A.ĐẶT VẤN ĐỀ.
1. Lý do chọn đề tài.
Căn cứ vào nhiệm vụ chương trình Vật lí THCS là: Cung cấp cho học sinh
một hệ thống kiến thức cơ bản, ở trình độ phổ thông trung học cơ sở, bước đầu hình thành
ở học sinh những kỹ năng cơ bản phổ thông và thói quen làm việc khoa học, góp phần
hình thành ở học sinh các năng lực nhận thức và các phẩm chất, nhân cách mà mục tiêu
giáo dục THCS đề ra.
Căn cứ vào nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi hàng năm của nhà trường
nhằm phát hiện những học sinh có năng lực học tập môn Vật lí, để bồi dưỡng nâng cao
năng lực, hình thành cho các em những kỹ năng cơ bản và nâng cao trong việc giải các bài
tập Vật lí. Giúp các em tham dự các kỳ thi học sinh giỏi cấp Trường, cấp Thành Phố, cấp
Tỉnh và thi vào Trường Chuyên đạt kết quả cao.
Vật lý là một môn học mới đối với học sinh bậc THCS, các khái niệm vật lý cũng
mới bắt đầu hình thành và căn bản chỉ mới nghiên cứu các hiện tượng vật lý mà chưa đi
sâu vào nghiên cứu bản chất của các hiện tượng. Bởi vậy đối với học sinh THCS môn vật
lý vốn dĩ đã khó lại càng khó hơn
- Phương pháp đánh giá học sinh qua từng dạng bài tập, so sánh với các phương pháp khác để thấy được sự tiến bộ của học sinh. - Nghiên cứu thực trạng dạy học vật lý trong trường học cơ sở. 6. Dự báo đóng góp của đề tài. - Trong quá trình nghiên cứu đề tài tôi đã tìm hiểu và thấy được sự khó khăn của học sinh trong việc tiếp thu kiến thức vật lý, làm cho học sinh ngày càng xa rời đối với môn học. - Đối với giáo viên khi hướng dẫn học sinh làm các dạng bài tập cũng như khi nghiên cứu giảng dạy bài mới chỉ bám chặt sách giáo khoa mà chưa dám tìm hiểu sâu các 6 vấn đề mới nhằm bổ sung kiến thức cho học sinh làm cho bài dạy trở nên phong phú tạo được sự đam mê cho học sinh khi học. Vì vậy khi giảng dạy các tiết dạy trở nên khô cứng dẫn đến sự nhàm chán cho học sinh. - Khi nghiên cứu đề tài này tôi muốn giáo viên nên định hướng lại về phương pháp giảng day không nên quá cứng nhắc, luôn xem sách giáo khoa là tất cả là pháp lệnh mà chưa mạnh dạn đổi mới. - Ngoài ra trong đề tài còn vận dụng linh hoạt kiến thức hình học trong xử lý các dạng bài tập vật lý giúp giáo viên THCS định hướng nghiên cứu tìm thêm các tài liệu cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi. B.GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ. Qua việc giảng dạy bộ môn Vật lí tại trường nhiều năm, ở các nhóm đối tượng khác nhau: Nhóm học sinh đại trà; học sinh giỏi trường; ôn thi học sinh giỏi. Tôi thấy để học sinh tiếp thu nhanh với các dạng bài tập trong đề tài, tôi đã phân đề tài thành hai chuyên đề: Chuyên đề 1: Mạch điện tương đương. Chuyên đề 2: Mạch điện có ampe kế, vôn kế lí tưởng ( hoặc không) I. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI: 1) Giới thiệu những kiến thức cơ bản về mạch điện. a) Định luật Ôm. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế ở hai đầu dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây. Hệ thức: R U I Trong đó: I R U b)Định luật Ôm cho các đoạn mạch: Đoạn mạch nối tiếp ( viết tắt: nt) R1 và R2 chỉ có một điểm chung.Ta có: 1. I = I1 = I2 2. U = U1 + U2 3. R = R1 + R2 Đoạn mạch song song ( kí hiệu: // ) R1 và R2 có 2 điểm chung. Ta có: 1. I = I1 + I2 2. U = U1 = U2 Hiệu điện thế, đơn vị là Vôn (V) Điện trở dây dẫn, đơn vị là Ôm ( ) Cường độ dòng điện, đơn vị là Ampe (A) A R1 R2 C . B ● B ● A R1 R2 7 4. 21 1 1 2 1 2 1 RR R U R R U U . U 21 2 2 RR R U . U 3. 21 111 RRR 21 21. RR RR R 4. 21 2 1 1 2 2 1 RR R I R R I I . I và 12 1 2 . R I I R R 2) Vai trò của ampe kế, vôn kế trong sơ đồ mạch điện. * Vai trò của ampe kế. - Nếu ampe kế lí tưởng ( RA = 0), trong sơ đồ mạch điện nó có vai trò như một dây nối. - Khi mắc ampe kế vào mạch, ampe kế chỉ dòng điện qua mạch chứa nó. - Khi mắc ampe kế song song với đoạn mạch nào đó thì đoạn mạch đó không có dòng điện đi qua nữa. Khi đó ampe kế có vai trò như dây dẫn, đoạn mạch bị nối tắt nếu vẽ lại mạch điện để khảo sát. -Khi ampe kế ở riêng một đoạn mạch thì dòng điện qua nó tính qua các dòng điện liên quan ở hai đầu nút ta mắc ampe kế. - Nếu ampe kế có điện trở thì ta coi nó như là một điện trở mắc vào mạch điện * Vai trò của vôn kế. - Nếu Vôn kế lí tưởng ( RV vô cùng lớn) khi vôn kế mắc song song với đoạn mạch thì coi dòng điện qua vôn kế là bằng không, không tính đến. Vôn kế chỉ hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch mà nó mắc vào. - Khi mắc vôn kế nối tiếp với các điện trở thì các điện trở coi như là dây nối của vôn kế. - Nếu điện trở của vôn kế là hữu hạn thì trong sơ đồ mạch điện vôn kế được coi như là một điện trở. Vôn kế chỉ giá trị hiệu điện thế ở hai đầu nó, và cũng là hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch mắc song song với nó. ( UV = IvRv). 3) Một số lưu ý khi giải bài tập. a). Đọc kĩ bài, tìm hiểu kĩ từng câu, chữ, tóm tắt, đổi đơn vị đo cho phù hợp. b). Phân tích sơ đồ mạch điện ( phân tích cấu trúc). Tìm mối liện hệ giữa các phần tử có trong mạch để biến đổi về sơ đồ mạch điện tương đương khi cần. Các điểm nối với nhau bằng dây dẫn, công tắc K, ampe kế có điện trở không đáng kể; được chập lại với nhau khi vẽ lại mạch điện để tính toán. c). Lựa chọn công thức hợp lí, biết thiết lập phương trình, hệ phương trình, phương trình bậc hai...và cách giải các phương trình đó. Nhiều khi bài toán trình bày dạng biểu thức sau đó mới thay số vào. d). Kiểm tra biện luận: Kiểm tra lại các giá trị đã tính toán, so sánh điều kiện của bài (nếu có). Sau khi đã trình bày một số kiến thức lí thuyết trên cho học sinh, tôi tiến hành triển khai chuyên đề 1; sau đó triển khai chuyên đề 2. II. CÁC BIỆN PHÁP MỚI ĐÃ THỰC HIỆN ĐỂ GIẢI QUYẾT ĐỀ TÀI: 8 Chuyên đề 1: Mạch điện tương đương. 1/ Nhận xét chung: - Đối với mạch điện phức tạp, không đơn giản mà phân tích cách mắc các bộ phận trong mạch điện được ngay. Vì vậy, để giải được bài toán, bắt buộc phải tìm cách mắc lại để đưa về mạch điện tương đương đơn giản hơn. Nhớ rằng, giữa các điểm nối với nhau bằng dây dẫn, ampe kế có điện trở không đáng kể là những điểm có cùng điện thế, ta gộp lại (chập lại). Khi đó vẽ lại mạch điện, ta sẽ được mạch điện tương đương ở dạng đơn giản hơn. - Phân tích cách mắc các bộ phận trong mạch điện là bước khá quan trọng, nó giúp ta thực hiện yêu cầu của bài toán tránh được những sai sót. Cuối cùng, ta áp dụng các tính chất và hệ quả của định luật Ôm đối với từng loại đoạn mạch nối tiếp và song song. 2/ Các bài tập thí dụ cụ thể Thí dụ 1: Cho sơ đồ mạch điện được mắc như sơ đồ hình vẽ 3. Biết R1 = 6Ω; R2 = 3Ω; R3 = 8Ω; R4 = 4Ω. Khi đoạn mạch được mắc vào một nguồn điện, ampe kế chỉ 3A. a/ Tính hiệu điện thế của nguồn điện. b/ Tính dòng điện đi qua R1 và R2. Hướng dẫn: Với việc lần đầu tiên giải bài toán mạch điện hỗn hợp như thế này, học sinh lúng túng trong việc phân tích mạch điện. Vì vậy, sau khi đã được giáo viên cung cấp việc chập các điểm nối với nhau bằng dây dẫn, ta yêu cầu học sinh quan sát kĩ sơ đồ và nhận xét cách mắc. * Nhận xét: Ta thấy các điểm A và D được nói với nhau bằng dây dẫn có diện trở không đáng kể, nên chúng có cùng điện thế và ta chập lạ thành một điểm. Như vậy thì giữa hai điểm A và B có một đoạn mạch mắc song song gồm 3 mạch rẽ. Mạch rẽ thứ nhất chứa R1, mạch rẽ thứ hai chứa R2, mạch rẽ thứ ba chứa R3 và R4. Bài giải: Bước 2: Thực hiện bài giải: - Mạch điện được vẽ lại tương đương như sau: - Mạch điện được mắc: R1 // R2 // (R3 nt R4 ) Gọi I1, I2, I3,4 là các dòng điện đi qua các điện trở R1, R2, R3 và R4. a/ Hiệu điện thế giữa hai cự của nguồn điện cũng chính là hiệu điện thế giữa hai mạch rẽ chứa R3 và R4. Ta có: UAB = I34.R34 = I34(R3 + R4) = 3(8 + 4) = 36(V) b/ Cường độ dòng điện qua R1 và R2 lần lượt là : I 1 = )(6 6 36 1 A R U AB R1 AR3 R4 A B R1 R1 R2 AR3 R4 A B C D .. 9 I2 = )(12 3 36 2 A R U AB ĐS: U = 36V; I1 = 6A; I2 = 12A. Thí dụ 2: Cho mạch điện có sơ đồ cách mắc như hình vẽ 4. Biết: R1 = 6,5Ω; R2 = 6Ω; R3 = 12Ω; R4 = 10Ω; R5 = 30Ω. Ampe kế chỉ 2A. Tính: a/ Hiệu điện thế ở 2 cực của nguồn điện. b/ Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở. Hướng dẫn: Khi học sinh quan sát sơ đồ mạch điện, rất khó để có thể phân tích được cách mắc các bộ phận trong mạch điện, ta yêu cầu học sinh quan sát và nhận xét sơ đồ cách mắc. *Nhận xét Ta thấy hai điểm B và C được nối với nhau bằng dây dẫn có điện trở không đáng kể. Do đó, ta chập hai điểm này lại với nhau. Khi đó đoạn mạch AC và đoạn mạch CD là hai đoạn mạch mắc nối tiếp, mỗi đoạn mạch đó lại có 2 điện trở được mắc song song. Như vậy, mạch điện gồm: Hai đoạn mạch mắc song song AC và CD măvs nối tiếp với nhau và nối tiếp với điện trở R1 mắc vào nguồn điện. Bài giải: - Mạch điện được vẽ lại tương đương như sau: - Mạch điện : R1 nt {(R2 // R3) nt (R4 // R5)} a/ Điện trở tương đương của mạch AC là : 2 3 2 3 2 3 2 3 AC 2 3 R1 1 1 . 6.12 72 R 4( ) 6 12 18 AC R R R R R R R R R R Điện trở tương đương của đoạn mạch CD là: 4 5 4 5 4 5 4 5 CD 4 5 R1 1 1 . 10.30 300 R 7,5( ) 10 30 40 CD R R R R R R R R R R Điện trở toàn mạch là: R = R1 + RAC + RCD = 6,5 + 4 + 7,5 = 18(Ω) Vậy hiệu điện thế ở hai cực của nguồn điện là: U = I.R = 2.18 = 36(V) b/ Cường độ dòng điện qua R1 là I1: I1 = I = 2(A) Cường độ dòng điện qua R2 và R3 là I2 và I3 : Ta có : 32 2 3 3 2 12 2 I 2. 6 RI I I R (1) Mà : I2 + I3 = I = 2A (2) R2 R4 R3 R5 A R1 A B C D + - R2 R4 R3 R5 A R1 A C D + - 10 Kết hợp (1) và (2), ta có : I2 = 3 4 (A)và I3 = 3 2 (A) Cường độ dòng điện qua R4 và R5 là I4 và I5: Ta có : 54 4 5 5 4 30 3 I 3. 10 RI I I R (3) Mà: I4 + I5 = I = 2A (4) Kết hợp (3) và (4) :I4 = 2 3 (A) và I5 = 2 1 (A). Thí dụ 3: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ 5. Các điện trở đều bằng nhau và có giá trị là r = 15Ω. Dây nối và ampe kế có điện trở không đáng kể. Khi mắc mạch điện vào nguồn điện thì ampe kế chỉ 2A. Tính: a/ Điện trở tương đương của toàn mạch AB. b/ Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện. Hướng dẫn: Với mach điện như thế này, nếu học sinh chưa tiếp cận lần nào thì dễ gây cho học sinh sự chán nản và bỏ cuộc. Song với việc chập các điểm có cùng điện thế mà các em đã được tiếp cận thì lại gây cho các em sự tò mò muốn được thử sức. * Nhận xét: Ta thấy giữa các điểm A, C, D, F, I được nối với nhau bằng dây dẫn và ampe kế có điện trở không đáng kể nên chúng có cùng điện thế. Do đó, ta chập các điểm này lại làm một và nối với dương nguồn. Tương tự như vậy, giữa các Bài giải: - Mạch điện được vẽ lại tương đương như sau: - Mạch điện được mắc: R1 // R2 // R3 // R4 // R5. a/ Điện trở tương đương của toàn mạch AB là: 54321 111111 RRRRRRAB AB 1 1 1 1 1 5 15 R 3( ) 5 5 r r r r r r r A r r r r r A B C D E F G H I K + - A r r r r r + A 11 điểm E, G, H, K, B ta chập lại làm một và nói với âm nguồn. Như vậy hai đầu mỗi điện trở này, một đầu nối với cực dương, một đầu nối với cực âm của nguồn điện, nghĩa là mạch điện AB gồm 5 điện trở được mắc song song với nhau. b/ Hiệu điện thế ở hai cực của nguồn điện là: UAB = I.RAB = 2.3 = 6(V) ĐS: RAB = )(3 ; UAB = 6(V) Thí dụ 4: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ 6. Các điện trở đều bằng nhau và có giá trị là r = 49 . Dây nối có điện trở không đáng kể. Tính điện trở tương đương của toàn mạch. Hướng dẫn: Với mạch điện phức tạp này, học sinh sau khi đã làm quen với phương pháp quan sát để nhận ra được giữa các điểm được nối với nhau bằng dây dẫn sẽ được chập lại để làm rõ cách mắc các bộ phận trong mạch điện. *Nhận xét: Quan sát sơ đồ mạch điện, ta thấy giữa các điểm A, C, I, E, G. được nối với nhau bằng dây dẫn có điện trở không đáng kể. Vì vậy, các điểm này có cùng điện thế, ta chập lại làm một và mắc về phía cực dương của nguồn điện, tương tự như vậy ta cũng có thể chập các điểm B, K, D, H, F lại làm một và mắc về phía cực âm của nguồn. . Bài giải: - Mạch điện được vẽ lại tương đương như sau : - Mạch điện được mắc: R1 // R2 // R3 // R4 // R5 // R6 // R7. Điện trở tương đương của toàn mạch là: 7 1 6 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 11 RRRRRRR AB R ABR 1 rrrrrrrr 71111111 R1 R2 R3 R 4 R7 R6 R5 + A C D E F G H I K - B R4 R3 R2 R6 R5 + - R1 R7 12 )(7 7 49 7 R AB r 3/ Một số bài tập áp dụng Bài tập 1: Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB như hình vẽ , nếu: a/ K1, K2 mở. b/ K1 mở, K2 đóng. c/ K1 đóng, K2 mở. d/ K1, K2 đều đóng. Cho R1 = 2Ω; R2 = 4Ω; R3 = 6Ω; R4 =12Ω; điện trở các dây nối là không đáng kể. ĐS: a/ K1, K2 mở: RAB = 12Ω; b/ K1 mở, K2 đóng: RAB = 4Ω. c/ K1 đóng, K2 mở: RAB = 1,2Ω; d/ K1, K2 đều đóng: RAB = 1Ω. Bài tập 2: Tính điện trở RAB, và RAG theo mạch điện được vẽ ở mỗi hình dưới. Biết mỗi đoạn đều có điện trở là R. ĐS: RAB = 3 2R ; RAG = 6 5R Bài tập 3: Có mạch điện như hình vẽ : Biết R1 = R3 = R4 = 4Ω; R2 = 2Ω; U = 6V. a/ Khi nối giữa A và D một vôn kế thì vôn kế chỉ bao nhiêu ? Biết vôn kế có điện trở rất lớn. b/ Khi nối giữa A và D một ampe kế thì ampe kế chỉ bao nhiêu ? Biết điện trở của ampe kế rất nhỏ. Tính điện trở tương đương của mạch trong trường hợp này. ĐS: UV = UAD = 5,14V; IA = 2,25A Chuyên đề 2: Mạch điện có ampe kế, vôn kế lí tưởng ( hoặc không) 1/ Các bài tập thí dụ cụ thể Ví dụ 1: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ: Vôn kế chỉ 36V, ampe kế chỉ 3A. R1 = 30 . a) Tính điện trở R2. b) Tính số chỉ của các ampe kế. ● N ● M R2 R1 A A2 A1 + - A M N K2 K1 B R4 R3 R2 R1 A 0 B C D A B C D E F G H + - U . A D B C R1 R2 R3 R4 1 1 13 Hướng dẫn: Chú ý khi đề bài không nói gì thì đây là các máy đo lí tưởng, ampe kế chỉ cường độ dòng điện qua mạch mà nó mắc vào, vôn kế chỉ hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch MN cũng như là hai đầu R1, R2.Và mạch có dạng: R1// R2. a) mà I U R A V 21 111 RRR 2R . b) Tính I1 rồi tính I2 = I – I1. Bài giải: a) Điện trở tương đương của đoạn mạch MN là: )(12 2 36 A V I U R Từ công thức : 21 111 RRR 12 111 RRR => 20 1 30 1 12 11 2 R )(202 R b) Số chỉ của các ampe kế A1 là : )(2,1 30 36 11 1 1 A R U R U I V Số chỉ của các ampe kế A1 là : I2 = I – I1 = 3 – 1,2 = 1,8 (A). Ví dụ 2: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẻ . Các điện trở R1 = 25 ; R2 = 75 . Các ampe kế có điện trở không đáng kể, ampe kế A1 chỉ giá trị 1,5A. Xác định số chỉ của ampe kế A. Hướng dẫn: Áp dụng công thức: 1 2 2 1 R R I I I2. Từ đó I = I1 + I2 đó là số chỉ của ampe kế A. Bài giải: Do R1// R2. nên ta có : 1 2 2 1 R R I I I2 = 2 11 R RI = )(5,0 75 25.5,1 A Vậy số chỉ của ampe kế A là: I = I1 + I2 = 1,5 + 0,5 = 2 (A). Ví dụ 3: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ: UMN = 18V, R1 = R3 = 12 , R2 = 6 . Điện trở của dây nối và của ampe kế không đáng kể, Tìm số chỉ của các ampe kế . Hướng dẫn: Bài giải: Số chỉ của ampe kế A2 là: ● N ● M R1 A A1 A2 R2 ● B ● A R1 A1 A V + - R2 + - R3 14 Ta có : U = U3 => I2 = 3R U => số chỉ của ampe kế A2. Do R12 = R1 + R2 => I1 = 12 12 R U = 12R U => số chỉ của ampe kế A1. Vậy I = I1 + I2 =>số chỉ của ampe kế A I2 = 3 3 R U = 3R U = )(5,1 12 18 A Điện trở tương đương của đoạnu mạch gồm R1, R2 là: R12= R1 + R2 = 12 + 6 = 18 ( ) Số chỉ của ampe kế A1 là: I1 = 12 12 R U = 12R U = )(1 18 18 A Số chỉ của ampe kế A là: I = I1+I2 =1,5+1 = 2,5(A). Ví dụ 4: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, nguồn có hiệu điện thế không đổi 12V. a) Điều chỉnh con chạy của biến trở để vôn kế chỉ 6V thì ampe kế chỉ 0,5 A. Hỏi khi đó biến trở có điện trở là bao nhiêu? b) Phải điều chỉnh biến trở có điện trở là bao nhiêu để vôn kế chỉ 4,5V? Hướng dẫn: Chú ý khi đề bài không nói gì thì đây là các máy đo lí tưởng, ampe kế chỉ cường độ dòng điện qua mạch mà nó mắc vào (dòng điện qua R và Rb); vôn kế mắc song song với R nên chỉ hiệu điện thế hai đầu R.( UV = UR). a) R nt Rb => Ub = U – UR = 12 - 6 = 6V. Mà: I = Ib = IR = 0,5 A. => Rb = b b I U . b) Khi Uv = UR = 4,5V => IR = Ib = I = R U R (mà R = R R I U = A R I U ). Mặt khác: Ub = U – UR Suy ra: Rb = b b I U Chú ý: Học sinh có thể giải theo cách khác. Bài giải: Hiệu điện thế hai đầu Rb là: Ub = U – UR = 12 - 6 = 6(V). Cường độ dòng điện qua biến trở là: I = Ib = IR = 0,5 (A). Điện trở của biến trở là Rb = ).(12 5,0 6 b b I U . b) Giá trị điện trở R là: R = R R I U = A R I U = )(12 5,0 6 Khi hiệu điện thế hai đầu R là 4,5 V Cường độ dòng điện qua điện trở là: IR = I = Ib = R U R = ).(375,0 12 5,4 A Hiệu điện thế hai đầu Rb là: Ub = U – UR = 12 – 4,5 = 7,5(V). Điện trở của biến trở lúc này là Rb = b b I U = )(20 375,0 5,7 . K R Rb A V + - 15 Ví dụ 5: (Trích bài 2; trang 10 - Tài liệu ôn thi tuyển sinh vào lớp10 –THPT ; ThS Nguyễn Ngọc Lạc (chủ biên) - Sở GD&ĐT Hà Tĩnh). Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ: Ampe kế chỉ 0,5A; vôn kế chỉ 11,5V. Tính điện trở R trong các trường hợp: a)Vôn kế có điện trở vô cùng lớn. b)Vôn kế có RV = 2300 . Hướng dẫn: - Vôn kế lí tưởng ( RV vô cùng lớn) khi vôn kế mắc song song với đoạn mạch thì coi dòng điện qua vôn kế là bằng không, không tính đến. Nó đo hiệu điện thế ở hai đầu R. - Nếu điện trở của vôn kế là hữu hạn thì trong sơ đồ mạch điện vôn kế được coi như là một điện trở. Vôn kế chỉ giá trị hiệu điện thế ở hai đầu nó, cũng là hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch mắc song song với nó ( UV = IvRv ). ở đây mạch có dạng: RV // R. 1) Khi R V = ; mạch chỉ có R. Dễ dàng tính được các đại lượng. 2) Mạch có dạng: RV // R. Vận dụng công thức mạch song song ta giải. Bài giải: 1)Vì RV = => IV = 0 => IR = I. Điện trở: )(67,76 15,0 5,11 A I U R V 2) Cường độ dòng điện qua vôn kế là: )(5)(005,0 2300 5,11 mAA R U I V V Cường độ dòng điện qua điện trở R là: IR = I – IV = 0,145 (A) )(31,79 145,0 5,11 R V I U R Ví dụ 6: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Biết R3 = 2R1 ; các vôn kế có điện trở rất lớn . Vôn kế V1 chỉ 10V, vôn kế V2 chỉ 12V. Tính hiệu điện thế hai đầu AB. Hướng dẫn: Mạch điện có dạng R1 nt R2 nt R3 -Vôn kế V1 chỉ hiệu điện thế hai đầu R1 và R2 -Vôn kế V2 chỉ hiệu điện thế hai đầu R2 và R3 Do U1 + U2 = 10V U2 + U3 = 12V => U3 – U1 = 2V (1) Do R1 nt R2 nt R3 => I1 = I2 = I3 = I Mà R3 = 2R1 => U3 = 2U1 . (2) Từ (1) và (2) tính U1 => UAB = U1 + U23. Bài giải: Theo bài ra ta có: U1 + U2 = 10V U2 + U3 = 12V Suy ra : U3 – U1 = 2V (1) Do R1 nt R2 nt R3 => I1 = I2 = I3 = I Mà R3 = 2R1 => I.R3 = 2I.R1 => U3 = 2U1 . (2) Từ (1) và (2) suy ra: U1 = 2(V) Hiệu điện thế hai đầu AB là: UAB = U1 + U23 = 2 + 12 = 14(V). V - B A + R I IR IV B V V A 1 2 + - R R R 1 2 3 A 16 Ví dụ 7: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Vôn kế có điện trở rất lớn, dây nối và khóa K có điện trở không đáng kể. Biết: R1 = 8 , R2 = 4 , R3 = 6 . UAB = 12V( không đổi). a) Khi K mở, vôn kế chỉ bao nhiêu? b) Cho R4 = 4 ; khóa K đóng, vôn kế chỉ bao nhiêu? cực dương của vôn kế mắc vào điểm nào? c)K đóng; vôn kế chỉ 2V. Tính R4. Hướng dẫn: a) Khi K mở, dòng điện không qua R4. - Vì RV rất lớn khi đó dòng điện không qua R3 và R4 nên có thể bỏ qua. - Sơ đồ mạch điện chỉ có R1 nt R2 . - R3 coi như dây nối của vôn kế để đo HĐT hai đầu AM; tức hiệu điện thế hai đầu R1. Tính : I = I1 = I2 = 12R U AB => U1 => số chỉ V1. b) Khi K đóng: (R1 nt R2) // (R3 nt R4). Tính R34 Tính I3 = I4 = 34R U AB và tính U3 . Dùng công thức: UAM + UMN + UNA = 0 và UAM = - UMA. Tính được: UMN . - Cực dương của vôn kế nối với điểm M khi UMN > 0. - Cực dương của vôn kế nối với điểm N khi UMN < 0. c) Khi K đóng, Vôn kế chỉ 2V. Trường hợp 1: UMN = UV = 2V. Tính U3 =UAN => I3 ; I4 Tính U4 = UNB => R4 . Trường hợp2: UMN = UV = - 2V. Tính U3 =UAN => I3 ; I4 Tính U4 = UNB => R4 . Bài giải: a) Mạch điện có dạng: R1 nối tiếp R2. Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là R12 = R1 + R2 = 8 + 4 = 12 ( ) Cường độ dòng điện qua R1; R2 là: I = I1 = I2 = 12 12 12 R U AB = 1(A) Vậy hiệu điện thế hai đầu R1 là: U1 = I1.R1 = 1.8 = 8 (V). Cường độ dòng điện qua R
Tài liệu đính kèm: