Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 36-37:
DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
I. MỤC TIÊU BÀI HỌC:
1.Kiến thức
- Biết được cấu tạo của mạch dao động LC và hiểu khái
niệm dao động điện từ.
- Thiết lập được công thức về dao động điện từ riêng trong
mạch LC (các biểu thức phụ thuộc thời gian của điện tích,
cường độ dòng điện, hiệu điện thế, năng lượng điện từ).
- Hiểu nguyên nhân làm tắt dần dao động điện từ và nguyên
tắc duy trì dao động.
- Hiểu sự tương tự dao động điện và dao động cơ.
2.Kỹ năng
- Thành lập phương trình dao động : q, u, i, năng lượng dao
động.
- Giải thích sự tương tự dao động cơ và điện.
- Xác định được các đại lượng trong mạch dao động.
II. CHUẨN BỊ:
1. Giáo viên:
- Hình vẽ minh hoạ dao động điện từ hình 21.3, 21.4. Dao
động điện từ tắt dần.
- Chuẩn bị thí nghiệm ảo minh hoạ rất chi tiết diễn biến dao
động điện trong mạch LC với đồ thị dao động tường minh.
Có thể sử dụng phần mềm trong bài 13.
2. Học sinh:
- Ôn lại dao động cơ học (dao động duy trì, dao động tự do,
dao động tắt dần )
- Ôn lại các định luật cho mạch điện, năng lượng tụ điện,
điện tích (n.lượng đ.trường, n.lượng từ trường).
III/ KIỂM TRA BÀI CŨ :
IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC :
-Nêu biểu thức
hđt thế ở hai đầu
cuộn L?
-Yêu cầu HS
nhận xét, bổ sung
-Nhận xét , bổ
sung trả lời của
bạn.
- Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét , bổ
sung trả lời của
bạn.
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét , bổ
sung trả lời của
bạn.
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét , bổ
-Mạch dao động LC là m
ạch gồm
m
ột tụ điện có điện dung C mắc
n
ối tiếp với một cuộn dây thuần
trả lời của bạn.
-Nêu biểu thức
cường độ dòng
điện qua mạch ?
-Yêu cầu HS
nhận xét, bổ sung
trả lời của bạn.
-Nêu biểu thức
suất điện động tự
cảm ?
-Yêu cầu HS
nhận xét, bổ sung
trả lời của bạn.
-Nêu biểu thức
hiệu điện thế ở
hai đầu tụ C ?
-Yêu cầu HS
nhận xét, bổ sung
trả lời của bạn.
sung trả lời của
bạn.
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét , bổ
sung trả lời của
bạn.
-Thảo luận và
trả lời.
ộn dây thuần cảm
) => u
AB
= e = -L
di
dt
(2)
-Mặt khác, u
AB
cũng là hi
ệu điện
thế giữa hai bản tụ điện, n
ên ta có
: u
AB
=
q
c
(3)
Từ (1), (2) và (3), suy ra :
q
c
= -L
di
dt
= -Lq”
=> q” +
1
LC
.q = 0 (4)
trả lời. -Nhận xét , bổ
sung trả lời của
bạn.
-Thảo luận và
trả lời. -Nhận xét , bổ
sung trả lời của
bạn.
)
i = q’ = -q
o
sin(t
+ )
u
AB
=
o
q
q
C C
cos(
t +
)
-Vậy các đ.lư
trưng riêng nào ?
-Yêu cầu HS
nhận xét, bổ sung
trả lời của bạn.
-DĐĐT của
mạch LC có các
đặc trưng riêng
nào ? Viết CT
tính , T, f của
DĐĐT tự do
trong mạch dđ
LC ?
-Hãy viết CT
tính NL điện
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét , bổ
sung trả lời của
bạn.
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét , bổ
sung trả lời của
bạn.
-Thảo luận và
lên bảng viết.
-Nhận xét , bổ
sung trả lời của
bạn.
W
C
=
2
2
2
1
cos
2 2
o
qq
C C
(t + )
-Năng lư
ợng từ tập trung trong
cuộn cảm:
W
L
=
2
2
1
2 2
o
q
Li
C
sin
2
(t + )
nhận xét, bổ sung
trả lời của bạn.
-Hãy nêu KL về
năng lượng của
-Nhận xét , bổ
sung trả lời của
bạn.
-Thảo luận và
lên bảng viết.
-Nhận xét , bổ
sung trả lời của
bạn.
-Thảo luận và
lên bảng viết.
-Nhận xét , bổ
sung trả lời của
bạn.
-Thảo luận và
trả lời.
-Thảo luận và
trả lời.
V
ậy
: trong quá trình dao đ
ộng
đi
ện từ, có sự chuyển hóa giữa
năng lượng điện trường v
mạch dđ LC ?
- DĐ cơ tắt dần
là gì ? nguyên
nhân ?
-DĐĐT tắt dần là
gì? nguyên nhân
?
-Yêu cầu HS
nhận xét, bổ sung
trả lời của bạn.
-DĐĐT duy trì là
gì ?
-Yêu cầu HS
nhận xét, bổ sung
trả lời của bạn.
-Làm cách nào
để DĐĐT không
bị tắt dần ?
-Nhận xét , bổ
sung trả lời của
bạn.
-Nhận xét , bổ
sung trả lời của
bạn.
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét , bổ
sung trả lời của
ần số góc bằng
tần số góc của nguồn điện ngoài.
-Khi t
ần số góc của nguồn điện
ngoài bằng tần số góc riêng c
ủa
mạch thì trong m
ạch xảy ra cộng
hưởng. Biên độ của dđđt cư
ỡng
bức đạt giá trị cực đại.
-Giá trị cực đại của biên đ
ộ khi
-Yêu cầu HS
nhận xét, bổ sung
trả lời của bạn. -DĐ CB là gì ?
-Yêu cầu HS
nhận xét, bổ sung
trả lời của bạn.
-DĐĐT CB là
gì?
-Yêu cầu HS
nhận xét, bổ sung
trả lời của bạn.
-Điện trở R của
mach LC có ảnh
cộng hư
ởng nhọn ta có cộng
hưởng nhọn.
-Hiện tượng cộng hưởng đư
ợc
ứng dụng trong các mạch lọc,
chọn sóng, tách sóng.
6/ Sự tương tự giữa dđđt v
à dđ
cơ.
-HS đọc thêm trong SGK
có cộng hưởng.
-Yêu cầu HS
nhận xét, bổ sung
trả lời của bạn.
-Thông báo các
UD của h.tg CH
trong mạch LC.
HD để HS thấy
những điểm
giống nhau giữa
dao động điện từ
và dao động cơ
học .
-
N.Xét, đánh giá
giờ dạy. V. CỦNG CỐ – DẶN DÒ: