Giáo án môn Vật lí 11 - Tiết 19 - Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ

Tiết 19: Bài 10: GHÉP CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ
I.MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Viết và giải thích được ý nghĩa các đại lượng trong biểu thức quan hệ giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế của định luật Ohm cho đoạn mạch chứa nguồn điện.
- Nêu được các biểu thức xác định suất điện động và điện trở tổng hợp khi ghép các nguồn điện.
2. Kĩ năng
 Vận dụng được các công thức trong bài để giải các bài tập có liên quan đến đoạn mạch chứa nguồn điện và bài toán ghép các nguồn điện thành bộ.
3. Thái độ
Chú ý nghe bài giảng của giáo viên, phát biểu xây dựng bài học tích cực và chép bài đầy đủ.
II. CHUẨN BỊ
1.Giáo viên
2.Học sinh: Ôn lại kiến thức về định luật Ôm đối với toàn mạch.
III.TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1.Ổn định lớp (1-2 phút)
2. Kiểm tra bài cũ (3 phút)
Phát biểu và viết biểu thức của định luật Ôm cho toàn mạch diện?
3. Tiến trình giảng dạy
Hoạt động 1: Nghiên cứu định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bảng
Giới thiệu nội dung tiết học.
Hỏi: Thế nào là đoạn mạch chứa nguồn điện?
Ta xét mạch điện kín như hình 10.1 
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch hãy viết hệ thức liên hệ giữa suất diện động ε với cường độ dòng điện I và các điện trở r, R, R1 của mạch điện kín. => GV diễn giải: Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch ta có:
 I=Er+R+R1 => E= I (r+ R+R1)
 = I( r+R) +IR1 
 = I( r+R) + UAB
=> UAB= E - I( r+R) 
Lưu ý: chiều tính hiệu điện thế UAB là chiều đi từ A đén B, với A là điểm đầu của doạn mạch nối với cực dương của nguồn diện. Nếu chỉ di theo chiều này trên đoạn mạch mà gặp cực dương của nguồn trước thì suất điện động lấy giá trị dương còn chiều dòng điện ngược với chiều tính hiệu điện thế thì lấy suất điện động lấy giá trị âm.
Cho HS viết biểu thức ngược lại UBA? 
HS lắng nghe
 Là đoạn mạch gồm nguồn điện và điện trở RN.
 I=Er+R+R1
HS lắng nghe, ghi nhận
UBA= -E + I (R+r)
I. Đoạn mạch chứa nguồn điện
- Đoạn mạch chứa nguồn điện:hình
UAB= E - I( r+R)
Hay I=E-UABr+R
Hoạt động 2: Tìm hiểu các cách mắc nguồn thành bộ
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bảng
Trong thực tế muốn làm tăng suất điện động người ta thường làm như thế nào?
Hỏi: có những cách ghép nào?
Cho HS quan sát hình 10.3 SGK
Thế nào là bộ nguồn ghép nối tiếp?
=> GV kết luận lại
Hỏi: Suất điện động của bộ nguồn có quan hệ như thế nào với các suất điện động thành phần? Gợi ý:- Hiệu điện thế UAB có quan hệ như thế nào với hiệu điện thế UAM, UMN,..?
Mặt khác ta có UAB =?
Khi mạch ngoài hở thì cường độ dòng điện I bằng bao nhiêu? Viết biểu thức UAB
GV kết luận: do đó ta có:
- Suất điện động của bộ nguồn là:
Eb = E1 + E2 + + En
- Điện trở trong bộ nguồn là:
rb = r1 + r2++ rn
Hỏi : Nếu mắc n nguồn giống nhau, cùng suất điện động E, điện trở trong r thì suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn được xác định như thế nào?
=> GV kết luận lại
Cho HS quan sát hình ảnh mạch điện mắc song song
Hỏi: Bộ nguồn mắc song song là bộ nguồn mắc như thê nào?
=> GV nhận xét, kết luận
Chú ý: Bộ nguồn mắc song song là bộ nguồn có n nguồn mắc giống nhau.
Hỏi: Viết biểu thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn? => GV gợi ý phân tích để đưa ra kết luận:
Eb = E ; rb = r/ n
Hỏi: Cho 6 pin và yêu cầu HS lên vẽ các mắc?
Nếu bộ nguồn có các nguồn điện giống nhau mắc thành n hàng, mỗi hàng có m nguồn mắc nối tiếp thì được gọi là bộ nguồn mắc hỗn hợp đối xứng.
Hỏi: Hãy xác định công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn? => GV nhận xét, kết luận:
Vì mỗi hàng có m nguồn điện giống nhau mắc nối tiếp nên suất điện động của bộ nguồn bằng suất điện động của một hàng:
Eb = mE
Điện trở trong của bộ nguồn là:
rb=mrn
Trả lời: ghép các nguồn thành bộ
Ghép song song và nối tiếp
 HS quan sát và trả lời câu hỏi
- là bộ nguồn cực âm của nguồn thứ nhất được nối với cực dương của nguồn thứ hai và liên tiếp.
HS trả lời: 
UAB= UAM + UMN ++UQB
 = E1 – Ir1 + E2 – Ir2 ++En - Irn
 = (E1+E2++En) – I(r1+r2++rn)
HS trả lời:
UAB = Eb - Irb
Mạch hở thì I=0
UAB = E
HS suy nghĩ, trả lời:
Eb = nE
rb = nr
HS trả lời: bộ nguồn mắc song song là nối cực dương của các nguồn vào cùng một điểm A và nối cực âm của các nguồn vào cùng một điểm B.
HS suy nghĩ,trả lời
HS lên vẽ
HS nghe và ghi nhận.
HS suy nghĩ, trả lời
II.Ghép các nguồn thành bộ
1.Bộ nguồn nối tiếp
 Hình 10.3
- Bộ nguồn ghép nối tiếp là bộ nguồn cực âm của nguồn thứ nhất được nối với cực dương của nguồn thứ hai và liên tiếp.
- Suất điện động của bộ nguồn là:
Eb = E1 + E2 + + En
- Điện trở trong bộ nguồn là:
rb = r1 + r2++ rn
vLưu ý:
Có n nguồn giống nhau=> 
 Eb = nE
 rb = nr
II. Bộ nguồn ghép song song
- bộ nguồn mắc song song là bộ nguồn gồm n nguồn điện giống nhau được ghép song song với nhau. Trong đó nối cực dương của các nguồn vào cùng một điểm A và nối cực âm của các nguồn vào cùng một điểm B.
( hình ảnh)
- Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn lần lượt là:
 Eb =E
rb= rn
 3. Bộ nguồn hỗn hợp mắc đối xứng
- Nếu bộ nguồn có các nguồn điện giống nhau mắc thành n hàng, mỗi hàng có m nguồn mắc nối tiếp thì được gọi là bộ nguồn mắc hỗn hợp đối xứng.
- Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn là:
 Eb = mE
rb=mrn
Hoạt động 3: Củng cố, vận dụng và dặn dò HS
IV. Rút kinh nghiệm
........
 Đồng Nai, ngày 15 tháng 11 năm 2017
Phê duyệt của GVHD Sinh viên thực hiện
Vương Quang Hưng Thái Thị Na