Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015

THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN
1. Tên sáng kiến:

XÂY DỰNG BÀI TẬP DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CỦA HỌC SINH
Chủ đề: ĐIỆN, ĐIỆN TỪ - MÔN VẬT LÝ
2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Môn Vật lí 11, 12
3. Thời gian áp dụng sáng kiến: Từ năm 2014 đến 2015.
4. Tác giả:
•

Họ tên: Cao Văn Kiên

•

Năm sinh: 1980

•

Nơi thường trú: Thị trấn Cồn - Hải Hậu – Nam Định

•

Trình độ chuyên môn: Cử nhân Vật lí.

•

Chức vụ công tác: GV Vật lí, tổ trưởng tổ Vật lí - Công nghệ.


I. Điều kiện, hoàn cảnh tạo ra sáng kiến
- Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại;
phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng KT-KN của người học;
khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc.
- Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người
học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực.
- Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng,
chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học.
- Đẩy mạnh ứng dụng CNTT-TT trong dạy và học”.
- Đổi mới căn bản hình thức và phương pháp thi, KT và ĐG kết quả GD,
ĐT, bảo đảm trung thực, khách quan.
- Việc thi, KT và ĐG kết quả giáo dục, đào tạo cần từng bước theo các tiêu
chí tiên tiến được xã hội và cộng đồng giáo dục thế giới tin cậy và công nhận.
- Phối hợp sử dụng kết quả ĐG trong quá trình học với ĐG cuối kỳ, cuối
năm học; ĐG của người dạy với tự ĐG của người học; ĐG của nhà trường với ĐG
của gia đình và của xã hội”.
(Theo tinh thần của Nghị quyết 29)
II. Thực trạng (trước khi tạo ra sáng kiến)
- Chương trình dạy học truyền thống có thể gọi là chương trình giáo dục
“định hướng nội dung” dạy học hay “định hướng đầu vào”.

Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định

Trang 2/30


Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015

- Ưu điểm: truyền thụ cho người học một hệ thống tri thức khoa học và hệ
thống.

sống và nghề nghiệp.
- Nhấn mạnh vai trò của người học với tư cách chủ thể của quá trình nhận
thức.
- Việc quản lý chất lượng dạy học chuyển từ việc điều khiển “đầu vào” sang
điều khiển “đầu ra” tức là kết quả học tập của học sinh.
- Không quy định những nội dung dạy học chi tiết mà quy định những kết
quả đầu ra mong muốn của quá trình giáo dục, trên cơ sở đó đưa ra những hướng
dẫn chung về việc lựa chọn nội dung, phương pháp, tổ chức và đánh giá kết quả
dạy học nhằm đảm bảo thực hiện được mục tiêu dạy học tức là đạt được kết quả
đầu ra mong muốn.
- Ưu điểm: tạo điều kiện quản lý chất lượng theo kết quả đầu ra đã quy định,
nhấn mạnh năng lực vận dụng của học sinh.
- Mặt khác việc truyền thụ kiến thức vật lí của đa số giáo viên vẫn còn nhiều
lý thuyết sách giáo khoa, việc vận dụng các kiến thức trong sách với kiến thức thực
tế còn yếu và ít, học sinh biết nhiều kiến thức nhưng vận dụng thì lại lúng túng.
Trên cơ sở đó, tôi xin trình bày một số kinh nghiệm và cách làm trong quá
trình giảng dạy.
III. Giải pháp
III. 1- TÓM TẮT NỘI DUNG GIẢI PHÁP
1. Phần một: Cơ sở lý luận
2. Phần hai: Nội dung
2.1. Nhóm năng lực sử dụng kiến thức
2.2. Nhóm năng lực về phương pháp
2.3. Nhóm năng lực trao đổi thông tin
2.2. Nhóm năng lực cá thể

Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định

Trang 4/30


+ Năng lực giải quyết vấn đề;
+ Năng lực sáng tạo;
+ Năng lực tự quản lí;
+ Năng lực giao tiếp;
+ Năng lực hợp tác;
+ Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông (ICT);
+ Năng lực sử dụng ngôn ngữ;
+ Năng lực tính toán.
2. Phần hai: Nội dung
2.1. Nhóm năng lực sử dụng kiến thức
* Gồm các mức độ sau:
a. K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên lý
vật lí căn bản, các phép đo, các hằng số vật lí.
b. K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lí.
c. K3: Sử dụng kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập.
- Suy luận từ giả thuyết để rút ra kết quả;
- Suy luận từ kiến thức cũ để đưa ra kiến thức mới;
- Sử dụng kiến thức cũ làm căn cứ đề xuất giả thuyết;
- Tính toán công thức làm cơ sở lý thuyết cho phép đo.
Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định

Trang 7/30


Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015

d. K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp,..) kiến thức vật lí
vào các tình huống thực tế
- Nhiệm vụ, nhu cầu bản thân: ăn uống, đi lại,…
- Các hoạt động thực tiễn trong gia đình: làm bếp, đồ gia dụng…

nhiều các định luật như định luật Jun Len-xơ, Fa-ra-đây, Am-pe, Len-xơ,…)
VD 2: Cuộn thứ cấp của một máy biến áp có 1000 vòng, từ thông trong lõi
sắt biến thiên với tần số 50 Hz và có giá trị cực đại là 0,5 mWb. Giá trị hiệu dụng
của suất điện động cảm ứng xuất hiện trên cuộn thứ cấp bằng bao nhiêu ?
Hướng dẫn
Áp dụng công thức: E0 = ωNBS = ωN.φmax ⇒ E =

E0
2

Thay số: E = ≈ 157,1 V.
- Nhận xét: Mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí.
VD 3: Trong một mạch điện xoay chiều dòng điện xoay chiều chạy qua một
π

đoạn mạch có biểu thức i = 5 2 cos 100πt − ÷(A) , t tính bằng giây (s). Vào thời
3

1
điểm t =
s thì dòng điện chạy trong đoạn mạch có cường độ
300
A. cực tiểu.

B. bằng không.

C. cực đại.

D. bằng cường độ hiệu dụng.


2
C. uAB = u R + (u L − u C ) .
D. uAB = uR + uL – uC.
Hướng dẫn
Tại thời điểm t (lúc này tính chất của dòng điện xoay chiều như dòng điện
một chiều) nên ta có: uAB = uR + uL + uC
- Nhận xét: Mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí (suy luận từ kiến thức cũ
để đưa ra kiến thức mới).
VD 5: Cho mạch điện xoay chiều gồm: tụ điện, cuộn dây thuần cảm và biến
trở R ghép nối tiếp. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch bằng U không đổi. Khi
điện trở của biến trở bằng R 1 hoặc R2 người ta thấy công suất tiêu thụ trong đoạn
mạch trong hai trường hợp bằng nhau và hệ số công suất của mạch khi đó lần lượt
là cosϕ1, cosϕ2. Tỉ số giữa cosϕ1 và cosϕ2 ?
Hướng dẫn
U
R
Từ công thức (SGK): P = I 2 R , kết hợp với công thức: I =
và cosϕ =
Z
Z
2
U
⇒ P=
.cos 2ϕ
R
cos ϕ1
R1
=
Do P1 = P2, U không đổi nên cos2ϕ ∼ R ⇒
cos ϕ2

Và: ∆P1 = RI 2 =
1− a2
P2 1 − a1 U 'I 2cosϕ U 'I 2
=
=
=
Từ (1) và (3) ta có:
P1 1 − a 2 UI1cosϕ
UI1
U ' I1 1 − a1
= .
⇒
U I2 1 − a 2

(3)
(4)

(5)

∆P1 I12 R
a
a
= 2 = 1 : 2
Từ (2) và (4) ta có:
∆P2 I 2 R 1 − a1 1 − a 2
Hay:

I1
a (1 − a 2 )
= 1

- Khối lượng xe: 46 kg.
a. Hãy nêu ý nghĩa của thông số 15 Ah trên ắc quy.
b. Một học sinh có khối lượng 45 kg đi xe đó và xe chạy đều với vận tốc 6
m/s, lực cản chuyển động bằng 0,025 tổng trọng lượng người và xe. Hãy tìm công
Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định

Trang 10/30


Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015

mà động cơ điện đã thực hiện trong 20 phút và cường độ dòng điện qua cuộn dây
động cơ.
c. Đi mô tô 100 km tiêu thụ hết 2,5 lít xăng. Giá mỗi lít xăng 17000 đồng,
giá mỗi kWh điện là 1800 đồng. Tính xem dùng xe nào kinh tế hơn?
d. Ở góc độ bảo vệ môi trường hãy so sánh mức độ ô nhiễm do hai loại xe
gây ra.
(Đề thi HSG Vật lí lớp 9, năm học 2014-2015, tỉnh Nam Định)
Hướng dẫn
a) + 15 Ah là dung lượng của ắc quy.
b) Vì xe đạp điện chạy đều nên lực kéo bằng lực cản:
Fk = Fcản = 0,025.10.m = 0,025.10.(46 + 45) = 22,75 N
- Trong 20 phút xe đạp đi được quãng đường:
s = v.t = 6. 1200 = 7200 m
- Động cơ xe đạp đã thực hiện một công:
A1 = Fk. s = 22,75. 7200 = 163800 J
- Công mà dòng điện đã thực hiện là:
A1
A=
= 204750 J

vật có điện trở có giá trị xác định R). Để xác định vị trí Q, trước tiên người ta ngắt
đường dây khỏi máy phát và tải tiêu thụ sau đó dùng nguồn điện không đổi 12 V,
điện trở trong không đáng kể, nối vào hai đầu của hai dây tải điện tại M. Khi hai
đầu dây tại N để hở thì cường độ dòng điện qua nguồn là 0,40 A, còn khi hai đầu
dây tại N được nối tắt bởi một đoạn dây có điện trở không đáng kể thì cường độ
dòng điện qua nguồn là 0,42 A. Tìm khoảng cách MQ?
(Đề thi tuyển sinh đại học môn Vật lí năm 2012)
Hướng dẫn
12
⇒ R = 30 − 2R MQ (1)
- Áp dụng định luật Ôm cho mạch: 0,4A =
R + 2R MQ
Ta có: RMQ + RQN = 40 Ω ⇒ RQN = 40 – RQM

(2)
12

Áp dụng định luật Ôm cho mạch: 0,42 A = R.2R QN + 2R
(3)
MQ
R + 2R QN
12
0,42 =
(30 − 2R MQ ).2(40 − R MQ )
Thay (1) và (2) vào (3) ta được:
+ 2R MQ .
(30 − 2R MQ ) + 2(40 − R MQ )
Giải phương trình với ẩn RMQ = x bằng máy tính Casio500Plus ta có: x = RMQ
= 10 Ω.
R MQ MQ 10 1

P8: Xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lý kết quả thí
nghiệm và rút ra nhận xét.
P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn kết quả được
khái quát hoá từ thí nghiệm này.
* Nhận xét: Nội dung kiến thức cơ bản của phần này nói về hiện tượng vật
lí, các thí nghiệm minh hoạ lại các định luật hoặc đo đạc, tính toán một đại lượng
trên cơ sở các thiết bị sẵn có. Để thực hiện tốt nội dung này giáo viên phải tìm tòi,
cập nhật các kiến thức thực tế, tìm những ví dụ (có thể mang tính thời sự), những
kiến thức ngoài sách giáo khoa,...
* Các ví dụ minh hoạ
VD 1: Trong khi đang đứng trên để ngắm cảnh vườn quốc gia Sequoia
(California, Mỹ), một người phụ nữ thấy tóc mình dựng đứng lên và em gái bà đã
chụp cho bà bức ảnh. Năm phút sau, chị em bà rời khỏi bệ, sét đã đánh vào bệ đó,
làm chết một người và làm bị thương bảy người.
Cái gì đã làm cho tóc người phụ nữ dựng đứng lên ?
* Bài học rút ra là: Nếu bạn đang đi trên đường, đi dã ngoại mà tự nhiên
thấy tóc trên đầu bạn dựng đứng lên thì tốt hơn hết là bạn tìm nơi ẩn nấp ngay vì
ngay trên đầu bạn đang có một đám mây tích điện cao có thể phóng ra tia lửa điện
khi có điều kiện thích hợp, và tất nhiên không nên đứng lại nơi đó để chụp ảnh.
Trên cơ sở đó tìm các câu chuyện, sự kiện tương tự
Câu chuyện 1: Vào một buổi chiều, tranh thủ lúc trời nắng, bà con nông dân
ở xã Nam Thành, huyện Yên Thành, Nghệ An ra đồng gặt lúa. Đến 16h, trời bất
ngờ đổ mưa dông và sấm sét, 11 người chạy vào lều canh dưa hấu giữa đồng để trú
mưa. Một luồng sét bất ngờ đã đánh trúng khiến họ bị văng ra khỏi lều hậu quả là
làm cho 3 người chết tại chỗ và 8 người bị thương rất nặng .

Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định

Trang 13/30


trường bằng 0. Một ô tô có thể là phương tiện gần như là lý tưởng để tránh sét.
VD 2: Các thao tác cơ bản khi sử dụng đồng hồ đa
năng hiện số (hình vẽ) để đo điện áp xoay chiều cỡ 120 V
gồm:
a. Nhấn nút ON OFF để bật nguồn của đồng hồ.
b. Cho hai đầu đo của hai dây đo tiếp xúc với hai đầu
đoạn mạch cần đo điện áp.
c. Vặn đầu đánh dấu của núm xoay tới chấm có ghi
200, trong vùng ACV.

Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định

Trang 14/30


Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015

d. Cắm hai đầu nối của hai dây đo vào hai ổ COM và VΩ.
e. Chờ cho các chữ số ổn định, đọc trị số của điện áp.
g. Kết thúc các thao tác đo, nhấn nút ON OFF để tắt nguồn của đồng hồ.
Thứ tự đúng các thao tác là
A. a, b, d, c, e, g.
B. c, d, a, b, e, g.
C. d, a, b, c, e, g.
D. d, b, a, c, e, g.
(Đề thi tuyển sinh đại học năm 2014)
Hướng dẫn
Dựa vào hướng dẫn trong SGK, chọn đáp án B.
VD 3: Máy (đồng hồ) đo điện hiện số đa năng thường dùng để đo các đại
lượng vật lí nào?

về Bắc. Khi đặt ở đây một dây dẫn thẳng, dài mang dòng điện I = 16 A theo
phương Tây – Đông thì tại điểm cách dây dẫn 8,0 cm về phía trên sẽ có từ trường
là bao nhiêu?
Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định

Trang 15/30


Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015

Hướng dẫn
NI
I' + I''
−7
Áp dụng: I =
và BT = 4π.10
⇒ Kết quả:
d tan β
2
β
Lần thí
I’
I’’
BT(T)
I
nghiệm (mA) (mA)
(mA)
0
1
33,4 33,45 45

+ độ lớn: Bd = 2.10
=
= 4,00.10 – 5 T
−2
r
8.10
tổng hợp tại điểm cách dây dẫn 8,0 cm phía trên là:
r
r r Từr trường
B = Bd + BT = 0
–7

VD 5: Trên pin điện thoại có một thông số 3000 mAh (như pin của điện
thoại Bphone). Em hãy cho biết ý nghĩa của thông số trên.
Hướng dẫn
Dung lượng của pin (hay ta thường gọi là dòng của pin) được đo bằng đơn vị
miliampe giờ (mAh). Thí dụ pin có dung lượng 3000 mAh tức là nó có thể cung
cấp một dòng điện 1000 mA (1 A) cho thiết bị sử dụng trong ba giờ (3 h). Chỉ số
này giúp bạn so sánh độ mạnh của các loại pin. Pin có mAh càng lớn thì càng
mạnh.
* Cũng cần lưu ý cho học sinh về khái niệm độ bền (tuổi thọ) của pin: Là do
cấu tạo và quá trình nạp, xả.
VD 6: Cho các dây nối, một bóng đèn dây tóc có hiệu điện thế định mức
12 V, một bình acquy có suất điện động 12 V và điện trở trong rất bé, một ôm kế,
một vôn kế, một ampekế và một nhiệt kế. Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để

Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định

Trang 16/30


α  IR1

Từ đó có thể đưa ra phương án thí nghiệm theo trình tự như sau:
+ Đọc trên nhiệt kế để nhận được nhiệt độ trong phòng t1.
+ Dùng ôm kế để đo điện trở của dây tóc bóng đèn khi đèn chưa thắp
sáng để nhận được điện trở R1. Khi dùng ôm kế như vậy sẽ có một dòng nhỏ đi qua
dây tóc nhưng sự thay đổi nhiệt độ của dây tóc khi đó là không đáng kể.
+ Mắc mạch điện cho đèn sáng bình thường, trong đó ampe kế mắc
nối tiếp và vôn kế mắc song song với bóng đèn.
+ Đọc số chỉ của vôn kế ampe kế để nhận được U và I.
+ Thay các số liệu nhận được vào công thức (4) để tính nhiệt độ của
dây tóc.
VD 7: Cho các dụng cụ sau:
- Một đèn 220 V - 15 W;
- Một đèn 220 V - 100 W;
- Một khoá đơn;
- Dây nối.
Hãy mắc một mạch điện sao cho: Khi K đóng thì đèn này sáng , đèn kia tối
và khi K ngắt thì hai đen sáng tối ngược lại. Giải thích hiện tượng này.
Hướng dẫn
Mắc mạch điện như hình vẽ:
- Khi K đóng thì đèn 15 W sẽ tắt và đèn 100 W sẽ sáng bình thường.
Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định

Trang 17/30


Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015

- Khi K mở thì đèn 15 W sẽ sáng, còn đèn 100 W sẽ gần như không sáng vì:

tiếp nhận kiến thức, phương pháp thì học sinh có thể trao đổi, tranh luận,...với
nhau. Trên cơ sở đó, học sinh có thể trao đổi kiến thức, tư duy nghiên cứu, phương
pháp tiếp cận cũng như xử lý thông tin. Nội dung này giúp cho học sinh ngoài cách
biết vận dụng kiến thức vào thực tế thì học sinh còn có thêm được kĩ năng hoạt
động nhóm, hoạt động trải nghiệm thực tế,...
Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định

Trang 18/30


Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015

* Các ví dụ minh hoạ
VD 1: Chủ đề: Pin và Acquy (Bài 11 _ Vật lí 11, CT NC
GV chia nhóm để thảo luận về các vấn đề:
- Sự hình thành hiệu điện thế điện hoá;
- Các loại pin, acquy, UPS,...;
- Cách bảo quản và sử dụng hiệu quả.
VD 2: Khi học bài: "Dòng điện trong chất khí" (Bài 22 _ Vật lí 11, CT NC),
giáo viên có thể chia nhóm, yêu cầu học sinh chuẩn bị các nội dung sau:
- Sự hình thành sét;
- Các loại sét;
- Cách phòng, chống sét.
VD 3: Một trạm hạ áp cấp điện cho một nông trại để thắp sáng các bóng đèn
sợi đốt (coi là điện trở thuần) cùng loại có điện áp định mức 220 V. Nếu dùng 500
bóng thì chúng hoạt động đúng định mức, nếu dùng 1500 bóng thì chúng chỉ đạt
81% công suất định mức. Coi điện trở của bóng đèn không đổi, điện áp ra ở cuộn
thứ cấp của máy hạ áp là U không đổi. Giá trị của U là
A. 233 V.
B. 310 V.


(2)

Trang 19/30


Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015

P2
U 22
= 81% = 2 ⇒ U 2 = U1.0,9 = 198 V.
- Lại có:
P1
U1
500.220 1500.198
=
Từ (1) và (2) ta có:
⇒ U0 ≈ 233 V
U − 220 U − 198
*Lưu ý: Cũng có thể chuyển bài tập trên thành bài toán điện một chiều dùng
trong Vật lí 11 như sau:
Trong giờ học thực hành mắc mạch điện, một học sinh dùng nguồn điện một
chiều để thắp sáng một mạch điện gồm các bóng đèn sợi đốt (coi là các điện trở)
cùng loại có điện áp định mức 12 V. Nếu dùng 50 bóng mắc song song thì chúng
hoạt động đúng định mức. Nếu mắc song song thêm 50 bóng nữa thì chúng chỉ đạt
81% công suất định mức. Coi điện trở của bóng đèn không đổi và quá trình mắc
thêm làm điện trở của dây dẫn thay đổi không đáng kể. Tính hiệu điện thế của
nguồn.
Hướng dẫn
- Gọi điện trở của mỗi đèn là R0, điện trở của dây dẫn là Rd.

= 81% = 2 ⇒ U 2 = U1.0,9 = 10,8 V.
- Lại có:
P1
U1
Từ (1) và (2) ta có:

50.12
100.10,8
=
⇒ U0 = 13,5 V
U 0 − 12 U 0 − 10,8

VD 4: Ở nơi truyền tải điện năng người ta mắc một công-tơ điện để đo điện
năng truyền tải, mỗi ngày đêm công-tơ chạy 48000 kWh. Nơi tiêu thụ người ta
cũng mắc một công-tơ để đo điện năng tiêu thụ, mỗi ngày đêm công-tơ chỉ chạy
38400 kWh. Nếu nâng điện áp nơi tiêu thụ lên 2 lần nhưng công suất nơi tiêu thụ
không đổi thì mỗi ngày đêm công-tơ nơi truyền tải chỉ giá trị bao nhiêu sau đây?
Giả thiết hệ số công suất của cả hệ thống bằng 1.
Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định

Trang 20/30


Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015

A. 43200 kWh.

B. 39000 kWh.
C. 40800 kWh.
D. 49000 kWh.

áp dụng thông thường mà phải tiến đến mức độ vận dụng.
* Các ví dụ minh hoạ
- Các ví dụ về sự dụng các đơn vị kiến thức khác nhau
VD 1: Đặt vào hai đầu của đoạn mạch gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với
cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu
Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định

Trang 21/30


Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015

dụng U không đổi, tần số f thay đổi được. Khi f 1 = f0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai
đầu tụ điện bằng U, khi f2 = f0 + 75 Hz thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm bằng U
1
và hệ số công suất của mạch là
. Hỏi f0 có giá trị gần nhất với giá trị nào sau
3
đây.
A. 25 Hz.

B. 10Hz.
Hướng dẫn
- Khi f = f0 hay ω = ω0 ta có:

C. 16 Hz.

D. 30 Hz.

2

3

Từ (1) và (2): ZL0 = ZC ⇒ ω0 L =
- Mà cos ϕ =

R
R 2 + ( Z L − ZC )

2

(2)
(3)
(4)

L
L
2 R2
2
2 2
2
2
−
Từ (1) ⇒ Z = 2 − R ⇒ ω0 L = 2 − R ⇒ ω0 =
C
C
LC L2
ω2
- Thế (3) và (4) vào (5): ω02 = 2ωω0 −
⇒ 3ω02 − 6ωω0 + ω2 = 0
3

π
(vuông pha)
2

u 2R
u 2L
⇒ Ta có hệ thức: 2 + 2 = 1
U 0R U 0L

(1)

- Từ hệ thức 65u 2R + 256u 2L = 1600 , biến đổi tương đương ta có:
Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định

Trang 22/30


Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015

u 2R
u 2L
+
=1
(2)
1600 1600
65
256
- Sử dụng tương đương hệ số, từ (1) và (2) ta có:
1600
40

V.
B. 30 2 V .
C.
V.
D. 60 V.
5
5
Hướng dẫn
ZC1
=1
3
Do Ud1 = 30 V, Ud2 = 90 V ⇒ Ud2 = 3Ud1 ⇒ I2 = 3I1 ⇒ Z1 = 3Z2
2
2
2
2
⇔ R + (ZL − 3) = 9  R + (ZL − 1) 
- Nhận xét: Do C2 = 3C1 nên có thể đặt ZC1 = 3 ⇒ ZC2 =

- Lại có φ2 = 900 - φ1 ⇔ ϕ1 + ϕ2 = 900 ⇒ tanϕ1.tanϕ2 = - 1
Z − 3 ZL − 1
.
= −1
⇔ L
R
R
- Từ (1), (2) giải hệ ⇒ ZL = 1,2; R = 0,6
Lại có: U d1 = I1.Zd =

U. R 2 + Z L2

Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015

A.

L1
.
4

3L1
.
8
Hướng dẫn
B.

C.

- Khi n1 = n, ta có: U L = U = I.ZL1 =

3L1
.
4

D.

E.ZL1
R + (ZL1 − ZC )
2

2



R 2
) = 4Z 2L2 ⇒ ZL2 = 0,5R ⇒ ZL2 = 0,5ZL1
2
L2 1
1
= (do n2 = 2n1 ⇒ ω2 = 2ω1)
⇔ω2L2 = ω1L1 ⇒
L1 4
2
2
⇔ R + (ZL2 −

VD 5: Đặt điện áp u = U 2 cos ωt (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối
tiếp, cuộn dây thuần cảm với ω có thể thay đổi được. Biết 2L > R 2C. Khi
ω = ω1 = 80π rad/s hoặc ω = ω2 = 160π rad/s thì điện áp hai đầu điện trở thuần R
bằng nhau. Khi ω = ω3 hoặc ω = ω3 + 7,59π rad/s thì điện áp hai đầu cuộn dây bằng
2U
nhau và bằng
. Để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây lớn nhất thì tần số góc
3
gần giá trị nào nhất sau đây ?
A. 160π rad/s. B. 150π rad/s.
Hướng dẫn

C. 140π rad/s.

D. 120π rad/s.

1

C
4  1
1 
2
2
2
2
2
2
Lấy (1) – (2): 4(Z3C − Z4C ) = Z4L − Z3L ⇔ 2  2 − 2 ÷ = L(ω4 − ω3 )
C  ω3 ω4 
Với ω = ω1 hoặc ω = ω2 mà I1 = I 2 ⇒ ω1.ω2 =

Cao Văn Kiên - THPT A Hải Hậu, Nam Định

Trang 24/30


Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2014 - 2015

2
= 25600π2
LC
Mà ω4 = ω3 + 7,59π ⇒ ω3 (ω3 + 7,59π) = 25600π2
⇒ ω3 = 490,87 (rad s) ⇒ ω4 = 514,71 (rad s).
- Để U L đạt cực đại thì:

⇔ ω3 .ω4 =

1 1 1

R
=
⇒ cot α =
- Khi i1 = i3 ⇒
R
ZL
ZL
và 2I =

−U0 3
U
−U0 3
sin α ⇔ 0 =
sin α
R
ZL
R

R
= − 3 sin α = cot α ⇒ 3cos 2α − cosα − 3 = 0
ZL
R
- Bằng máy tính Casio500Plus ta có: α ⇒ cot α =
≈ 1,04.
ZL
⇒

- Các ví dụ đòi hỏi phải có sự nhận xét, đánh giá
VD 7: Mạch điện xoay chiều gồm có biến trở R, cuộn dây có độ tự cảm L có
điện trở trong r ≠ 0 và tụ điện C mắc nối tiếp. Thay đổi giá trị R. Khi công suất trên