể là dòng điện. Áp suất càng cao, lưu lượng càng cao và ngược lại. Với nước, chúng ta sẽ đo thể tích nước chảy qua vòi trong một khoảng thời gian nhất định. Với dòng điện, chúng ta đo lượng điện tích chạy qua mạch trong một khoảng thời gian. Dòng điện được đo bằng Ampe (thường chỉ được gọi là “Amps”). Một ampe được định nghĩa là 6,241 * 10 ^ 18 electron (1 Coulomb) mỗi giây đi qua một điểm trong mạch. Amps được biểu diễn trong phương trình bằng chữ cái “I”.
Giả sử bây giờ chúng ta có hai bể, mỗi bể có một ống dẫn từ dưới lên. Mỗi bể chứa có cùng một lượng nước chính xác, nhưng ống trên một bể hẹp hơn ống bên kia.
Chúng tôi đo cùng một lượng áp suất ở cuối một trong hai ống, nhưng khi nước bắt đầu chảy, tốc độ dòng chảy của nước trong bể có ống hẹp hơn sẽ nhỏ hơn tốc độ chảy của nước trong bể có ống vòi rộng hơn. Về mặt điện, dòng điện qua ống hẹp nhỏ hơn dòng điện qua ống rộng hơn. Nếu chúng ta muốn dòng chảy qua cả hai vòi như nhau, chúng ta phải tăng lượng nước (tính phí) trong bể với ống hẹp hơn.
Điều này làm tăng áp suất (điện áp) ở cuối ống hẹp hơn, đẩy nhiều nước hơn qua bể. Điều này tương tự như sự gia tăng điện áp gây ra sự gia tăng dòng điện.
Bây giờ chúng ta bắt đầu xem mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện. Nhưng có một yếu tố thứ ba cần được xem xét ở đây: chiều rộng của ống mềm. Trong sự tương tự này, chiều rộng của ống là sức cản. Điều này có nghĩa là chúng ta cần thêm một thuật ngữ khác vào mô hình của mình:
Nước = Điện tích (đo bằng Coulombs)
Áp suất = Điện áp (đo bằng Volts)
Flow = Dòng điện (đo bằng Ampe, gọi tắt là “Amps”)
Chiều rộng ống = Kháng
Hãy xem xét lại hai bể nước của chúng ta, một bể có ống hẹp và một bể có ống rộng.
Đó là lý do mà chúng ta không thể lắp nhiều thể tích qua một đường ống hẹp hơn một đường ống rộng hơn ở cùng áp suất. Đây là sự phản kháng. Đường ống hẹp “chống lại” dòng nước chảy qua nó mặc dù nước ở cùng áp suất với bồn chứa có đường ống rộng hơn.
Trong thuật ngữ điện, điều này được biểu thị bằng hai đoạn mạch có điện áp bằng nhau và điện trở khác nhau. Mạch có điện trở cao hơn sẽ cho phép dòng điện ít hơn, có nghĩa là mạch có điện trở cao hơn có ít dòng điện chạy qua nó hơn.
Điều này đưa chúng ta trở lại Georg Ohm. Ohm định nghĩa đơn vị của điện trở là “1 Ohm” là điện trở giữa hai điểm trong một dây dẫn nơi đặt 1 vôn sẽ đẩy 1 ampe, hay 6,241 × 10 ^ 18 electron. Giá trị này thường được biểu diễn trong sơ đồ bằng chữ Hy Lạp “Ω”, được gọi là omega và được phát âm là “ohm”.
Định luật OhmKết hợp các yếu tố điện áp, dòng điện và điện trở, Ohm đã phát triển Công thức định luật Ôm:
V = I.R
Ở đâu
V = Điện áp tính bằng vôn
I = Dòng điện trong amps
R = Điện trở tính bằng ohms
Đây được gọi là định luật Ohm. Ví dụ, giả sử rằng chúng ta có một đoạn mạch có điện thế 1 vôn, cường độ dòng điện 1 amp và điện trở 1 ohm. Sử dụng Định luật Ohm, chúng ta có thể nói:
Giả sử điều này đại diện cho bể của chúng tôi với một vòi rộng. Lượng nước trong bể được định nghĩa là 1 vôn và “độ hẹp” (khả năng chống dòng chảy) của ống được định nghĩa là 1 ohm. Sử dụng Định luật Ohms, điều này cho chúng ta một dòng (dòng điện) là 1 amp.
Sử dụng phép tương tự này, bây giờ chúng ta hãy nhìn vào bể có ống hẹp. Bởi vì ống hẹp hơn, khả năng chống dòng chảy cao hơn. Hãy xác định mức kháng cự này là 2 ôm. Lượng nước trong bể bằng với bể kia, do đó, sử dụng định luật Ôm, phương trình của bể có ống hẹp là
Nhưng Dòng điện là gì? Bởi vì điện trở lớn hơn và điện áp là như nhau, điều này cho chúng ta giá trị dòng là 0,5 ampe:
1 V = 0,5A.2Ω
Vì vậy, dòng điện thấp hơn trong bình có điện trở cao hơn. Bây giờ chúng ta có thể thấy rằng nếu chúng ta biết hai trong số các giá trị của định luật Ohm, chúng ta có thể giải được giá trị thứ ba. Hãy chứng minh điều này bằng một thí nghiệm.
Một thí nghiệm Định luật Ôm tổng quátĐối với thí nghiệm này, chúng tôi muốn sử dụng pin 9 volt để cấp nguồn cho đèn LED. Đèn LED rất mỏng manh và chỉ có thể có một lượng dòng điện nhất định chạy qua chúng trước khi chúng bị cháy. Đèn LED, sẽ luôn có “xếp hạng dòng điện”. Đây là lượng dòng điện tối đa có thể chạy qua đèn LED cụ thể trước khi nó bị cháy.
Vật liệu thiết yếuĐể thực hiện các thử nghiệm Định luật Ôm tổng quát được liệt kê ở cuối hướng dẫn, bạn sẽ cần:
Đồng hồ vạn năng
Pin 9 Volt
Điện trở 560 Ohm (hoặc giá trị gần nhất tiếp theo)
Đèn LED
LƯU Ý: Đèn LED được gọi là thiết bị “non-ohmic”. Điều này có nghĩa là bản thân phương trình cho dòng điện chạy qua đèn LED không đơn giản như V = IR. Đèn LED giới thiệu một thứ gọi là “sụt áp” vào mạch, do đó thay đổi lượng dòng điện chạy qua nó. Tuy nhiên, trong thí nghiệm này, chúng tôi chỉ đơn giản là cố gắng bảo vệ đèn LED khỏi quá dòng, vì vậy chúng tôi sẽ bỏ qua các đặc tính Dòng điện của đèn LED và chọn giá trị điện trở bằng cách sử dụng Định luật Ohm để đảm bảo rằng dòng điện qua đèn LED là an toàn. 20mA.
Đối với ví dụ này, chúng tôi có pin 9 vôn và đèn LED màu đỏ với định mức Dòng điện là 20 miliampe hoặc 0,020 amps. Để an toàn, chúng tôi không muốn điều khiển đèn LED ở dòng điện tối đa mà thay vào đó là dòng điện được đề xuất của nó, được liệt kê trên biểu dữ liệu là 18mA hoặc 0,018 amps. Nếu chúng ta chỉ kết nối trực tiếp đèn LED với pin, các giá trị của định luật Ohm trông như sau:
Chia cho 0 cho ta dòng điện vô hạn! Trên thực tế, không phải là vô hạn, nhưng dòng điện nhiều nhất có thể của pin. Vì chúng tôi KHÔNG muốn có nhiều dòng điện chạy qua đèn LED của chúng tôi, chúng tôi sẽ cần một điện trở. Mạch của chúng ta sẽ trông như thế này:
Chúng ta có thể sử dụng Định luật Ohm theo cách tương tự để xác định giá trị điện trở sẽ cho chúng ta giá trị dòng điện mong muốn:
V= I.R R=500Ω
Vì vậy, chúng ta cần một giá trị điện trở khoảng 500 ohms để giữ dòng điện qua đèn LED dưới định mức dòng điện tối đa.
500 ohm không phải là giá trị chung cho các điện trở bán sẵn, vì vậy thiết bị này sử dụng điện trở 560 ohm thay thế cho nó. Đây là những gì thiết bị của chúng tôi trông giống như tất cả được ghép lại với nhau.
Sự thành công! Chúng tôi đã chọn một giá trị điện trở đủ cao để giữ dòng điện qua đèn LED dưới mức đánh giá tối đa của nó, nhưng đủ thấp để dòng điện đủ để giữ cho đèn LED sáng và đẹp.
Ví dụ về đèn LED / điện trở giới hạn dòng điện này là một sự xuất hiện phổ biến trong các thiết bị điện tử sở thích. Thường thì bạn sẽ cần sử dụng Định luật Ôm để thay đổi lượng dòng điện chạy qua mạch. Một ví dụ khác về cách triển khai này được thấy trong bảng LED LilyPad.
Với thiết lập này, thay vì phải chọn điện trở cho đèn LED, điện trở đã được tích hợp sẵn với đèn LED để hạn chế dòng điện được thực hiện mà không cần phải thêm điện trở bằng tay.
Giới hạn dòng điện trước hoặc sau đèn LED?Để làm cho mọi thứ phức tạp hơn một chút, bạn có thể đặt điện trở giới hạn dòng điện ở hai bên của đèn LED và nó sẽ hoạt động giống nhau!
Nhiều người lần đầu tiên học điện tử phải vật lộn với ý tưởng rằng một điện trở giới hạn dòng điện có thể sống ở hai bên của đèn LED và mạch sẽ vẫn hoạt động như bình thường.
Hãy tưởng tượng một dòng sông trong một vòng lặp liên tục, một dòng sông chảy, tròn, vô hạn. Nếu chúng ta đặt một con đập trong đó, toàn bộ dòng sông sẽ ngừng chảy chứ không chỉ một bên. Bây giờ hãy tưởng tượng chúng ta đặt một bánh xe nước trên sông để làm chậm dòng chảy của sông. Bánh xe nước được đặt ở đâu trong vòng tròn sẽ không quan trọng, nó sẽ vẫn làm chậm dòng chảy trên toàn bộ con sông .
Đây là một sự đơn giản hóa quá mức, vì không thể đặt điện trở giới hạn dòng điện ở bất kỳ đâu trong mạch ; nó có thể được đặt ở hai bên của đèn LED để thực hiện chức năng của nó.
Để có câu trả lời khoa học hơn, chúng ta chuyển sang Định luật Điện áp Kirchoff . Chính vì luật này mà điện trở hạn chế dòng điện có thể đi về hai phía của đèn LED mà vẫn có tác dụng tương tự.
Chuyên Đề: Định Luật Ohm Cho Toàn Mạch
Bài tập ví dụ
Bài tập 1: Khi mắc điện trở R1 = 5 Ω vào hai cực của nguồn điện thì hiệu điện thế mạch ngoài là U1 = 10 V, nếu thay R1 bởi điện trở R2 = 11 Ω thì hiệu điện thế mạch ngoài là U2 = 11 V. Tính suất điện động của nguồn điện.
Phương pháp giải:
Ở dạng bài tập này khác với các bài tập ở chuyên đề trước là mạch điện lúc này không chỉ có điện trở mà lúc này mạch còn có nguồn và điện trở bên trong nguồn điện. Nên công thức của điện luật Ohm cũng có một chút khác biệt.
Công thức định luật Ohm cho toàn mạch:
Eb = I(R + rb)
Trong đó:
Eb : suất điện động của bộ nguồn điện (V)
rb
: điện trở trong của bộ nguồn điện (Ω)
R : điện trở tương đương của mạch ngoài (Ω)
Ngoài ra, khi đề yêu cầu tính điện áp (hay hiệu điện thế) của mạch ngoài thì ta tính theo công thức sau:
U = IR = Eb – Irb
Irb: được gọi là độ giảm hiệu điện thế trong mạch (V)
Lời giải:
Khi mắc điện trở R1 vào hai cực của nguồn điện thì:
(I_1=frac{U_1}{R_1}=frac{10}{5}=2: (A)) (Rightarrow E = U_1+I_1r=10+2r: : : : (1))
Tương tự khi mắc điện trở R2 vào hai cực của nguồn điện thì:
(I_2=frac{U_2}{R_2}=frac{11}{11}=1: (A)) (Rightarrow E = U_2+I_2r=11+r: : : : (2))
Từ (1) và (2) ta có:
(left{begin{matrix} E = 12 : (V)\ r = 1: Omega end{matrix}right.)
Bài tập 2: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:
Biết E = 4,5 V, r = 1 Ω, R1 = 3 Ω, R2 = 6 Ω
a. Tính cường độ dòng điện qua mạch chính và các điện trở.
b. Công suất của nguồn, công suất tiêu thụ ở mạch ngoài, công suất hao phí và hiệu suất của nguồn.
Lời giải:
a. Điện trở tương đương của toàn mạch là:
(R_{td}=frac{R_1R_2}{R_1+R_2}=frac{3.6}{3+6}=2: Omega)
Dòng điện chính của mạch là:
(I=frac{E}{R_{td}+r}=frac{4,5}{2+1}=1,5: (A))
Hiệu điện thế mạch ngoài của đoạn mạch là:
Ung = I.Rtđ = 1,5.2 = 3 (V)
Dòng điện đi qua các điện trở lần lượt là:
(I_1=frac{U_1}{R_1}=frac{U_{ng}}{R_1}=frac{3}{3}=1 : (A))
⇒ I2 = I – I1 = 1,5 – 1 = 0,5 (A)
b. Công suất của nguồn:
Pnguồn = E.I = 4,5.1,5 = 6,75 W
Công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là:
Png = Ung.I = 3.1,5 = 4,5 W
Công suất hao phí do toả nhiệt trên nguồn:
Php = I2r = 1,52.1 = 2,25 W
Hiệu suất của nguồn là:
(H=frac{P_{ng}}{P_{nguon}}=frac{4,5}{6,75}=0,67=67 %)
Bài tập 3: Cho mạch điện như hình vẽ:
Biết E = 24 V, r = 1 Ω, R1 = 3 Ω, R2 = R3 = R4 = 6 Ω, RA = 0.
a. Tìm số chỉ của Ampe kế.
b. Xác định hiệu suất của nguồn.
Lời giải:
a. Do RA = 0 nên ta chập A và D lại với nhau và được mạch tương đương sau:
Ta có:
(R_{12}=frac{R_1R_2}{R_1+R_2}=frac{3.6}{3+6}=2: (Omega ))
(R_{124}=R_{12}+R_4=2+6=8: (Omega )) (Rightarrow R=frac{R_{124}R_3}{R_{124}+R_3}=frac{8.6}{8+6}=frac{24}{7}: (Omega ))
Dòng điện mạch chính là:
(I=frac{E}{R+r}=frac{24}{frac{24}{7}+1}=frac{168}{31}: (Omega ))
Ta có:
(U_{124}=U_{AB}=I.R = frac{168}{31}.frac{24}{7}=frac{576}{31}: (V)) (Rightarrow I_{12}=I_{124}=frac{U_{124}}{R_{124}}=frac{frac{576}{31}}{8}=frac{72}{31}: (A))
Hiệu điện thế hai đầu điện trở R1 là:
(U_1=U_{12}=I_{12}.R_{12}=frac{72}{31}.2=frac{144}{31}: (V)) (Rightarrow I_1=frac{U_1}{R_1}=frac{frac{144}{31}}{3}=frac{48}{31}: (A))
Ampe kế sẽ hiệu chỉ số là cường độ dòng điện của dòng mạch chính trừ đi cường độ dòng điện đi qua R1.
Số chỉ Ampe kế sẽ là:
(I_A=I-I_1=frac{168}{31}-frac{48}{31}=frac{120}{31}approx 3,87: (A))
b. Hiệu suất của nguồn là:
(H=frac{U_{AB}}{E} =frac{frac{576}{31}}{24}=77,42 %)
Bài tập tự luyệnBài tập 1: Khi mắc điện trở R1 vào hai cực của một nguồn điện có điện trở r = 4 Ω thì dòng điện chạy trong mạch là 1,2 A. Khi mắc thêm một điện trở R2 = 2 Ω nối tiếp với R1 vào mạch điện thì dòng điện chạy trong mạch là 1 A. Tính suất điện động của nguồn điện và điện trở R1.
Bài tập 2: Cho mạch điện như hình vẽ:
Biết E = 12 V, r = 0,1 Ω, R1 = R2 = 2 Ω, R3 = 4 Ω, R4 = 4,4 Ω.
a. Tính cường độ dòn điện chạy qua các điện trở và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở.
b. Tính hiệu điện thế UCD. Tính công suất tiêu thụ của mạch ngoài và hiệu suất của nguồn điện.
Bài tập 3: Cho mạch điện như hình vẽ:
Biết E = 30 V, r = 1 Ω, R1 = 12 Ω, R2 = 36 Ω, R3 = 18 Ω, RA = 0.
a. Tìm số chỉ của Ampe kế và chiều dòng điện qua nó. Xác định hiệu suất của nguồn khi đó.
b. Đổi chổ nguồn E và Ampe kế (cực dương của nguồn E nối với F). Tìm số chỉ và chiều dòng điện qua Ampe kế. Xác định hiệu suất của nguồn khi đó.
Chuyên Đề: Định Luật Bảo Toàn Điện Tích
Trung tâm gia sư – dạy kèm tại nhà NTIC giới thiệu Chuyên đề: Định luật bảo toàn điện tích giúp cho các bạn rèn luyện, khắc sâu kiến thức chương sự điện li và bổ trợ kiến thức cho các bạn đang ôn tập chuẩn bị bước vào kì thi THPT quốc gia.
I. CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP 1. Cơ sở
Nguyên tử, phân tử, dung dịch luôn luôn trung hòa về điện
– Trong nguyên tử: số proton = số electron
2. Áp dụng và một số chú ý
a. Khối lượng dung dịch muối (trong dung dịch) =
∑ khối lượng các ion tạo muối
b. Quá trình áp dụng định luật bảo toàn điện tích thường kết hợp:
– Các phương pháp bảo toàn khác: Bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố.
– Viết phương trình hóa học ở dạng ion thu gọn.
II. CÁC DẠNG BÀI TOÁN THƯỜNG GẶP
Dạng 1: Áp dụng đơn thuần định luật bảo toàn điện tích
Ví dụ 1: Một dung dịch có chứa 4 ion với thành phần: 0,01 mol Na+, 0,02 mol Mg 2+, 0,015 mol SO 42− , x mol Cl −. Giá trị của x là A. 0,015 B. 0,035. C. 0,02. D. 0,01.
Giải:
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có:
0,01.1 + 0,02.2 = 0.015.2 + x.1 ⇒ x=0,02 ⇒ Đáp án C
Ví dụ 2: Dung dịch A chứa hai cation là Fe2+: 0,1 mol và Al 3+: 0,2 mol và hai anion là Cl −: x mol và SO 42−: y mol. Đem cô cạn dung dịch A thu được 46,9 gam hỗn hợp muối khan. Giá trị của x và y lần lượt là: A. 0,6 và 0,1 B. 0,3 và 0,2 C. 0,5 và 0,15 D. 0,2 và 0,3
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có:
0,01.2 + 0,2.3 = x.1 + y.2 ⇒ x + 2y = 0,8 (*) Khi cô cạn dung dịch khối lượng muối = Σ khối lượng các ion tạo muối 0,1.56 + 0,2.27 + x.35,5 + y.96 = 46,9 ⇒ 35,5x + 96y = 35,9 (**)
Từ (*) và (**) ⇒ x = 0,2 ; y = 0,3 ⇒ Đáp án D.
Ví dụ 3: Cho hỗn hợp X gồm x mol FeS2 và 0,045 mol Cu 2S tác dụng vừa đủ với HNO 3 loãng, đun nóng thu được dung dịch chỉ chứa muối sunfat của các kim loại và giải phóng khí NO duy chất. Giá trị của X là
– Áp dụng bảo toàn nguyên tố Fe 3+: x mol; Cu 2+: 0,09 mol; SO 42−: (x + 0,045) mol – Áp dụng định luật bảo toàn điện tích (trong dung dịch chỉ chứa các muối sunfat) ta có:
3x + 2.0,09 = 2(x + 0,045) ⇒ x = 0,09 ⇒ Đáp án B
ng dịch NaOH 1M thu được 6,72 lít H Ví dụ 4: Cho tan hoàn toàn 15,6 gam hỗn hợp gồm Al và Al 2O 3 trong 500 ml du 2 (đktc) và dung dịch X. Thể tích HCl 2M tối thiểu cần cho vào X để thu được lượng kết tủa lớn nhất là
Ví dụ 5: Hoàn toàn 10 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe bằng dung dịch HCl 2M. Kết thúc thí nghiệm thu được dung dịch Y và 5,6 lit H 2 (đktc) Để kết tủa hoàn toàn các cation có trong Y cần vừa đủ 300 ml dung dịch NaOH 2M. Thể tích dung dịch HCl đã dùng là
nNa+ = nOH − = nNaOH = 0,6 (mol) Khi cho NaOH vào dung dịch Y (chứa các ion : Mg 2+ ; Fe 2+ ; H+ dư ; Cl −) các ion dương sẽ tác dụng với OH − để tạo thành kết tủa. Như vậy dung dịch thu được sau phản ứng chỉ chứa Na+ và Cl − ⇒
Câu 2: Có hai dung dịch, mỗi dung dịch đều chứa hai cation và hai anion không trùng nhau trong các ion sau:
A. 37,4 gam B. 49,8 gam. C. 25,4 gam. D. 30,5 gam.
SO42−. Tổng khối lượng các muối tan có trong dung dịch là 5,435 gam. Giá trị của x và y lần lượt là:
A. 0,03 và 0,02. B. 0,05 và 0,01 C. 0,01 và 0,03 D. 0,02 và 0,05
CO Cho 270 ml dung dịch Ba(OH)Tổng khối lượng dung dịch X và dung dịch Ba(OH) 32− ; 0,1 mol Na +2 0,2M vào và đun nóng nhẹ (giả sử H 2O bay hơi không đáng kể). 2 sau quá trình phản ứng giảm đi là.
Câu 6: Cho m gam hỗn hợp Cu, Zn, Mg tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO 3 loãng, dư. Cô cạn cẩn thận dung dịch thu được sau phản ứng thu được (m + 62) gam muối khan. Nung hỗn hợp muối khan trên đến khối lượng không đổi thu được chất rắn có khối lượng là
Câu 7: Cho 24,4 gam hỗn hợp Na 2CO 3, K 2CO 3 tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl 2 sau phản ứng thu được 39,4 gam kết tủa. Lọc tách kết tủa, cô cạn dung dịch thì thu được bao nhiêu gam muối clorua khan A. 2,66 gam B. 422,6 gam C. 26,6 gam D. 6,26 gam
Câu 8: Trộn dung dịch chứa Ba 2+; OH − 0,06 mol và Na+ 0,02 mol với dung dịch chứa HCO 3− 0,04 mol; CO 32− 0,03 mol và Na+. Khối lượng kết tủa thu được sau khi trên là A. 3,94 gam. B. 5,91 gam. C. 7,88 gam. D. 1,71 gam
Câu 9: Hoà tan hoàn toàn 5,94 gam hỗn hợp hai muối clorua của 2 kim loại nhóm IIA vào nước được 100 ml dung dịch X. Để làm kết tủa hết ion Cl − có trong dung dịch X ở trên ta cho toàn bộ lượng dung dịch X ở trên tác dụng vừa đủ với dung dịch AgNO 3. Kết thúc thí nghiệm, thu được dung dịch Y và 17,22 gam kết tủa. Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch Y là A. 4,86 gam. B. 5,4 gam. C. 7,53 gam. D. 9,12 gam.
Định Luật Ôm Là Gì? Công Thức Và Các Dạng Bài Tập Về Định Luật Ôm
Số lượt đọc bài viết: 14.627
1 Định luật ôm là gì? Công thức của định luật ôm
2 Các trường hợp cần lưu ý với định luật ôm
2.1 Hiện tượng đoản mạch
2.2 Định luật ôm với các loại mạch điện
3 Các dạng bài tập định luật ôm đối với toàn mạch
3.1 Dạng 1: tìm các đại lượng theo yêu cầu
3.2 Dạng 2: Biện luận công suất cực đại
3.3 Dạng 3: Ghép nguồn thành bộ
3.4 Dạng 4: mạch chứa tụ, bình điện phân…
Định luật ôm là gì? Công thức của định luật ômTrước khi tìm hiểu chuyên đề định luật ôm cho toàn mạch và hiểu định luật ôm là gì ta cần hiểu, toàn mạch là gì? Toàn mạch được hiểu là một mạch điện kín đơn giản nhất gồm có suất điện động E, điện trở ngoài (R_{N}) và điện trở trong r. Các điện trở này được mắc vào hai cực của nguồn điện.
Định luật ôm tổng quát với toàn mạch được phát biểu như sau:
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 phát biểu trên, ta có công thức định luật ôm lớp:
I là cường độ dòng điện mạch kín (đơn vị A)
(R_{N}) là điện trở ngoài
E là suất điện động của nguồn điện (đơn vị V)
r là điện trở trong của nguồn điện (đơn vị ôm, kí hiệu (Omega))
Từ công thức trên, có thể suy ra công thức tính suất điện động: (E= I(R_{N} +r)= U_{N} + I_{r})
Định luật ôm lớp 11 chúng ta sẽ được học, vậy có những hiện tượng nào có thể xảy ra với mạch điện?
Ta có biểu thức định luật ôm: (I = frac{E}{(R+r)})
Nếu R= 0 thì (I = frac{E}{r}). Trường hợp này gọi là hiện tượng đoản mạch nguồn điện.
Hiện tượng này sẽ xảy ra khi ta nối hai cực của nguồn điện bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ. Đây là một hiện tượng nguy hiểm có thể gây chập, cháy mạch điện, và cũng là một trong những nguyên nhân dẫn tới hỏa hoạn.
Nếu r = 0 thì U = E ta gọi đây là hiện tượng mạch hở.
Định luật ôm cho đoạn mạch chỉ chứa R: (I = frac{U}{R})
Đoạn mạch chứa máy thu: (U_{AB}= E + I(R+r).)
Đoạn mạch chứa nhiều nguồn điện, nhiều điện trở thì biển thức định luật ôm sẽ là:
(U= E_{1}-E_{2} + I(R_{1} + R_{2} + r_{1} + r_{2}))
Các dạng bài tập định luật ôm đối với toàn mạchVới các dạng bài tập này, ta cần ghi nhớ các công thức cơ bản để có thể áp dụng. ngoài ra, ta cần nhớ công thức tính điện trở toàn mạch: (R_{tm}= R_{}N + r)
Đầu tiên, ta cần tìm biểu thức P theo R. Sau đó khảo sát biểu thức để tìm R sao cho (P_{max}). Và Pmax (P_{max}= frac{E^{2}}{(R+r)^{2}}times R = frac{E^{2}}{(sqrt{R}+frac{r}{sqrt{R}})^{2}})
Xét: (sqrt{R}+frac{r}{sqrt{R}}) đạt giá trị cực tiểu khi R = r khi đó (P_{max}= frac{E^{2}}{4r})
Các nguồn ghép nối tiếp: (e_{b} = e_{1} + e_{2}+cdot cdot cdot + e_{n}) và (r_{b} = r_{1} + r_{2}+cdot cdot cdot +r_{n})
Các nguồn giống nhau ghép nối tiếp: (e_{b} = ne) và (r_{b} = nr)
Các nguồn giống nhau ghép hỗn hợp đối xứng: (e_{b} = ne) ; (r_{b}= frac{nr}{m})
Mạch chứa tụ điện: mạch điện này không có dòng điện qua các nhánh của tụ, do đó ta cần bỏ qua các nhánh có tụ và giải mạch điện để tìm cường độ dòng điện qua các nhánh. Khí đó, hiệu điện thế giữa hai bản tụ hoặc hai đều bộ tụ chính là hiệu điện thế giữa 2 điểm của mạch điện nối với hai bản tụ hoặc hai đầu bộ tụ.
Chuyên Đề Bài Tập Các Định Luật Niu Tơn
BÀI TẬP CÁC ĐỊNH LUẬT NIU TƠN Dạng 1: Áp dụng định luật II Niu tơn cho vật (chịu tác dụng của hợp lực) Bài tập 1: a. Vật 5kg chịu tác dụng lực 15N. Tính gia tốc vật? b. Vật chịu tác dụng của lực 20N, chuyển động với gia tốc 2m/s. Tính khối lượng vật? ĐS: Bài tập 2: Một vật có khối lượng 50kg bắt đầu chuyển động nhanh dần đều và sau khi đi được 50cm thì đạt vận tốc 0,7m/s. Tính lực tác dụng vào vật ? (Bỏ qua ma sát) ĐS: Bài tập 3: Một ôtô khối lượng 3tấn, sau khi khởi hành 10s đi được quãng đường 25m. Tìm: a. Lực phát động của động cơ xe. b. Vận tốc và quãng đường xe đi được sau 20s. (Bỏ qua ma sát) ĐS: Bài tập 4: Một xe ôtô có khối lượng 2tấn đang chuyển động với vận tốc 72km/h thì hãm phanh. Sau khi hãm phanh ôtô chạy thêm được 500m thì dừng hẳn. Tìm: a. Lực hãm phanh. Bỏ qua các lực cản bên ngoài. b. Thời gian từ lúc ôtô hãm phanh đến lúc dừng hẳn. ĐS: Dạng 2: Bài toán thay đổi hợp lực, khối lượng. Bài tập 5: Một vật đang chuyển động dưới tác dụng của lực F1 với gia tốc a1. Nếu tăng lực tác dụng thành F2 = 2F1 thì gia tốc của vật là a2 bằng bao nhiêu lần a1? Áp dụng: với a1= 2m/s2 tìm a2 ? ĐS: Bài tập 6: Lực F truyền cho vật có khối lượng m1 gia tốc a1 = 2m/s2, truyền cho vật có khối lượng m2 gia tốc a2 = 6m/s2. Hỏi nếu lực F truyền cho vật có khối lượng m = m1 + m2 thì gia tốc a của nó sẽ là bao nhiêu? ĐS: Bài tập 7: Lực F truyền cho vật có khối lượng m1 gia tốc a1 = 6m/s2, truyền cho vật có khối lượng m2 gia tốc a2 = 12m/s2. Hỏi nếu lực F truyền cho vật có khối lượng m = m2 - m1 thì gia tốc a của nó sẽ là bao nhiêu? ĐS: Bài tập 8: Xe lăn có khối lượng m= 500kg, dưới tác dụng của lực F, xe chuyển động đến cuối phòng mất 10s. Nếu chất lên xe một kiện hàng thì xe chuyển động đến cuối phòng mất 20s. Tìm khối lượng kiện hàng? ĐS: Bài tập 9: Dưới tác dụng của lực F nằm ngang, xe lăn chuyển động không vận tốc đầu, đi được quãng đường 3m trong thời gian t. Nếu đặt thêm vật có khối lượng 500g lên xe thì xe chỉ đi được quãng đường 2m trong thời gian t. Bỏ qua ma sát. Tìm khối lượng của xe. ĐS: Dạng 3: Áp dụng phương pháp động lực học (vật chịu tác dụng của nhiều lực) Bài tập 10: Người ta đẩy một cái thùng gỗ nặng 55kg theo phương nằm ngang với lực 220N làm thùng chyển động trên mặt phẳng nằm ngang. Biết lực ma sát cản trở chuyển động có độ lớn Fms=192,5N. Tính gia tốc của thùng? Bài tập 11: Một ô tô khởi hành với lực phát động là 2000N. Lực cản tác dụng vào xe là 400N. Khối lượng của xe là 800kg. Tính quãng đường xe đi được sau 10s khởi hành ? ĐS: 100m Bài tập 12: Một xe có khối lượng 1tấn, sau khi khởi hành 10s đi được quãng đường 50m. a. Tính lực phát động của động cơ xe ? Biết lực cản là 500N. b. Tính lực phát động của động cơ xe nếu sau đó xe chuyển động đều ? Biết lực cản không đổi trong suốt quá trình chuyển động. ĐS: 1500N 500N Bài tập 13: Một vật có khối lượng 3kg đang nằm yên trên sàn nhà. Khi chịu tác dụng của lực F cùng phương chuyển động thì vật chuyển động thẳng nhanh dần đều với gia tốc 2m/s2. Lực ma sát trượt giữa vật và sàn là 6N. (Lấy g = 10m/s2) a. Tính độ lớn của lực F. b. Nếu bỏ qua ma sát thì sau 2s vật đi được quãng đường là bao nhiêu ? ĐS: Bài tập 14: Một người dùng dây kéo một vật có khối lượng m = 5(kg) trượt đều trên sàn nằm ngang với lực kéo F=20N. Dây kéo nghiêng một góc 600 so với phương ngang. Xác định độ lớn của lực ma sát. (Lấy g = 10m/s2). ĐS: Bài tập 15: Một người dùng một dây kéo một vật có khối lượng m=100kg trên sàn nằm ngang. Dây kéo nghiêng một góc so với phương ngang. Biết vật bắt đầu trượt từ trạng thái nghỉ, chuyển động nhanh dần đều và đạt vận tốc 1m/s khi đi được 1m. Lực ma sát của sàn lên vật khi vật trượt có độ lớn 125N. Tính lực căng của dây khi vật trượt ? ĐS: 202N. Bài tập 16: Vật có khối lượng m = 4kg chuyển động trên mặt sàn nằm ngang dưới tác dụng của một lực theo phương ngang. Lực ma sát cản trở chuyển động của vật là 12N. (Lấy g = 10m/s2). Tính độ lớn của lực F để : m a. Vật chuyển động với gia tốc bằng 1,25 m/s2 b. Vật chuyển động thẳng đều. ĐS: Bài tập 17: Vật m = 5kg bắt đầu trượt trên mặt phẳng nghiêng góc 300 so với phương ngang như hình vẽ. Xác định các lực tác dụng lên vật? lấy g=10m/s2. a. Tìm gia tốc chuyển động của vật. b. Biết chiều dài mặt phẳng nghiêng là 1m. Tìm vận tốc của vật ở chân dốc và thời gian chuyển động của vật. ĐS: Bài tập 18: Vật m = 3kg chuyển động lên mặt phẳng nghiêng góc 450 so với phương ngang dưới tác dụng của lực kéo F. Bỏ qua ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng (lấy g=10m/s2). Tìm độ lớn của lực F khi: a. Vật trượt đều b. Vật chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a=2m/s. c. Biết độ cao mặt phẳng nghiêng là 10m. Tìm thời gian chuyển động của vật khi lên đến đỉnh mặt phẳng nghiêng m ĐS:
Cập nhật thông tin chi tiết về Chuyên Đề I: Định Luật Ôm trên website 2atlantic.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!