Chuyên đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 1-
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI
Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh
Mã số: Chuyên đề :
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN
ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN. Người thực hiện: NGUYỄN TRƯỜNG SƠN
Lĩnh vực nghiên cứu:
Quản lý giáo dục:
4. Địa chỉ: 22/F6 – Khu phố I - Phường Long Bình Tân – Thành phố Biên Hoà -
Tỉnh Đồng Nai
5. Điện thoại: CQ: 0613.834289; (NR) 0613.834666; ĐTDĐ:0903124832.
6. Chức vụ: Tổ trưởng tổ Vật lý.
7. Đơn vị công tác: Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh- Biên Hoà- Tỉnh Đồng Nai. II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO:
- Học vị: Đại học.
- Chuyên ngành đào tạo: Vật lý.
III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC
* Năm 2004: giải nhì thi đồ dùng dạy học do Sở giáo dục đào tạo tổ
chức, đề tài: “Thí nghiệm sóng dừng trên dây.”
* Năm 2005: chuyên đề “ Tìm cực trị bằng bất đẳng thức Bunhiacopxki”
* Năm 2006: chuyên đề “ bài toán mạch cầu trở”
cùng thực hiện với Nguyễn Thùy Dương tổ Vật lý.
* Năm 2007: chuyên đề “ bài toán mạch đèn” cùng tổ Vật lý.
* Năm 2008: chuyên đề “phương pháp đồ thị giải bài toán vật lý”.
* Năm 2009 chuyên đề “cách giải các dạng bài toán mạch điện xoay
chiều, thiết bị điện , dao động và sóng điện từ “ Chuyên đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 3-
bài toán về mạch điện xoay chiều và thiết bị điện.
Chuyên đề :
“CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN
VỀ ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”.
Chuyên đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 4-
Đề tài này nhằm giúp học sinh khắc sâu những kiến thức lí thuyết , có một
hệ thống bài tập và phương pháp giải chúng, giúp các em có thể nắm được cách
giải và từ đó chủ động vận dụng các phương pháp này trong khi làm bài tập. Từ đó
hoc sinh có thêm kỹ năng về cách giải các bài tập Vật lí, cũng như giúp các em
học sinh có thể nhanh chóng giải các bài toán trắc nghiệm về bài tập điện xoay
chiều phong phú và đa dạng .
II. THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ
TÀI.
Chúng ta đã biết rằng Bộ môn Vật lí bao gồm một hệ thống lí thuyết và bài tập
đa dạng và phong phú. Theo phân phối chương trìnhVật lý lớp 12 bài tập về điện
xoay chiều là rất phức tạp và khó , số tiết bài tâp lại hơi ít so với nhu cầu cần nắm
kiến thức cho học sinh. Qua những năm đứng lớp tôi nhận thấy học sinh thường
rất lúng túng trong việc tìm cách giải các dạng bài tập toán này.
Và trong yêu cầu về đổi mới đánh giá học sinh bằng phương pháp trắc nghiệm
khách quan thì khi học sinh nắm được dạng bài và phương pháp giải sẽ giúp các
em nhanh chóng trả được bài .
Xuất phát từ thực trạng trên, cùng một số kinh nghiệm giảng dạy, tôi đã chọn đề
tài: “CÁC CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU,THIẾT
BỊ ĐIỆN , DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ”.
Hiện tại cũng có nhiều sách tham khảo cũng đã trình bày về vấn đề này ở các
góc độ khác nhau . Ở chuyên đề này trình bày việc phân loại các dạng bài tập và
hướng dẫn cách giải có tính hệ thống với những chú ý giúp các em nắm sâu sắc
.
. C . NỘI DUNG ĐỀ TÀI:
Dang bài I: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU.
Chủ Đề : Cách tạo ra dòng điện xoay chiều (khung quay đều trong từ trường
đều ): Xác định suất điện động cảm ứng xoay chiều e(t) suy ra biểu thức
i(t) và u(t) ?
Phương pháp: Cho khung dây dẫn quay đều trong từ trường đều.
+Tìm biểu thức từ thông
t
nhờ :
αcosNBS
đặt
NBS
0
với
000
cos);(
ttnB
0
= E
0
và U = E .
Dạng bài II : ĐOẠN MẠCH R , L, C KHÔNG PHÂN NHÁNH.
Chủ đề 1: Các đặc trưng mạch RLC.
Phương pháp:
* Cảm kháng: Z
L
=L=2fL; dung kháng : Z
C
=1/C =1/(2fC);
Tổng trở :
22
)(
CL
ZZRZ
.
* Độ lệch pha hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch so với dòng điện là :
iu
i
u
φφφ
tính theo
iu
CL
iu
.........0
..........0
* Định luật Ôm:
d
d
NB
NB
AM
AM
C
C
L
LR
Z
U
Z
U
Z
U
Z
U
Z
U
R
U
Z
2
Ld
ZRZ
;
ta cũng có các công thức: I = U
d
/Z
d
; tg
d
= Z
L
/R
0
; cos
d
= R
0
/Z
d
;
P
d
= U
d
Icos
d
= I
2
R
dòng điện và hiệu điện thế phải cùng loại: cùng giá trị hiệu dụng hoặc cùng giá trị
cực đại.
- Giản đồ véc tơ đối với đoạn mạch nối tiếp thường chọn pha dòng điện i làm gốc.
- Tổng trở của các đoạn mạch không cho phép cộng đại số (trừ trường hợp cùng
loại điện trở).
-Đại lượng u hay i không cho phép cộng đại số. Trừ khi các u cùng pha nhau hoặc
các i cùng pha nhau .
-Cần phân biệt cho được : giá trị cực đại khi có cộng huởng (I)
max
và giá trị biên
I
0
=I
2
-Khi tính toán phải nhớ đổi đơn vi về hệ SI như C(F); L(H). R( ); Z( ) ;
I(A); U(V) ; P(W); (rad).
-Tu điện C
’
ghép với tụ C:
+ Ghép nối tiếp
'
111
C
CC
b
địên dung bộ tụ nhỏ đi C
b
< C, C
+ Tìm ZIU
00
trong đó
22
)(
CL
ZZRZ
+ Tìm
iu
i
u
φφφ nhờ :
iu
CL
iu
R
ZZ
tg
//
… chú ý rằng:
/
| |
2
u i
L
mới lấy được dấu của
u/i .
Chuyên đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 7-
Chủ Đề 3: Đoạn mạch RLC: cho biểu thức hiệu điệu thế u(t) xác định biểu
thức i(t), suy ra biểu thức u
R
(t) , u
L
(t), u
C
(t), u
MN
(t).
Phương pháp:
+ Cho biểu thức hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch
0
cos( )u U t
*Bước 1: Viết biểu thức i có dạng
u/i
φ
*Bước 2: Viết biểu thức hiệu điện thế như chủ đề 2:
u
R
cùng pha với i nên :
0 /
cos( )
R R u i
u U t
với U
0R
= I
0
R
u
L
sớm pha với i :
0 /
cos( )
2
L L u i
u U t
với U
thì
0 0 0
cos( ). .
u u
MN
i
i
MN MN MN MN
u U t voiU I Z
Chú ý Nếu biết
0
cos( )
u
u U t
thì
0 /
cos( )
u i u
i I t
Chủ Đề 4: Trường hợp một phần tử điện(L hay C hay R) bị đoản mạch,
biết U tính I (ngược lại).
L
ZRUZUI Chủ Đề 5: Tính độ lệch pha giữa hiệu điệu thế u
1
và u
2
của hai đoạn mạch .
Cách vận dụng .
Phương pháp đại số :
Cách 1 :+Tính độ lệch pha theo :
i
u
i
u
u
u
21
2
1
φ φφ Hình 2: K đóng
và
i
u
CL
R
ZZ
tg
2
22
2
φφ
2
i
u
Cách 2 : Tính
2
1
u/
u
trực tiếp công thức :
iuiu
iuiu
iuiuuu
tgtg
21
φφ
Vận dụng : Nếu đã biết
2
1
u
u
φ
và đã biết 5 trong 6 thông số của mạch điện ta tính
được thông số còn lại.
Thí dụ: biết
2
1
φ
u
u và tính được
i
u
1
φ
i
u
2
φ
áp dụng công thức
2
2
Chủ đề 6: Đoạn mạch RLC: biết các hiệu điện thế hiệu dụng U
R
;U
L
;U
C
.
Tìm U
và
u/i
của đoạn mạch.
Phương pháp:
Cách 1 : Áp dụng công thức định luật Om:U=IZ
22
2
2
)(
CLRCL
UUUZZRIU
Và
i
u
R
CLCL
U
R
CLCL
U
UU
IR
ZZI
tg φ
)(
φ
i
u
Chủ Đề 7: Cuôn dây (R,L) nối tiếp tụ C, biết các
Hiệu điện thế hiệu dụng U
d,
, U
C
.
Tìm U ,
u/ i
của mạch .
Phương pháp: Dùng giản đồ vectơ :
Hiệu điện thế : u
AB
=u
d
O x O
IU
U
UU
R
LC
.............
..........
(R,L) C
U
d
U
C