Chuyên đề Vật lí 9 - Điện học - Trường THCS Lãng Ngâm

Nội dung tài liệu: Chuyên đề Vật lí 9 - Điện học - Trường THCS Lãng Ngâm

1. CHUYÊN ĐỀ: ĐIỆN HỌC A. MỞ ĐẦU I. Mục đích: + Giúp các em học sinh nắm chắc lí thuyết trọng tâm và các định luật của chương . + Giúp các em cách ghi nhớ các công thức trong phần Điện học + Giúp các em có kỹ năng vận dụng thành thạo, linh hoạt các công thức phù hợp vào bài tập cụ thể + Giúp các em hình thành tư duy logic từ đó yêu thích khoa học và say mê sáng tạo khoa học kĩ thuật + Giáo dục cho các em tính cẩn thận, khoa học trong trình bày lời giải bài toán II. Đối tượng: Điện học là một phần quan trọng cả về mặt kiến thức lẫn kĩ năng thực hiện đối với học sinh lớp 9. Phần Điện học được giới thiệu trong chương trình Vật lí lớp 9 có thể coi là phần nội dung trọng tâm trong học kì I của chương trình. Vì chương điện học được phân bố gần 2/3 số tiết của học kì I. Bài tập áp dụng cho phần này rất đa dạng phong phú đặc biệt qua nhiều năm giảng dạy thì nội dung bài tập của chương hầu hết luôn có trong đề thi kiểm tra định kì I. Thực tế giảng dạy cho thấy, bài tập vận dụng cho phần này rất nhiều và đa dạng hơn nữa thời gian giảng dạy trên lớp chỉ đủ đáp ứng về mặt lý thuyết và vận dụng cơ bản, không có thời gian để củng cố và đào sâu hơn các bài tập cho học sinh khá giỏi . Đối với môn học Vật lí thì kĩ năng ghi nhớ các công thức và vận dụng thành thạo, linh hoạt các công thức vào từng bài tập cụ thể rất quan trọng từ đó hình thành cho các em tư duy logic liên hệ giữa nhiều công thức với nhau để làm các bài tập nâng cao hơn. Nguyễn Thị Nhiệm 1 Trường THCS Lãng Ngâm
2. Để giúp cho tất cả học sinh đại trà và bồi dưỡng học sinh khá giỏi đạt kết quả tốt thì việc giúp các em nắm chắc các kiến thức về lí thuyết và vận dụng các công thức làm bài tập cơ bản và năng cao là một vấn đề cần được quan tâm. Đó chính là lý do tôi chọn chuyên đề “ Điện học” III. Phạm vi nghiên cứu: Chuyên đề “ Điện học’’ được xây dựng dựa trên kiến thức cơ bản của sách giáo khoa và các kiến thức nâng cao dành cho học sinh khá, giỏi môn Vật lí 9 B. NỘI DUNG I. Lý thuyết 1/ Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn: - Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn: I1 U1 => I2 U2 - Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc đó là 1 đường thẳng đi qua gốc tọa độ (U= 0; I= 0) 2/ Định luật ôm: - Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây dẫn . - I = U I : Cường độ dòng điện qua dây dẫn ( A ) . R U : Hiệu điện thế giữa hai đàu dây dẫn ( V ) . R : Điện trở của dây dẫn( Ω ) . 3/ Đoạn mạch nối tiếp Đoạn mạch song song : - Cường độ dòng điện : I = I 1 = - I = I1 + I2 - I2 . U = U1 = U2 . Nguyễn Thị Nhiệm 2 Trường THCS Lãng Ngâm
3. - Hiệu điện thế : U = U + U 1 1 1 R .R 1 2 . - => R 1 2 R R R td R R - Điện trở tương đương : td 1 2 1 2 =>Mở rộng: * Nếu có từ 3 điện trở Rtd = R1 + R2 . mắc song song trở lên thì: 1 1 1 1 =>Mở rộng: * Nếu có từ 3 điện trở Rtd R1 R2 R3 mắc nối tiếp thì: R .R .R => R 1 2 3 Rtd = R1 + R2 + R3+ td R1.R2 R2.R3 R1.R3 *Nếu có n điện trở R giống nhau mắc song soang thì: *Nếu có n điện trở R giống nhau 1 1 1 1 +, n. mắc nối tiếp thì: Rtd R R R +, Rtd = R+ +R= n. R R => Rtd n n +, IAB = I+ + I= nI - Cường độ dòng điện tỉ lệ nghịch với điện trở : +, UAB = U + + U =n U - Hiệu điện thế tỉ lệ thuận với điện I R 1 2 trở : I 2 R1 U R 1 1 U 2 R2 4/ Đoạn mạch hỗn hợp : * R1 nt ( R2 // R3 ) . I = I1 = I 23 = I3 + I2 . U = U1 + U23 (mà U23 = U2 = U3 ) . R2 .R3 Rtd = R1 + R23 ( mà R23 ) R2 R3 Nguyễn Thị Nhiệm 3 Trường THCS Lãng Ngâm
4. R2.R3 = R1 + R2 R3 * ( R1 nt R2 ) // R3 . IAB = I12 + I3 ( mà I12 = I1 = I2 ) . UAB = U12 = U3 (mà U12 = U1 + U2 ) . R12 .R3 (R1 R2 ).R3 Rtd = R12 R3 R1 R2 R3 ( mà R12 = R1 + R2 ) . 1KΩ = 1000 Ω 1MΩ = 1000 000 Ω 4/ Các công thức tính điện trở của dây dẫn : U • R I • Điện trở dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn : l1 R1 . l2 R2 • Điện trở của dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây : S R 2 1 S1 R2 l • Công thức tính điện trở : R S : điện trở suất ( Ωm) . l : chiều dài của dây ( m ) S : tiết diện của dây dẫn ( m2 ) . d 1mm= 1 .10-6 m2 ; d = 2r => r 2 S = 3,14 .r2 ; d : đường kính r :bán kính của dây . Nguyễn Thị Nhiệm 4 Trường THCS Lãng Ngâm
5. m  D V D : khối lượng riêng ( kg / m3 ) m: khối lượng của dây ( kg ) . V : thể tích của dây ( m3 ) V  l S l: chiều dài của dây ( m ) . V : thể tích của dây ( m3 ) . S : tiết diện của dây (m2 ) . Chu vi đường tròn : C = 2 r (với =3,14) l  Số vòng dây là: n 2 r 5/ Biến trở : * Cấu tạo: -gồm 2 bộ phận chính: cuộn dây AB và con chạy C - Có 3 loại : biến trở con chạy, biến trở tay quay và biến trở than C - Kí hiệu: A B Rb N * Biến trở có tác dụng điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch điện thông qua làm thay đổi điện trở của biến trở. 6/ Công suất điện: 2 • Công suất điện :P = U .I = I2 . R = U R P : công suất ( W ) . * Lưu ý: - Trong đoạn mạch nối tiếp thì : P= U.I= I(U1+U2)= P1+ P2 - Trong đoạn mạch song song thì công suất tỉ lệ nghịch với điện trở của 2 2 U U P1 R2 chúng: P1 ; P2 => R1 R2 P2 R1 7/Công của dòng điện : Nguyễn Thị Nhiệm 5 Trường THCS Lãng Ngâm
6. 2 A = P . t = U.I.t = I2.R.t = U .t R A : công của dòng điện ( J ) P : công suất điện ( W ) t: thời gian ( s ) 1kW = 1000 W . 1 h = 3600 s . 1kWh = 3,6 .10-6 J 1kWh= 1 số điện (N)= 3,6 .10-6 J 8/Định luật Jun-Lenxơ: - Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua - Q= I2.R.t Trong đó: - Q : là nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn (J) - I : là dòng điện chạy qua dây dẫn (A) - R: là điện trở của dây dẫn khi có I chạy qua (  ) - t: là thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn (s) - Ngoài ra : + Q = 0,24. I2.R.t (calo) U 2 + Q= P.t = U.I.t = .t = I2.R.t (J) R Q A - Hiệu suất :H = H i .100 i .100 ; Qtp Atp - H : hiệu suất ( % ) - Ai = Qi : điện năng có ích hoặc nhiệt lượng có ích( J ) - (Qth= Qi =m.C. t) - Atp = Qtp : điện năng toàn phần hoặc nhiệt lượng toàn phần hay nhiệt lượng 2 2 U 2 tỏa ra (J); Atp = Qtp= Qt= I .R.t = P.t = U.I.t = .t = I .R.t (J) R Nguyễn Thị Nhiệm 6 Trường THCS Lãng Ngâm
7. * Lưu ý: - Trong đoạn mạch nối tiếp thì nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở : 2 2 Q1 R1 Q1= I .R1.t; Q2= I .R2.t=> Q2 R2 - Trong đoạn mạch song song thì nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi điện trở tỉ lệ 2 2 U U Q1 R2 nghịch với điện trở của chúng: Q1 t ; Q2 t => R1 R2 Q2 R1 9/Sử dụng an toàn và tiết kiệm điện năng: II. Các dạng bài tập: 1. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn.: 30’ 2. Định luật Ôm cho đoạn mạch mắc nối tiếp và đoạn mạch song song: 45’ 3. Định luật Ôm cho đoạn mạch mắc hỗn hợp đơn giản: 45’ 4. Bài tập về sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn và biến trở : 45’ 5. Bài tập về điện năng, công suất và định luật Jun-Lenxơ: 45’ Cụ Thể: 1. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn. * Phương pháp: I U - Áp dụng công thức: 1 1 I2 U2 - Xác định gián trị của cường độ dòng điện theo giá trị của hiệu điện thế cho trước: Nguyễn Thị Nhiệm 7 Trường THCS Lãng Ngâm
8. I(A) I0 M U(V) O U0 + Từ giá trị U0 (trên trục hoành) vẽ đường thẳng // với trục tung (trục dòng điện) cắt đồ thị tại điểm M + Từ M, vẽ đoạn thẳng // với trục hoành (trục hiệu điện thế) cắt trục tung tại điểm I0. Khi đó * Bài tập vận dụng: Bài tập 1: Đặt vào 2 đầu dây dẫn 1 hiệu điện thế U= 12V thì cường độ dòng điện chạy qua nó là I= 0,4A a, Nếu hiệu điện thế đặt vào 2 đầu dây dẫn đó tăng lên đến 36 V thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là bao nhiêu? b, Phải thay đổi hiệu điện thế đến giá trị nào để cường độ dòng điện dây dẫn giảm đi 4 lần? Hướng dẫn: Tóm tắt: U1= 12V, I1= 0,4V a, I2=? U2= 36V I ' 1 U' b, ? I2 4 U2 I2 U2 U2 36 LG: a, ADCT: I2 I1. 0,4. 1,2A I1 U1 U1 12 U' I' 1 1 36 b,ADCT: U' .U2 9V U2 I1 4 4 4 I(A) Bài tập 2: Cho đồ thị như hình vẽ: 0,9 0,6 0,3 O 1,5 3,0 4,5 U(V) Nguyễn Thị Nhiệm 8 Trường THCS Lãng Ngâm
9. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn khi hiệu điện thế : 2,5V và 3,5 V là: A. 0,3A và 0,6A. B. 0,5A và 0,7A. C.0,5A và 0,75A. D. 0,6A và 0,7A Hướng dẫn : Đáp án B 2. Định luật Ôm cho đoạn mạch mắc nối tiếp và đoạn mạch song song: 45’ * Phương Pháp: U U AB + ADCT định luật Ôm: I = - Đoạn mạch: IAB = R Rtd U AB - UAB= IAB.Rtđ và Rtđ= I AB U1 U2 U1 - I1 , I2 => U1= I1.R1 và R1= R1 R2 I1 + Tính điện trở tương đương: Áp dụng các công thức về tính điện trở tương đương trong đoạn mạch nối tiếp và song song + Tính cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp và song song: Áp dụng các công thức về tính cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp và song song R1 R2 * Bài tập vận dụng: Bài tập 1: Cho hai điện trở R1= 3R2 , R2= 8  V được mắc nối tiếp vào một A A B hiệu điện thế UAB=12V như hình (H.1). a, Tính điện trở tương đương của đoạn mạch? (H.1) b, Tính số chỉ của Ampekế và hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở? Hướng dẫn: a, ADCT: Rtđ= R1 + R2= 3 R2+ R2= 4 R2= 4. 8=32  => R1=24  b, - Số chỉ của Ampeke chính lad cường độ dòng điện qua toàn mạch điện mà trong đoạn mạch nối tiếp thì I = I1 = I2 . (1) U AB 12 - AD CT ĐLÔm cho đoạn mạch: IAB = 0,375A (2) Rtd 24 Nguyễn Thị Nhiệm 9 Trường THCS Lãng Ngâm
10. => Từ (1) &(2)=> I1 = I2 = 0,375A - Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở là: + U1= I1. R1= 0,375.24= 9 V (Hoặc ADCT: U= U1+U2) + U2= I2. R2= 0,375.8= 3 V Bài tập 2: Điện trở R1 = 30  chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là 2A và điện trở R2 = 10  chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là 4A. a, Có thể mắc song song hai điện trở này vào hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để các điện trở an toàn? b, Tính cường độ dòng điện qua toàn mạch khi đó? Hướng dẫn: a, - U1= I1. R1= 2.30= 60V - U2= I2. R2= 4.10= 40 V => Để mắc song song hai điện trở này an toàn thì : U= U1=U2 =40V R1.R2 30.10 b, Điện trở tương đương: Rtd = Rtd 7,5 R1 R2 30 10 Cường độ dòng điện qua toàn mạch khi đó: AD CT ĐLÔm cho đoạn mạch: U AB 40 IAB = 5,33A Rtd 7,5 3. Định luật Ôm cho đoạn mạch mắc hỗn hợp đơn giản: 45’ * Phương pháp U AB U1 - ADĐL Ôm: IAB = ; I1= Rtd R1 - ADCT tính điện trở tương đương cho mạch hỗn hợp R1.R2 R1.R2 * (R1// R2 ) nt R3=> Rtd ( R12 ) R1 R2 R1 R2 R2.R3 R2 .R3 * R1 nt ( R2 // R3 ) => Rtđ = R1 + ( mà R23 ) R1 R2 R3 R2 R3 R3 R2 R12 .R3 (R1 R2 ).R3 * ( R1 nt R2 ) // R3 => Rtd = ( mà R12 = R1 + R2) R12 R3 R1 R2 R3 x * Bài tập vận dụng: A Nguyễn Thị Nhiệm 10 Trường THCS Lãng Ngâm A B H.2
11. Bài tập 1: Cho mạch điện như hình vẽ (H1.2). R1 R3 Biết UAB= 12V, R1 = 3  , Đèn có điện trở R2 = 6  . R2 R = 2  . 3 x a, Tính điện trở tương đoạn mạch AB? A b, Tính số chỉ của Ampekế và hiệu điện thế đặt vào hai đầu đèn Đ?Đèn sáng như thế nào biết đèn ghi 6V A B c, Tháo bỏ điện điện trở R1, không dùng tính toán H.2 hãy cho biết số chỉ của ampeke, độ sáng của bóng đèn thay đổi thế nào? Hướng dẫn: a, Có (R1// R2 ) nt R3. ADCT cho đoạn mạch hỗn hợp : R1.R2 3.6 Rtđ= R12+ R3 = +R3= 2 4 R1 R2 3 6 U AB 12 b,- ADĐL Ôm: Số chỉ của Ampe kế: IAB = = 3A mà (R1// R2 ) nt R3 Rtd 4 => IAB=I12=I3= 3A (1)=> U12= I12.R12= 3.2=6V - Vì R1// R2=> U12= U1=U2= 6V=> UĐ=6V. Đèn sáng bình thường vì UĐ= Uđm=6v ’ ’ U AB U AB c, Khi tháo bỏ R1 thì - R tđ= R1+ R3> Rtđ= R12+ R3=>: I AB = ' < IAB = R td Rtd ’ - Khi I AB giảm nhưng IĐ qua đèn tăng lên so với trước nên đèn sáng hơn Bài tập 2 (tự giải): Cho mạch điện như hình vẽ (H.3). R1 R2 Biết R1 = 10  , R2 = 10  , R3 = 20  . Mắc vào N hiệu điện thế U= 24V M a, Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB R b, Tính số chỉ của ampe kế? hiệu điện thế giữa hai 3 A đầu mỗi điện trở? A c, Mắc thêm R4= 15  nối tiếp vào mạch MN. Tính Rtđ B H.3 Nguyễn Thị Nhiệm 11 Trường THCS Lãng Ngâm
12. của đoạn mạch luca này? 4. Bài tập về sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn và biến trở : * Phương pháp: U l1 R1 S 2 R1 l - ADCT: + R ; .; ; R I l2 R2 S1 R2 S d V + d = 2r => r ; S = 3,14 .r2 ; l ; C = 2 r (với =3,14); 2 S l n 2 r - Chú ý: a, + Nếu gấp đôi dây điện trở (R)thì : - l giảm 2 lần=> R’ giảm 2 lần đồng thời: - S tăng 2 lần=> R’ giảm 2 lần => R’ giảm 2x2=4lần + Tương tự nếu gấp làm 3,4 thì R mới giảm lần lượt là 3x3, 4x4 lần + Nếu - l giảm (tăng)2 lần=> R’ giảm (tăng)2 lần đồng thời: - S giảm(tăng) 2 lần=> R’ tăng (giảm) 2 lần => R’ không thay đổi b, Bỏ điện trở: ta có thể bỏ các điện trở khác 0 ra khỏi sơ đồ khi biến đổi mạch điện tương đương khi cường độ dòng điện qua các điện trở này bằng 0. Các trường hợp cụ thể: các vật dẫn nằm trong mạch hở; một điện trở khác 0 mắc song song với một vật dãn có điện trở bằng 0( điện trở đã bị nối tắt) ; vôn kế có điện trở rất lớn (lý tưởng). C - Biến trở : A B Rb N + Khi điều chỉnh l tăng =>Rb tăng => I qua mạch giảm (Imax) + Khi điều chỉnh l giảm =>Rb giảm => I qua mạch tăng(Imin) * Bài tập vận dụng: Nguyễn Thị Nhiệm 12 Trường THCS Lãng Ngâm
13. Bài 1: Một dây dẫn có chiều dài l và điện trở R. Nếu nối 4 dây dẫn trên với nhau thì dây mới có điện trở R’ là : A. R’ = 4R . B. R’= R . C. R’= R+4 . D.R’ = R – 4 4 . Hướng dẫn: Dựa vào tỉ lệ thuận giữa R và l: ĐA: A Bài 2: Hai dây dẫn bằng đồng có cùng chiều dài. Dây thứ nhất có tiết diện S1 = 2 0.5mm và R1 =8,5  .Dây thứ hai có điện trở R2 = 127,5 , có tiết diện S2 là : 2 2 2 2 A.S2 = 0,33 mm B. S2 = 0,5 mm C. S2 = 15 mm D. S2 = 0,033 mm . S R Hướng dẫn: Dựa vào tỉ lệ thuận giữa R và S=> CT: 2 1 => ĐA: D S1 R2 Bài 3: Một dây dẫn bằng đồng có điện trở 9,6 với lõi gồm 30 sợi đồng mảnh có tiết diện như nhau. Điện trở của mỗi sợi dây mảnh là: A. R = 9,6  . B. R = 0,32  . C. R = 288  . D. R = 28,8  . Hướng dẫn: Dựa vào tỉ lệ thuận giữa R và S=> Dây gồm=> 30 lõi thì có R=9,6 . Vậy 1 dây mảnh thì tiết diện giảm đi 30 lần=> R1 tăng 30 lần=> R1= 30.9,6= 288=> ĐA: C U Bài tập 4: Một biến trở Rb có giá trị lớn nhất R2 là 30 được mắc với hai điện trở R1=15 và R2= 10 thành đoạn mạch như H.4, R1 trong đó hiệu điện thế không đổi U= 4,5V. Rb Hỏi khi điều chỉnh biến trở thì cường độ dòng điện H.4 chạy qua điện trở R1 có giá trị lớn nhất và nhỏ nhất là bao nhiêu? Hướng dẫn: - Khi điều chỉnh Rb=30 là lớn nhất thì mạch điện trở thành R1nt (R2//Rb)=> R2b U AB tăng lên=> Rtđ cũng tăng lớn nhất=> IAB là nhỏ nhất=> IAB= I1= I2b= Imin= Rtd Nguyễn Thị Nhiệm 13 Trường THCS Lãng Ngâm
14. R2.Rb 10.30 Rtđ= R1+ R2b = R1+ 15 15 7,5 22,5 R2 Rb 10 30 U AB 4,5 => IAB= = 0,2A =I1= I2b= Imin Rtd 22,5 lúc - Khi điều chỉnh Rb =0 là nhỏ nhất thì coi như Rb này như 1 dây nối vậy R2//Rb nên có thể bỏ R2 ra khỏi mạch điện=> mạch điện chỉ còn có R1 =Rtđ giảm so ví U AB 4,5 lúc trước nên IAB sẽ là lớn nhất=> IAB= I1= Imax= 0,3A R1 15 Bài tập 5 (Tự giải): Hai bóng đèn Đ1 và Đ2 có cùng hiệu điện thế định mức là U1 = U2 = 6V; khi sáng bình thường có điện trở tương ứng là R1 = 12Ω và R2 = 8Ω. Mắc Đ1, Đ2 cùng với một biến trở vào hiệu điện thế không đổi U = 9V để hai đèn sáng bình thường. a) Vẽ sơ đồ mạch điện và tính giá trị Rb của biến trở khi hai đèn sáng bình thường; b) Biến trở này được quấn bằng dây nicrom có điện trở suất 1,10.10-6 Ωm và có tiết diện 0,8mm2. Tính độ dài tổng cộng của dây quấn biến trở này, biết rằng nó có giá trị lớn nhất là Rbm = 15Rb, trong đó Rb là giá trị tính được ở câu a Hướng dẫn: a) Vì khi sáng bình thường, hai đèn có cùng HĐT định mức và điện trở khác nhau => hai đèn phải mắc song song. Vì U = U < U U 1 2 ~ nên đèn và biến trở phải mắc nối tiếp. Đ1 Sơ đồ có dạng: Rb nt (Đ1//Đ2) UAC -UBC 9-6 Rb = = = 2,4 (Ω) A B C IBC 1,25 Đ2 b) Rmb = 15. Rb = 15. 2,4 = 36 (Ω) 5. Bài tập về điện năng, công suất và định luật Jun-Lenxơ: * Phương pháp: Nguyễn Thị Nhiệm 14 Trường THCS Lãng Ngâm
15. 2 - ADCT: + P = U .I = I2 . R = U R * Lưu ý: - Trong đoạn mạch nối tiếp thì : P= U.I= I(U1+U2)= P1+ P2 - Trong đoạn mạch song song thì công suất tỉ lệ nghịch với điện trở của 2 2 U U P1 R2 chúng: P1 ; P2 => R1 R2 P2 R1 2 + A = P . t = U.I.t = I2.R.t = U .t R U 2 + Q= I2.R= P.t = U.I.t = .t (J) ; Q = 0,24. I2.R.t (calo) R Qi Ai + Hiệu suất :H = H .100 .100 ; (Qth= Qi =m.C. t); Atp = Qtp Qtp Atp * Lưu ý: - Trong đoạn mạch nối tiếp thì nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở : 2 2 Q1 R1 Q1= I .R1.t; Q2= I .R2.t=> Q2 R2 - Trong đoạn mạch song song thì nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi điện trở tỉ lệ 2 2 U U Q1 R2 nghịch với điện trở của chúng: Q1 t ; Q2 t => R1 R2 Q2 R1 * Bài tập vận dụng: Bài tập 1: Cho 2 điện trở R1=R2=r(Ω) đang mắc nối tiếp chuyến sang mắc song song thì nhiệt lượng tỏa do đoạn mạch tỏa ra trong cùng thời gian sẽ: A. Giảm 2 lần. B. Giảm 4 lần. C. tăng 2 lần. D. tăng 4 lần Hướng dẫn: R.R r - Khi mắc nt R =2r> R = (khi mắc //)=>R = 4R => Q= I2.R.t=> nt // R R 2 nt // Qnt=4 Q// hay Q//= ¼ Qnt=> giảm 4 lần=> ĐA: B Nguyễn Thị Nhiệm 15 Trường THCS Lãng Ngâm
16. Bài tập 2: Có 2 điện trở R1//R2 (R1= 2R2) được mắc song song vào 1 hiệu điện thế không đổi. Công suất điện P1, P2 tương ứng trong 2 điện trở này có mối quan hệ nào dưới đây? A. P1= P2 . B. P2=2 P1 . C. P1= 2P2 . D. P1= 4P2 Hướng dẫn: AD - Trong đoạn mạch song song thì công suất tỉ lệ nghịch với điện trở của P1 R2 P1 R2 1 chúng: => = P2 2P1 => ĐA: C P2 R1 P2 2R2 2 Bài tập 3 (tự giải): Một bóng đèn 12V-6W mắc vào mạch điện như sơ đồ hình vẽ ( H.5). Đèn sáng bình thường.U =18V, R ≈ 0. MN A +. .- a) Tính số chỉ Ampekế và giá trị biến trở R. M N (H.5) A b) Tính điện năng tiên thụ của mạch điện X trong thời gian 20 phút. R Đ c. Tìm R để công suất tiêu thụ trên đèn là lớn nhất (coi khi đó đèn vẫn hoạt động được), tính công suất đó. Bài tập 4 (Tự giải): Một gia đình dùng 3 bóng đèn loại 220V-30W , 1 bóng đèn loại 220V- 100W , 1 nồi cơm điện loại 220V-1kW , 1 ấm điện loại 220V-1kW , 1 tivi loại 220V-60W , 1 bàn là loại 220V-1000W . Hãy tính tiền điện gia đình cần phải trả trong 1 tháng (30 ngày ) . Biết rằng mỗi ngày thời gian dùng điện của đèn là 4 giờ , nồi cơm điện là 1 giờ , ấm điện là 30 phút , tivi là 6 giờ bàn là là 1 giờ. Mạng điện thành phố có hiệu điện thế là 220V. ( Nếu số điện dùng dưới hoặc bằng 100kWh thì giá 1000đ/ kWh ,nếu số điện dùng trên 100kWh và dưới 150kWh thì giá 1500đ/kWh ) . Nguyễn Thị Nhiệm 16 Trường THCS Lãng Ngâm
17. Sơ đồ tư duy cho chuyên đề: TỔNG KẾT CHƯƠNG ĐIỆN HỌC Q ~ I2 Q = I2.R. I = I1= I2= t U = U1+ U2= A = P. t R = R1+ R2= A = U.I. U1/ U2 = R1/R2 At = I2.R P = U. I I = I1 +I2 + A.t = U2t/ U = U = R P = 1 I2.R IU/2 = I = R /R P = U2/R 1 2 2 1 1/Rtđ = P = A/ t 1/R1+1/R2+  R S C. KẾT LUẬN Do thời gian có hạn và mục đích chính của chuyên đề là áp dụng cho học sinh giỏi, nên các dạng bài tập và bài tập tương đối khó. Do vậy nội dung, lượng bài chưa thực sự đa dạng, đầy đủ, do đó không tránh khỏi thiếu sót, rất mong các thầy cô tham gia góp ý xây dựng để chuyên đề của tôi được hoàn thiện hơn Tôi xin chân thành cảm ơn! Lãng Ngâm, ngày 01 tháng 12 năm 2015 Người viết Nguyễn Thị Nhiệm Nguyễn Thị Nhiệm 17 Trường THCS Lãng Ngâm