Phát triển tư duy cho học sinh qua một số dạng bài tập chương dòng điện không đổi Vật lý 11

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ 
 TRƯỜNG THPT 4 THỌ XUÂN
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH QUA MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP CHƯƠNG DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI VẬT LÝ 11
 Người thực hiện: Hà Sỹ Phương
 Chức vụ: Giáo viên
 SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Vật Lý
THANH HOÁ NĂM 2017
MỤC LỤC
NỘI DUNG
TRANG
A.PHẦN MỞ ĐẦU
1
I.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
1
II.MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
1
III.ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1
IV.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1
B. PHẦN NỘI DUNG
3
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
3
1. Dòng điện không đổi- Nguồn điện
3
2. Điện năng và công suất điện- Định luật Jun-Lenz
3
3. Định luật Ohm đối với toàn mạch
4
4. Định luật Ohm đối với các loại đoạn mạch 
5
5. Mắc các nguồn điện thành bộ
6
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH
7
1: Dạng 1: Dòng điện không đổi, định luật Ohm cho đoạn mạch chỉ có điện trở
7
2. Dạng 2:Định luật Ohm đối với đoạn mạch chứa nguồn
12
3.Dạng 3: Công và công suất của dòng điện, định luật Jun- Lenxơ
15
III. KẾT QUẢ CỦA ĐỀ TÀI
20
C.PHẦN KẾT LUẬN
20
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
22
DANH MỤC
23
 A. PHẦN MỞ ĐẦU
I. Lý do chọn đề tài
Ngày nay lượng kiến thức khoa học nói chung và kiến thức vật lý nói riêng càng lúc càng rộng lớn, gần gũi với đời sống thực tế. Trong hệ thống giáo dục , Vật Lý được xem là một trong những môn học quan trong hàng đầu, nghiên cứu sâu rộng về các đặc tính các dạng vật chất cũng như các hiện tượng xảy ra trong tự nhiên. Trong đó, có thể xem Điện học là một ứng dụng hàng đầu trong thực tiễn phục vụ rộng rãi trong khoa học, kĩ thuật đời sống. Ở chương trình phổ thông, học sinh được tiếp cận với kiến thức này từ lớp 11, với bước đầu tìm hiểu khái quát về điện học - điện từ học. Trong đó, chương “ Dòng điện không đổi” có sự áp dụng gần gũi với thực tế nên việc nắm giữ kiến thức chương này là rất quan trọng, trình bày kiến thức về nguồn điện, máy thu và các định luật cơ bản về dòng điện không đổi như định luật Jun - Lenz, định luật Ohm đối với toàn mạch, đối với các loại mạch điện. Để có được sự hiểu biết kĩ về phần này cũng như có thể áp dụng vào thực tế thì đầu tiên học sinh cần phải có kĩ năng giải bài tập, vận dụng kiến thức đã học để giải các bài tón mạch điện. Việc thành thạo về bài tập tính toán các thông số mạch điện tạo cơ sở để học sinh am hiểu hơn về nguyên tắc hoạt động của các thiết bị điện trong thực tế.
Quá trình học tập về chương “Dòng điện không đổi” học sinh 11 thường gặp những khó khăn trong việc giải quyết các bài tập tính toán mạch điện, sự phân bố dòng điện trong mạch, vận dụng các công thức, định luật cũng như cách tính mức tiêu thụ, hiệu suất của các dụng cụ điện. nắm được vai trò cũng như những khó khăn gặp phải của học sinh khi học tập về chương này nên bài tiểu luận với đề tài “Phát triển tư duy cho học sinh qua một số dạng bài tập chương dòng điện không đổi Vật Lý 11” đưa ra các dạng bài tập cũng như các phương pháp giải, để phần nào giảm bớt khó khăn cho học sinh góp vào việc nâng cao chất lượng dạy và học bộ môn Vật Lý 11.
II. Đối tượng nghiên cứu:
Các mạch điện một chiều
Định luật Ohm cho các loại mạch điện, định luật Jun_Lenz
III. Nhiệm vụ nghiên cứu:
Phân được các dạng bài tập cụ thể
Có phương pháp giải rõ ràng
Xây dựng được hệ thống bài tập đặc trưng cho từng dạng và giải cụ thể
IV. Mục tiêu nghiên cứu:
Xây dựng được các dạng bài tập cụ thể và điển hình cho chương dòng điện không đổi
Giúp học sinh tiếp thu kiến thức và áp dụng dễ dàng hơn, nâng cao chất lượng học tập
V. Phương pháp nghiên cứu
- Hệ thống kiến thức cơ bản
- Nghiên cứu, tham khảo bài tập ở các tài liệu 
- Tìm hiểu, rút ra những khó khăn gặp phải của học sinh trong quá trình giải bài tập để từ đó đưa ra những dạng bài tập cụ thể
B. NỘI DUNG
I.CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.Dòng điện không đổi – Nguồn điện:
a.Dòng điện – Các tác dụng của dòng điện:
- Dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các điện tích (các hạt tải điện).Chiều dòng điện là chiều dịch chuyển có hướng của các điện tích dương.
- Dòng điện có các tác dụng nhiệt, tác dụng quang, tác dụng hóa và đặc trưng nhất là tác dụng từ.
b.Cường độ dòng điện – Định luật Ohm:
- Cường độ dòng điện đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện, được xác định bằng thương số giữa điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong thời gian : 	
- Dòng điện có chiều và cường độ không đổi theo thời gian gọi là dòng điện không đổi. Đối với dòng điện không đổi thì cường đô dòng điện trong mạch được tính theo công thức sau:	
- Định luật Ohm đối với đoạn mạch chỉ có điện trở R: cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch chỉ chứa điện trở R tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U đặt vào hai đầu đoạn mạch và tỉ lệ nghịch với điện trở R: 	
 Nếu có điện trở R và cường độ dòng điên I, ta tính hiệu điện thế như sau: U = VA – VB = I.R	
c.Nguồn điện – Suất điện động:
- Nguồn điện là thiết bị tạo ra và duy trì hiệu điện thế, nhằm duy trì dòng điện trong mạch.
- Suất điện động của nguồn là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện, được đo bằng thương số giữa công A của lực lạ thực hiện khi dịch chuyển một điện tích dương q bên trong nguồn từ cực âm đến cực dương và độ lớn của điện tích q đó: E = Aq 
2.Điện năng và công suất điện – Định luật Jun-Lenz:
a.Công và công suất của dòng điện:
- Công của dòng điệnchạy qua một đoạn mạch là công dịch chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch và bằng tích hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đó: A = q.U = U.I.t	
- Công suất của dòng điện trên đoạn mạch bằng công dòng điện thực hiện trong một đơn vị thời gian: P = At = U.I	
- Định luật Jun-Lenz: Nhiệt lượng tỏa ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở vật, bình phương cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn: Q = R.I2.t	
b.Công và công suất của nguồn điện:
- Công của nguồn điện: 	A = q.E = E.I.t	
- Công suất nguồn điện: 	P = At = E.I	
c.Công và công suất của dụng cụ tiêu thụ điện:
- Dụng cụ tiêu thụ điện chỉ tỏa nhiệt:
Nhiệt lượng: Q = R.I2.t
Công: A = U.I.t = R.I2.t = U2Rt	
Công suất: P = U.I = R.I2. = U2R 
- Máy thu điện:
Suất phản điện: Ep = A'q 	 
A': công có ích (điện năng có ích)
q: điện lượng qua mạch
Điện năng: Ap=A' +Q'=Ep.I.t+rp.I2.t=U.I.t 
Công suất: P = At = Ep.I + rp.I2	
Hiệu suất máy thu điện: H = 1 - rp.IU
3.Định luật Ohm đối với toàn mạch:
a.Định luật Ohm đối với toàn mạch:Cường độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch.
 I = ER+r 
b.Hiện tượng đoản mạch:
Khi điện trở mạch ngoài nhỏ không đáng kể R≈0 thì nguồn điện bị đoản mạch. Khi đó: I = Er 
c.Mạch ngoài có máy thu:
Cường độ dòng điện chạy trong mạch: I = E-EpR+r+rp 
E, rp: suất phản điện và điện trở trong của máy thu
d.Hiệu suất nguồn điện:
Nguồn điện: H = UE = E-rIE 
Máy thu: H'=EpU=U-r'IU = 1- r'IU 
4.Định luật Ohm đối với các loại đoạn mạch:
a.Định luật Ohm đối với mạch chứa nguồn:
Dòng điện ra khỏi nguồn ở cực dương chiều từ A đến B, biểu thức định luật Ohm:
	I = UAB+Er+R 
b.Định luật Ohm đối với đoạn mạch chứa máy thu:
Dòng điện vào cực dương, chạy từ A đến B, biểu thức định luật Ohm:I = UAB-Eprp+R 	
c.Biểu thức tổng quát của định luật Ohm đối với các loại đoạn mạch:
- Xét đoạn mạch AB có chiều dòng điện từ A đến B.
Quy ước: E là giá trị đại số của suất điện động
Nguồn: E > 0 Máy thu: E < 0 E = -EP
	Công thức tổng quát: I = UAB+Er+R 	 
Chú ý:
Nếu trong đoạn mạch có nguồn và máy thu mắc nối tiếp thì suất điện động chung của cả đoạn mạch: E = e - ep
5.Mắc các nguồn điện thành bộ:
a.Mắc nối tiếp:
	- Suất điện động của bộ nguồn:
 E = e1 + e2 + e3 + ... + en	
-Điện trở trong của bộ nguồn:
r = r1 + r2 +r3 ++ rn	
b.Mắc xung đối: nối các cực cùng dấu với nhau
	-Suất điện động bộ:
	E = E1 – E2
	-Điện trở trong bộ:
	r = r1 + r2
c.Mắc song song (các nguồn giống nhau):
-Suất điện động bộ:
	Eb = E
-Điện trở trong bộ:
	rb = rn
d.Mắc hỗn hợp đối xứng:
-Suất điện động bộ:
	Eb = mE
-Điện trở trong bộ:
	rb = mrn
II:CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH
Dạng 1: Dòng điện không đổi, định luật Ohm cho đoạn mạch chỉ có điện trở.
1. Phương pháp giải:
Để giải được bài tập dạng này, học sinh cần nắm các vấn đề sau:
Biết cách vẽ, kí hiệu các dụng cụ điện và sơ đồ mạch điện; biết cách chuyển sơ đồ từ dạng phức tạp sang đơn giản.
Sử dụng các công thức để tính cường độ dòng điện: I= I= (Định luật Ohm)
Trong mạch điện, ampe kế mắc nối tiếp với mạch điện và có điện trở rất bé. Vôn kế mắc song song với mạch và có điện trở rất lớn.
 Công thức tính điện trở vật dẫn: R=
Đối với mạch mắc nối tiếp: U=U1+U2++Un
 I=I1=I2==In
 R=R1+R2++Rn
Đối với mạch song song: U=U1=U2==Un
 I=I1+I2++In
Giữa 2 điểm A và B nào đó nếu được nối bởi một vật dẫn có điện trở rất nhỏ thì có thể chập A và B (đoản mạch giữa A và B).
Hiệu điện thế giữa 2 điểm M, N bất kì có thể được tính: UMN=UMA+UAN với A là điểm nằm giữa M và N.
2. Bài tập mẫu:
Bài 1: Trong 2 phút, có 37,5.1019 electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn. Hỏi:
Cường độ dòng điện qua vật dẫn.
Để cường độ dòng điện qua vật dẫn tăng gấp đôi thì trong 3 phút điện lượng qua vật dẫn là bao nhiêu.
Hướng giải quyết:
Áp dụng công thức tính cường độ dòng điện không đổi để tính.
Giải:
a. Điện lượng qua tiết diện thẳng của vật dẫn: 
 q=e.n=1,6.10-19.37,5.1019=60 (C)
 Cường độ dòng điện qua vật dẫn: I= (A)
b. Gọi I’ là cường độ dòng điện của vật dẫn lúc sau, ta có: I'= 2I =1 (A)
 Điện lượng cần qua vật dẫn trong thời gian t’=3 phút = 180s:
 q’=I’.t’=1.180=180 (C)
Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế UAB=24 V. Ampe kế có điện trở RA=1Ω , các điện trở R1=2 Ω, R2=3 Ω, R3=R4=4 Ω. Tính số chỉ của ampe kế khi:
a)K1 ngắt, K2 đóng.
b)K1, K2 đều đóng.
Hướng giải quyết:
Nhận xét cách nối các điện trở trong từng trường hợp đóng, mở của các khóa K
Vẽ lại sơ đồ mạch điện và vận dụng định luật Ohm để giải.
 - Giải:
a)K1 ngắt, K2 đóng
 -K2 đóng thì xảy ra hiện tượng đoản mạch R3, R4. Khi đó: UNQ=0.
 Do vậy, mạch điện được mắc: RA nt R1 nt R2.
 -Cường độ dòng điện qua mạch: I= (A)
 Số chỉ của ampe kế: IA=4 A.
b)K1, K2 cùng đóng. Về mặt điện thế, ta có:UM=UP, UN=UQ
 Ta có thể “chập” các điểm M, P và N, Q lại với nhau. Khi đó sơ đồ được vẽ lại như bên:
-Mạch điện nối: RA nt (R1//R2//R3).
-Điện trở tương đương:R=RA+=4,2 Ω
-Cường độ dòng điện qua mạch: I= (A)
Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R1=15 Ω, R2=R3=R4=10 Ω. Điện trở của ampe kế và các dây nối không đáng kể. Biết ampe kế chỉ 3A. Tính UAB và dòng điện qua các điện trở
-Hướng giải quyết:
 Đối với bài tập này, cần chú ý đến các điều kiện đề bài cho để vẽ lại mạch điện tương đương đơn giản hơn, thuận lợi cho việc giải tìm. Đồng thời chú ý đến các giá trị của điện trở để giải.
- Giải:
Vì ampe kế có điện trở không đáng kế nên có thể chập 2 điểm C, B lại làm một khi tính điện trở. Khi đó ta có sơ đồ mạch điện tương đương như hình bên:
Các điện trở được mắc như sau:
R1//{R2 nt (R3//R4)}.
Ta có: R34= Ω R234=R2+R34=15 Ω RAB= Ω.
-Theo hình vẽ, cường độ dòng điện qua ampe kế: IA=IAB-I4 (1)
Ta có: R3//R4, R3=R4 I3=I4.Mà: I2=I3+I4.Nên: I3=I4= (2)
Lại có: I1=I2 Mà : I1+I2=IAB I1=I2= (3)
Từ(1)(2)(3)IA=IB-=IAB.
-Theo đề : IA=3 A IAB=IA=4 A I1=I2= A I3=I4==1 A.
-Hiệu điện thế UAB:UAB=IAB.RAB=4.7,5=30 V.
Vậy cường độ dòng điện qua R1, R2, R3, R4 lần lượt là: 2A, 2A, 1A, 1A.
Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ (mạch cầu điện trở, gọi tắt là mạch cầu). Chứng minh rằng nếu I5 (Mạch cầu cân bằng) ta có hệ thức : 
- Hướng giải quyết:
 Đây là dạng bài tập về mạch điện mắc theo kiểu mạch cầu. Học sinh cần vận dụng định luật Ohm. Từ đó dẫn tới hệ thức cần chứng minh.
- Giải :
 Khi I5=0, không có dòng điện qua CD và Vc=VD. Khi đó mạch điện được mắc theo kiểu (R1 nt R2) // (R3 nt R4).
Lại có : I1=I2 I3=I4 (1)
Mạch điện được vẽ lại theo hình vẽ bên :	
Theo định luật Ohm ta có :
 VA-VC=VA-VD I1R1=I3R3 (2)
 VC-VB=VD-VB I2R2=I4R4 (3).
Lấy (2) chia (3) kết hợp với điều kiện (1) ta có: 
-Chú ý : Ta cũng có thể kết luận ngược lại :
Nếu thì I5=0.
Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ, cho R1=2 Ω, R2=3 Ω, dây AB đồng chất có chiều dài l=30cm, hiệu điện thế UMN=3V. G là kim điện thế đo cường độ dòng điện qua CD.
a)Tìm vị trí con chạy D để G chỉ số 0.
b)Cường độ dòng điện qua dây AB biết AB có tiết diện S=10-2 mm2, điện trở suất 4.10-7 Ω/m.
c)Cho RG0, tìm vị trí con chạy D để G chỉ 0,5A.
- Hướng giải quyết:
Để giải bài tập này, học sinh cần :
-Vẽ lại sơ đồ mạch điện, chú ý các giả thiết đề cho để nhận xét về mạch.
-Dùng công thức tính điện trở dây dẫn, định luật Ohm, điều kiện cho mạch cầu cân bằng để giải.
- Giải :
a)Khi kim điện kế chỉ số 0, con chạy D chia dây AB thành 2 phần gọi là Rx và Ry với các chiều dài tương ứng là : x và l-x.
Mạch điện dược vẽ lại như hình bên:
Ta có : Rx= Ry=
Lúc này, không có dòng điện qua G và VC=VD, do đó ta có mạch cầu cân bằng :
 (cm)
Vậy điều chỉnh con chạy D cách A 12cm.
b)Khi G chỉ số 0 thì mạch điện : 
(R1 nt R2) // (Rx nt Ry) hay (R1 nt R2) // RAB RAB=4.10-7.=12 Ω.
Cường độ dòng điện qua AB : IAB= (A)
c)Theo đề : RG0 nên : đoản mạch trên đoạn CD chập 2 điểm C và D. Mạch điện được vẽ lại như hình bên. 
Khi đó mạch điện gồm: 
(R1 // Rx) nt (R2//Ry).
Ta có : Rx+Ry=RAB Ry=RAB-Rx
Ry=12-Rx 
(Điều kiện Rx, Ry < 12)
Điện trở tương đương R1 và Rx : R1x=
Điện trở tương đương R2 và Ry : R2y=
Điện trở tương đương toàn mạch :
 R=R1x+R2y=.
-Cường độ dòng điện qua mạch :
I== 
-Cường độ dòng điện qua R1 : I1=
Với: U1x=I.R1x=U.
-Cường độ dòng điện qua R2 : I2=
Với :U2x=I.R2y=U
-Theo đề, kim điện kế G chỉ 0,5 A nên ta có :IG= 
*
Mà Rx=
Con chạy D cách đầu A 25,56cm.
* 
 D cách đầu A 2,1cm.
*Vậy khi D cách A 25,56cm hoặc 2,1cm thì kim điện kế G chỉ 0,5 A.
Dạng 2: Định luật Ohm đối với đoạn mạch chứa nguồn.
Phương pháp giải:
Cần nắm được công thức của định luật Ohm cho toàn mạch: I = ER+r 
Chú ý cách mắc các nguồn trong sơ đồ. 
Phân biệt rõ nguồn và máy thu để sử dụng công thức thích hợp.
Khi trong mạch điện không cho chiều dòng điện thì cần giả sử chiều dòng điện để giải bằng cách áp dụng định luật Ohm. Khi giải ra nếu cường độ dòng điện có giá trị dương thì chiều dòng điện cùng chiều đã chọn, nếu có giá trị âm thì chiều dòng điện ngược chiều đã chọn. 
2.Bài tập mẫu:
Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết E1=2,1V; E2=1,9V; r1=r2=1Ω; R3=45Ω; R1=R2=9Ω. Xác định cường độ dòng điện qua các điện trở. 
- Hướng giải quyết:Cho dòng điện trong mạch chạy theo một chiều nhất định và vận dụng định luật Ohm để giải.Chú ý chiều dòng điện qua nguồn.
- Giải:
Giả sử chiều dòng điện như hình vẽ, theo định luật Ohm ta có:
 I1 = UAB+E1r1+R1= UAB+2,110 (1) I2 = UAB+E2r2+R2 = UAB+1,910 (2) I3= UBAR3 = -UAB45 (3)
Dựa vào chiều dòng điện trên mạch ta có:
I3 = I1 + I2 ⇔ -UAB45 = UAB+2,110 + UAB+1,910 ⇔-UAB45 = 2UAB+410
 ⇔ -5UAB = 2UAB + 90 ⇔ 	 UAB = -1,8 V	 (4)
Thay vào (4) vào các phương trình (1), (2), (3) ta được:
I1 = -1,8+2,110 = 0,03 A I2 = -1,8+1,910 = 0,01 A I3 = 1,845 = 0,04 A
Vậy dòng điện chạy qua các điện trở R1, R2, R3 có chiều như chiều đã chọn và có cường độ tương đương là: I1 = 0,03 A I2 = 0,01 A I3 = 0,04 A
Bài 2: Một bộ nguồn điện có suất điện động E = 18V, có điện trở trong r = 6Ω mắc với mạch ngoài gồm bốn bóng đèn loại 6V-3W.
a.Tìm cách mắc để các bong đèn sáng bình thường.
b.Tính hiệu suất của nguồn điện trong từng cách mắc. Cách mắc nào lợi hơn? 
- Hướng giải quyết:Sử dụng các công thức liên hệ giữa các đại lượng điện trở, dòng điện, điện thế, công suất để giải. Vận dụng định luật Ohm, công thức tính hiệu suất nguồn điện.
- Giải:
Cường độ dòng điện định mức qua mỗi bóng đèn: Iđ = Pđ 1Uđ = 36 = 0,5 A
Khi bốn bóng đèn sáng bình thường thì nó tiêu thụ đúng công suất định mức, do đó công suất mạch ngoài ta có thể xác định được: P = 4.3 = 12 W
Lại có công suất mạch ngoài:P = I2R = ER+r2 R 
 ⇔ P R2 + (2 P r – E2) R + P r2 = 0
Thay P = 12W, E = 18V, r = 6Ω ta được: R2 – 15R + 36 = 0 ⇔ R1=3ΩR2=12Ω 
Vì các bóng đèn giống nhau nên ta phải mắc chúng thành n dãy, mỗi dãy gồm m bóng đèn mắc nối tiếp và n.m = 4. Muốn các bóng đèn sang bình thường thì cường độ dòng điện qua mỗi bóng phải đạt giá trị định mức Iđ . Do đó:
- Khi R = R1 = 3Ω thì cường độ dòng điện trong mạch là: I1 = ER1+r = 183+6= 2 A
thì số dãy là: n1 = I1Iđ = 4 dãy và số bóng đèn mỗi dãy là: m1 = 4n1 = 1 bóng
- Khi R = R2 = 12Ω thì cường độ dòng điện chạy trong mạch là: 
I2 = ER2+r = 1812+6= 1 A thì số dãy là: n2 = I2Iđ = 2 dãy và số bóng đèn mỗi dãy là: m1 = 4n1 = 2 bóng
a, Hiệu suất của nguồn điện:
Với cách mắc thứ nhất:H1 = R1R1+r = 13 ≈ 33,3%
Với cách mắc thứ hai: H1 = R2R2+r = 23 ≈ 66,7%
Như vậy khi mắc theo cách thứ hai (mắc 2 dãy gồm 2 đèn nối tiếp) thì hiệu suất lớn hơn, do đó mắc theo cách này lợi hơn.
Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết suất điện động mỗi nguồn là e=3V, điện trở trong r=1Ω, các điện trở R1=7Ω, R2=4Ω, dòng điện qua ampe kế bằng 0. Điện trở ampe kế không đáng kể.
a.Tính R3.
b. Thay R3=R3'=15Ω thì số chỉ của ampe kế là bao nhiêu?
- Hướng giải quyết:Dựa vào các dữ kiện đã cho để xét đến sự phân bố dòng điện trong mạch.Tính suất điện động và điện trở trong của bộ gồm nhiều nguồn nối với nhau.Vận dung định luật Ohm để giải.
- Giải:Giả sử chiều dòng điện chạy như hình vẽ.Theo đề dòng điện qua ampe kế bằng không, do đó ta có: IA = I2 = 0 ⇔	 UNM+E1R2+r = 0
 ⇔ UNM + E1 = 0 ⇔ UNM = - E1 = -3V Hay UMN = 3V
Mạch điện bây giờ gồm R1 , R3 và nguồn E3 mắc nối tiếp
⇒ I1 = I3 = I = E3r3+R1+R3 Với E3 = 3e = 9V r3 = 3r = 3Ω	⇒ I1 = I3 = I = 93+7+R3
Lại có: I R3 = UMN ⇔ 93+7+R3 R3 = 3 ⇒ R3 = 5Ω
- Thay R3 = R3' = 15Ω, áp dụng định luật Ohm ta có:I1 = UNM+3r3+R1 = UNM+910 
I2 = UNM+E1r1+R2 = UNM+35	
I3 = UMNR3 = -UNM15 	
Dựa vào chiều dòng điện trong mạch ta có:
I3 = I1 + I2⇔ -UNM15 = UNM+910 + UNM+35 ⇔ -UNM3 = 3UNM+152
⇔ 9 UNM +45 = -2 UNM⇒UNM = -4511 ≈ -4,1 V
Từ đó ta có dòng điện qua ampe kế là:IA = I2 = UNM+35 = -4,1+35 ≈ 0,22 A
Vậy số chỉ của ampe kế là 0,22 A
Dạng 3: Công và công suất của dòng điện, định luật Jun – Lenxơ
Phương pháp giải : Cần nắm vững các kiến thức.
- Công và công suất của dòng điện trên mọi đoạn mạch trên trụ điện năng.
A = UIt; P = U.I
- Định luật Jun – Lenxơ: Nếu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần (chuyển toàn bộ điện năng của dòng điện trong đoạn mạch thành nhiệt), ta có:
 Q = UIt = U2Rt = RI2t P = UI = U2R = RI2
- Lưu ý:
Trên các dụng cụ tiêu thụ điện, người ta thường ghi hai chỉ sô Pđm (công suất định mức) và Uđm (hiệu điện thế định mức) cần phải đặt vào để dụng cụ điện hoạt động bình thường, lúc này dòng điện chạy qua mạch có cường độ định mức là: Iđm = PđmUđm
Khi có cân bằng nhiệt thì Qtỏa = Qthu với Qthu có thể tính Qthu = cm (t2 – t1) và Qtỏa tính theo định luật Jun – Lenxơ.
Hiệu suất sử dụng là: H = Qhữu íchQtoàn phần . 100%
2:Bài tập mẫu.	
Bài 1: Một bộ nguồn gồm các nguồn điện giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động E=2V, điện trở trong r = 6Ω cung cấp điện cho một bóng đèn 12 V – 6 W sáng bình thường.
Nếu có 48 nguồn thì phải mắc chúng như thế nào ? Tính hiệu suất của bộ nguồn theo từng cách mắc
Tìm cách mắc sao cho chỉ cần số nguồn ít nhất. Tính số nguồn đó và tính hiệu suất của bộ nguồn.
- Hướng giải quyết:
Dùng công thức tính suất điện động và điện trở trong cho các cách nối nguồn.
Vận dụng công thức tính hiệu suất bộ nguồn để giải.
- Giải: Giả sử bộ nguồn gồm N nguồn giống nhau mắc thành m dãy, mỗi dãy có n nguồn (N = nm). Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn là:
 Eb = nE = 2n ; rb = nrm= 6nm=6n2N
Áp dụng định luật Ôm đối với toàn mạch : I = EbR + rb
Với R là điện trở của đèn, R = Uđ2Pđ= 24 Ω 
Vì đèn sang bình thường, ta có : I = Iđ = PđUđ = 0,5 A
Từ đó: 0,5 = 2n24 + 6n2N Hay 3n2 – 2nN + 12N = 0 (1)
a. Với N = 48, phương trình (1) có nghiệm:
n1 = 8 nguồn; n2 = 24 nguồn
Một cách tương ứng m1 = 488 = 6 dãy và m2 = 4824 = 2 dãy
Vậy có hai cách mắc : 8 nguồn × 6 dãy và 24 nguồn × 2 dãy. Điện trở trong của bộ nguồn ứng với mỗi cách mắc : rb1 = 6n12N = 8 Ω ; rb2 = 6n22N = 72 Ω
Hiệu suất của bộ nguồn ứng với mỗi cách mắc :
H1 = RR+ rb1 = 2424+8 = 0,75 = 75%
H2 = RR+ rb2 = 2424