“ Vận dụng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu để giải nhanh một số bài tập điện xoay chiều- Vật lí 12 ”

MỤC LỤC
1.
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
2.
2.1.
2.2.
2.3.
2.3.1.
2.3.2.
2.3.3.
2.3.4.
2.3.5.
2.3.6.
2.3.7.
2.3.8.
2.3.9.
2.3.10
.
2.4
3.
3.1.
3.2.

Trang

MỞ ĐẦU

5
7
8
9
10
11
13
15

Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Kiến nghị
TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SKKN ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG
ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP SỞ GD&ĐT TỪ LOẠI C TRỞ
LÊN

16
17
17
17
18
19

Trường THPT Hoàng Lệ Kha

Giáo viên : Nguyễn Thị Hà

1

điện xoay chiều hay và khó cho học sinh, tôi nhận thấy các em rất có hứng thú làm
bài tập về phần này và các em vận dụng khá dễ dàng, nhanh chóng. Khi luyện đề
tổng hợp gặp những câu hỏi như vậy các em đã áp dụng và tính toán rất nhanh, hiệu
quả rất cao, rút ngắn được rất nhiều thời gian. Chính vì thế trong năm học
2018- 2019 tôi đã đúc kết và viết đề tài sáng kiến kinh nghiệm này. Mong rằng nó
sẽ giúp ích cho các thầy cô trong quá trình giàng dạy và các em học sinh trong quá
trình học tập, ôn thi THPTQG.
1.3. Đối tượng nghiên cứu
Như đã trình bày, đề tài này tập trung khai thác sao cho có hiệu quả phương
pháp chuản hóa gán số liệu áp dụng để giải nhanh một số bài tập điện xoay chiều –
Vật lí 12. Để thấy được hiệu quả của cách làm này, trong mỗi bài tập đưa ra tôi sẽ
giải bằng hai cách: cách giải thông thường và phương pháp chuẩn hóa gán số liệu.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Đúc rút kinh nghiệm từ nhiều năm giảng dạy, từ những đồng nghiệp đã biết đến
phương pháp chuẩn hóa gán số liệu áp dụng cho phần điện xoay chiều và từ các
nguồn tài liệu tham khảo.
Trường THPT Hoàng Lệ Kha

Giáo viên : Nguyễn Thị Hà

2


“ Vận dụng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu để giải nhanh một số bài tập điện xoay chiều- Vật lí 12 ”

2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
Để hiểu rõ được đề tài “ Vận dụng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu để giải
nhanh một số bài tập điện xoay chiều ” cần hiểu rõ phương pháp chuẩn hóa gán số
liệu là gì, các bài tập như thế nào thì có thể vận dụng phương pháp này và đặc biệt

Đặt điện áp xoay chiều vào đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần
có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi C = C 1 thì cường độ
dòng điện trễ pha π/4 so với hiệu điện thế hai đầu mạch. Khi C = C 1/6,25 thì Uc đạt
giá trị cực đại. Hệ số công suất mạch khi đó là
A. 0,8
B. 1
C. 0,6
D. 0,4
Giải:
*Cách 1: phương pháp giải thông thường
Trường THPT Hoàng Lệ Kha

Giáo viên : Nguyễn Thị Hà

3


“ Vận dụng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu để giải nhanh một số bài tập điện xoay chiều- Vật lí 12 ”

- Với C = C1 , ta có:
- Với C = C1/6,25 , ta có:

Ta có:

Lấy nghiệm: ZL = 4R/3

= 7,75 R

ZC2 = 25R/12



3

B.

4 2

3
8

C.

4 2
3

D.

8
3

Giải:
*Cách 1: phương pháp giải thông thường
Điều chỉnh C để UCmax
Điều chỉnh C để ULmax
Điều chỉnh C để URmax
Theo giả thiết, ta có: UCmax = 3ULmax
=3

Suy ra:
Chọn đáp án B


Theo bài ra L = CR2 (2). Từ (1) và (2) ta có:

Chọn đáp án C
*Cách 2: phương pháp chuẩn hóa gán số liệu
Từ giả thiết: L = C.R2 => ZL. ZC = R2
Khi tần số thay đổi, ta luôn có: ZL ~ f và ZC ~1/f.
Chọn đại lượng chuẩn hóa là ZL, khi đó ta có bảng sau
ω
ZL
ZC
ω1
1
x
ω2 = 4ω1
4
x/4

Trường THPT Hoàng Lệ Kha

Giáo viên : Nguyễn Thị Hà

6


“ Vận dụng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu để giải nhanh một số bài tập điện xoay chiều- Vật lí 12 ”

Chọn đáp án C
2.3.4. Bài tập 4.
Đặt vào hai đầu một cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở thuần R lần lượt các điện

Gán cho U = 1; R =1. Khi đó ta có:

Từ (1) và (2) ta có:

Từ (1) và (3) ta có:

Kết hợp (4) ta được:

Chọn đáp án C
2.3.5. Bài tập 5.
Đặt điện áp u = U0cosωt (U0, ω không đổi) vào đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện
trở R, tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi. Hình vẽ
bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng U L giữa hai đầu cuộn
cảm và hệ số công suất cosφ của đoạn mạch theo giá trị của độ tự cảm L. Giá trị của
U0 gần nhất với giá trị nào sau đây ?

Trường THPT Hoàng Lệ Kha

Giáo viên : Nguyễn Thị Hà

8


“ Vận dụng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu để giải nhanh một số bài tập điện xoay chiều- Vật lí 12 ”

A. 240 V.

B. 165 V.

C. 220 V.

R = 1

1

Gán cho  Z = n → ZL = + x
x
 C
Trường THPT Hoàng Lệ Kha

Giáo viên : Nguyễn Thị Hà

9


“ Vận dụng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu để giải nhanh một số bài tập điện xoay chiều- Vật lí 12 ”

+ Hệ số công suất của mạch điện:

cos ϕ =

R
R 2 + ( ZL − ZC )

+

2

↔ 0,8 =

1

giữa L và C. Hệ số công suất của đoạn mạch AM là
A.

2
7

.

B.

1
3

.

C.

5
.
6

D.

1
.
3

Giải:
*Cách 1: phương pháp giải thông thường
5U

=

3
Z
2
2
=
×Chọn
3 2 9 2
7
Z + Z
4
16

đáp án A

*Cách 2: phương pháp chuẩn hóa gán số liệu
U Cmax =

5U
5
=> ZC = Z
4
4

Chọn Z = 4 => Zc = 5

Ta có: ZC2 = Z2 + Z2L => ZL = 3
Từ biểu thức của tổng trở Z = R 2 + (ZL − ZC ) 2 =>R = 2
Hệ số công suất của đoạn mạch AM:

2.3.7. Bài tập 7.
Mắc vào đoạn mạch RLC không phân nhánh gồm một nguồn điện xoay chiều có tần
số thay đổi được. Ở tần số f1 = 50Hz, hệ số công suất đạt cực đại cosϕ1 = 1. Ở tần số
f2 =100Hz, hệ số công suất nhận giá trị
suất của mạch cosϕ3 bằng
A.0,874
B. 0,486

cos ϕ 2 =

2
×Ở
2

tần số f3 = 75Hz, hệ số công

C. 0,625

D. 0,781

Giải:
*Cách 1: phương pháp giải thông thường
Ở tần số f1 = 50 Hz thì cosϕ1 = 1 => ZL1 = ZC1
Ở tần số f2 = 100 Hz = 2 f1 => ZL2 = ZL1, ZC2 = ZC1/2 = ZL1/2
Ta có:

Ở tần số f3 = 75 Hz = 1,5 f1 => ZL3 = 1,5ZL1, ZC3 = ZC1/1,5 = ZL1/1,5

*Cách 2: phương pháp chuẩn hóa gán số liệu
Ở tần số f1 = 50 Hz thì cosϕ1 = 1 => ZL1 = ZC1 . Ta gán cho ZL1 = ZC1 = 1

mạch AB gồm đoạn mạch AM mắc nối tiếp với đoạn mạch MB. Đoạn mạch AM gồm
điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB chỉ có cuộn
cảm thuần có độ tự cảm L. Biết 2L > R 2C. Khi f = 60 Hz hoặc f = 90 Hz thì cường độ
dòng điện hiệu dụng trong mạch có cùng giá trị. Khi f = 30 Hz hoặc f = 120 Hz thì điện
áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có cùng giá trị. Khi f = f 1 thì điện áp ở hai đầu đoạn mạch
MB lệch pha một góc 1350 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch AM. Giá trị của f1 bằng:
A. 60 Hz.
B. 80 Hz.
C. 50 Hz.
D. 120 Hz.
Giải:
*Cách 1: phương pháp giải thông thường
Khi f = 60 Hz hoặc f = 90 Hz thì ta có:

Ta có:

Khi f = 30 Hz hoặc f = 120 Hz thì:

Trường THPT Hoàng Lệ Kha

Giáo viên : Nguyễn Thị Hà

12


“ Vận dụng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu để giải nhanh một số bài tập điện xoay chiều- Vật lí 12 ”

=
Khi f = f1 ta có giản đồ vec tơ như hình vẽ
Từ hình vẽ ta suy ra: ZC = R

2
3
1
4

ZC
x/2
x/3
x
x/4

Khi f = 60 Hz hoặc f = 90 Hz thì UC bằng nhau nên ta có:

Khi f = 60Hz và f = 90Hz ta thấy I bằng nhau nên ta có:
Trường THPT Hoàng Lệ Kha

Giáo viên : Nguyễn Thị Hà

13


“ Vận dụng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu để giải nhanh một số bài tập điện xoay chiều- Vật lí 12 ”

Kết hợp với x = 4

Khi f = f1 ta có:
⇒

=R


Giải phương trình bậc 2 với biến R, ta được:
⇒
+ Khi f = f0 + 75 = n f0

Trường THPT Hoàng Lệ Kha

Giáo viên : Nguyễn Thị Hà

14


“ Vận dụng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu để giải nhanh một số bài tập điện xoay chiều- Vật lí 12 ”

+
+
⇒ n = 2,5
Từ f = f0 + 75 = n f0 ⇒ f0 = 50 (Hz). Chọn đáp án B
*Cách 2: phương pháp chuẩn hóa gán số liệu
khi f = f0 gán cho ZL = 1. Ta có bảng sau:
f
ZL
ZC
f0
1
x
f = nf0
n
x/n
Khi f = f0 thì UC = U
=> ZC = Z = R 2 + (ZL − ZC ) 2 => x 2 = R 2 + (1 − x) 2 => x =

3n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 3 A. Nếu rôto
của máy quay đều với tốc độ 2n vòng/phút thì cảm kháng của đoạn mạch AB là
A.

R
3

.

B. R

3.

C.

2R
3

.

D.

2R 3 .

Giải:
*Cách 1: phương pháp giải thông thường

Trường THPT Hoàng Lệ Kha

Giáo viên : Nguyễn Thị Hà

Kết hợp (6) ta được:

Chọn đáp án C
*Cách 2: phương pháp chuẩn hóa gán số liệu
Ta có:

(1);

(2) ;

(3)

Từ (1), (2) và (3)
Lại có: ZL = L =
L
ZL n
Khi tốc độ của rôto là n ta gán cho U = 1và ZL = 1
Ta có bảng sau:
Tốc độ của rôto U
ZL
n
3n
2n

1
3
2

Trường THPT Hoàng Lệ Kha


sinh các lớp tôi không dạy và cũng đạt kết quả rất tôt. Tôi rất mong các bạn đồng
nghiệp góp ý để đề tài được hoàn thiện hơn, phù hợp với mọi đối tượng học sinh, để
có thể giúp các em hứng thú hơn khi học môn Vật lí nói chung và phần điện xoay
chiều nói riêng, đặt biệt là để các em đạt được kết quả cao nhất trong kì thi
THPTQG.
Trường THPT Hoàng Lệ Kha

Giáo viên : Nguyễn Thị Hà

17


“ Vận dụng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu để giải nhanh một số bài tập điện xoay chiều- Vật lí 12 ”

3.2. Kiến nghị
Những sáng kiến kinh nghiệm và đề tài nghiên cứu khoa học có chất lượng và
tính ứng dụng cao cần được gửi về các trường để tất cả giáo viên, học sinh có thể
tham khảo, học hỏi.
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG Thanh Hóa, ngày 10 tháng 5 năm 2019
ĐƠN VỊ
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình
viết, không sao chép nội dung của người
khác.
(Ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Thị Hà

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Vật lí 12 – Nhà xuất bản giáo dục.
2. Bí quyết ôn luyện thi đại học - Tác giả Chu Văn Biên- Nhà xuất bản Đại học

hoặc C)
1.
“Đặt vấn đề vào bài với tính cách là một Sở
Trường THPT Hoàng Lệ Kha

Giáo viên : Nguyễn Thị Hà

19


“ Vận dụng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu để giải nhanh một số bài tập điện xoay chiều- Vật lí 12 ”

2.
3.

biện pháp nhằm tích cực hóa hoạt động của
học sinh trong dạy học Vật lí ”
“ Vận dụng nhiều cách giải khác nhau cho
nhiều bài toán Vật lí ”
“ Ưu điểm của việc vận dụng phương pháp
giản đồ véc tơ khi giải một số bài tập điện
xoay chiều ”

Trường THPT Hoàng Lệ Kha

GD&ĐT
Sở
GD&ĐT
Sở
GD&ĐT