chương III. Dòng điện xoay chiều - Pdf 68

Lê Đình Bửu - Giáo án vật lý 12 – chương trình cơ bản
CHƯƠNG III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Tiết 31 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
A. MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1. Kiến thức: Học sinh phát biểu được định nghĩa về dòng điện xoay chiều, viết được biểu thức cường
độ dòng điện tức thời của dòng điện xoay chiều; Nêu được ví dụ về đồ thị của cường độ dòng điện tức thời, chỉ
ra được trên đồ thị các đại lượng cường độ dòng điện cực đại, chu kì;
2. Kĩ năng: Giải thích tóm tắt nguyên nhân tạo ra dòng điện xoay chiều; Viết được biểu thức của công
suất tức thời của dòng điện xoay chiều chạy qua mạch một điện trở; Phát biểu được định nghĩa và thành lập
biểu thức cường độ dòng điện hiệu dụng, điện áp hiệu dụng.
3. Giáo dục thái độ:
B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:
1. Giáo viên: Mô hình máy phát điện xoay chiều; Dao động kí để biểu diễn đồ thị cường độ dòng điện
theo thời gian của dòng điện xoay chiều;
2. Học sinh: Ôn lại các tính chất của hàm điều hoà, các khái niệm về dòng điện, cường độ dòng điện,
định luật Ohm, dòng điện không đổi và dòng điện biến thiên.
C. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC:
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại các khái niệm:
1. Dòng điện là gì?
2. Định nghĩa cường độ dòng điện. Thế nào là dòng
điện một chiều, dòng điện không đổi?
*Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học.
*Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống
để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh tiếp thu thông tin, hình thành ý tưởng
nghiên cứu.
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm về dòng điện xoay chiều:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên dẫn dắt học sinh hình thành khái niệm về

*Giáo viên yêu cầu học sinh biểu thức tính từ thông
qua cuộn dây ở thời điểm t.
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm về
*Học sinh thảo luận theo nhóm, tái hiện lại kiến thức
để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. Câu trả
lời đúng: Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng
khi có sự biến thiên của từ thông qua một khung dây
khép kín thì trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm
ứng.
*Học sinh chú ý quan sát giáo viên đặt vấn đề, hình
thành khái niệm.
+Tại thời điểm t = 0,
B

n
, đến tại thời điểm t thì
góc α = [
B
,
n
] = ωt.
+ Từ thông qua khung dây có dạng:
φ = NBScosα =NBScosωt.
*Học sinh nhắc lại khái niệm về suất điện động cảm
1
Lê Đình Bửu - Giáo án vật lý 12 – chương trình cơ bản
suất điện động cảm ứng và biểu thức tính;
*Giáo viên nhận xét về trường hợp cuộn dây chỉ có
điện trở R.
*Giáo viên nhấn mạnh: Cường độ dòng điện cực đại

Hoạt động 4: Tìm hiểu giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên nhấn mạnh: Dòng điện xoay chiều cũng
có các tác dụng như dòng điện một chiều như tác
dụng nhiệt, tác dụng sinh lí…. Vì vậy khi cho dòng
điện xoay chiều qua điện trở R thì xảy ra hiệu ứng
Joule - Lenz (hiệu ứng toả nhiệt). Theo định luật bảo
tồn và chuyển hố năng lượng thì nhiệt lượng sinh
ra bằng điện năng tiêu thụ trong R.
*Giáo viên u cầu học sinh nhắc lại biểu thức tính
cơng suất nhiệt trong dòng điện khơng đổi.
*Giáo viên dẫn dắt học sinh hình thành biểu thức
tính cơng suất tiêu thụ tức thời qua điện trở R đối với
dòng điện xoay chiều.
*Giáo viên nhấn mạnh: giá trị trung bình của p được
tính cho một chu kì:
tcosRIp
22
o
ω=
*Giáo viên thơng báo biểu thức tính cơng suất trung
bình của dòng điện xoay chiều: P =
2
o
RI
2
1
p
=
*Giáo viên hướng dẫn học sinh so sánh với biểu thức

dụng hiệutrò Giá
=
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức.
Hoạt động 5: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên u cầu học sinh tóm tắt lại các kiến
thức cơ bản của bài học;
*Giáo viên u cầu học sinh về nhà làm các bài tập ở
sách giáo khoa trang 66;
*Giáo viên u cầu học sinh chuẩn bị nội dung cho
tiết học sau.
*Học sinh làm việc cá nhân theo u cầu của giáo
viên;
*Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập.
D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
………………………………………………………………………………………..………………….
……………………………………………………………………………………………..…………….
……………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………..……………………………………….
……………………………………………………………..…………………………………………….
Tiết 32: BÀI TẬP
2
Lê Đình Bửu - Giáo án vật lý 12 – chương trình cơ bản
A. MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1. Kiến thức: Học sinh nắm lại các khái niệm cơ bản về dòng điện xoay chiều, độ lệch pha của của
điện áp so với cường độ dòng điện xoay chiều; Định luật Ohm cho đoạn mạch chứa một số dụng cụ điện có tác
dụng nhiệt; Nắm được khái niệm về điện áp và cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.
2. Kĩ năng: Vận dụng những kiến thức đã học để giải một số bài toán cơ bản liên quan.
3. Giáo dục thái độ:
B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:

*Giáo viên định hướng:
+U
đm
,P
đm
=> R
đ
=?
+ U, R
đ
=> I =?
+ U, I, t => A =?
*Giáo viên yêu cầu một học sinh lên bảng giải và tìm
kết quả theo yêu cầu của bài toán;
*Giáo viên nhận xét và bổ sung.
*Giáo viên yêu cầu học sinh đọc đề bài tập 5/sgk –
66;
*Giáo viên gọi 2 học sinh lên bảng giải và tìm kết
quả theo yêu cầu của bài toán.
*Giáo viên yêu cầu các học sinh còn lại làm việc
theo nhóm, giải và nhận xét kết quả của bạn.
*Giáo viên nhận xét, đánh giá và bổ sung;
*Giáo viên yêu cầu hai học sinh lên giải bài tập
6,7/sgk – 66;
*Giáo viên cho học sinh nhận xét và bổ sung;
*Học sinh làm việc theo trình tự dẫn dắt của giáo
viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, giải và tìm kết quả:
+ Điện trở của bóng đèn: R
đ

2
2ñm
P
U
= 367Ω
+Cường độ dòng điện qua mạch:I=
21
RR
U
+
=0,28A
=> P
1
= R
1
I
2
= 33W; P
2
= R
2
I
2
= 28,8W
*Học sinh lên bảng giải và tìm kết quả theo yêu cầu
của bài toán;
*Học sinh ở lớp làm việc theo nhóm, giải và tìm kết
quả;
3
Lê Đình Bửu - Giáo án vật lý 12 – chương trình cơ bản

của giáo viên.
D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
………………………………………………………………………………………..………………….
……………………………………………………………………………………………..…………….
……………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………..……………………………………….
……………………………………………………………..…………………………………………….
E. PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG
………………………………………………………………………………………..………………….
……………………………………………………………………………………………..…………….
……………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………..……………………………………….
……………………………………………………………..…………………………………………….
4
Lê Đình Bửu - Giáo án vật lý 12 – chương trình cơ bản
Tiết 33 + 34 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
A. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức: Học sinh phát biểu được định luật Ohm đối với đoạn mạch thuần điện trở, đoạn mạch
chỉ chứa tụ điện và đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm; Nắm được tác dụng của tụ điện và cuộn cảm trong mạch
điện xoay chiều; Viết được công thức tính cảm kháng và dung kháng.
2. Kĩ năng: Vận dụng được những kiến thức cơ bản của bài học để giải quyết các bài tập định tính và
định lượng liên quan.
3. Giáo dục thái độ:
B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:
1. Giáo viên: Ôn lại các kiến thức về điện tích, hiệu điện thế của tụ điện; khái niệm về độ tự cảm và
suất điện động tự cảm;
2. Học sinh: Ôn lại những kiến thức do giáo viên yêu cầu.
C. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC:
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH

tức thời hai đầu đoạn mạch.
*Học sinh quan sát và tiếp nhận;
*Học sinh lắng nghe giáo viên đặt vấn đề và ghi nhận
công thức;
*Học sinh tái hiện kiến thức và trả lời câu hỏi theo
yêu cầu của giáo viên: I =
R
U
;
*Học sinh làm việc theo nhóm, theo yêu cầu và dẫn
dắt của giáo viên: i =
2
R
U
R
u
=
cos(ωt) (V);
Giáo viên tiếp nhận biểu thức của định luật Ohm cho
đoạn mạch chỉ có điện trở R: I =
R
U
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và rút ra
kết luận như sách giáo khoa.
Hoạt động 3: Nghiên cứu mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên tiến hành thí nghiệm với mạch điện, yêu
cầu học sinh quan sát và nhận xét kết quả;
+ Khi sử dụng nguồn điện một chiều => Đối với
dòng điện một chiều, tụ điện có tác dụng gì?

)
=> Kết luận vấn đề.
*Giáo viên dẫn dắt học sinh xây dựng khái niệm
dung kháng;
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, trả
lời câu hỏi C4;
+Xây dựng biểu thức của định luật Ohm.
*Giáo viên dẫn dắt học sinh phát biểu định luật Ohm
cho đoạn mạch chỉ có tụ điện: Cường độ dòng điện
hiệu dụng trong đoạn mạch chỉ chứa tụ điện có giá
trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa hai
đầu đoạn mạch và dung kháng của mạch điện.
*Giáo viên dẫn dắt học sinh so sánh để rút ra biểu
thức độ lệch pha của điện áp so với dòng;
*Giáo viên phân tích, dẫn dắt học sinh tìm ý nghĩa
của dung kháng.
+Dung kháng có vai trò cản trở dòng điện xoay
chiều.
+ Với điện áp xác định, sự phụ thuộc của I vào C
như thế nào?
+ Dung kháng ngoài tác dụng cản trở dòng điện xoay
chiều còn có tác dụng gì?
*Giáo viên dẫn dắt học sinh xét trong trường hợp
mắc tụ điện vào đoạn mạch điện một chiều thì trường
hợp gì xảy ra?
*Giáo viên quan sát, làm việc theo nhóm, xây dựng
biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch.
+Điện tích tức thời của tụ điện:
q = Cu = CU
o

C
Z
U
.
Biểu thức trên được gọi là định luật Ohm cho đoạn
mạch chỉ có tụ điện.
*Học sinh ghi nhận định luật Ohm cho đoạn mạch
chỉ chứa tụ điện;
*Học sinh so sánh biểu thức của dòng và thế để xác
định độ lệch pha;
*Học sinh làm việc theo nhóm, tìm các ý nghĩa của
dung kháng:
+Học sinh ghi nhận vai trò cản trở dòng điện xoay
chiều của tụ điện;
+Khi C càng lớn thì Z
C
càng nhỏ, nên khả năng cản
trở dòng điện càng bé.
+Ngoài tác dụng cản trở dòng điện, dung kháng còn
có tác dụng làm lệch pha giữa cường độ dòng điện và
điện áp hai đầu tụ điện (
2
π
);
*Đối với dòng điện một chiều, f = 0 => Z
C
= ∝
Hoạt động 4: Nghiên cứu đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm về

i = I
2
cosωt (A)
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, tìm
biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch.
Giáo viên gợi ý:
+ Tính đạo hàm i theo t;
+ So sánh độ lệch pha giữa thế và dòng;
+ Tìm sự phụ thuộc hiệu điện thế hiệu dụng và
cường độ dòng điện hiệu dụng
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, trả
lời câu hỏi C6;
*Giáo viên dẫn dắt học sinh biểu diễn trên giản đồ
vector.
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, rút
ra ý nghĩa của cảm kháng;
*Học sinh làm việc theo nhóm, theo trình tự dẫn dắt
của giáo viên;
+Biểu thức điện áp hai đầu cuộn cảm:
u = Li’ = -ωLI
2
sinωt = ωLI
2
cos(ωt +
2
π
)
(V)
=> Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm: U = ωLI
Đặt Z

*Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá kiến thức
trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc cá nhân, nhận nhiệm vụ học tập.
D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
………………………………………………………………………………………..………………….
……………………………………………………………………………………………..…………….
……………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………..……………………………………….
……………………………………………………………..…………………………………………….
E. PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG
………………………………………………………………………………………..………………….
……………………………………………………………………………………………..…………….
……………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………..……………………………………….
……………………………………………………………..…………………………………………….
7
Lê Đình Bửu - Giáo án vật lý 12 – chương trình cơ bản
Tiết 35 BÀI TẬP
A. MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1. Kiến thức: Học sinh nắm được biểu thức tính cảm kháng của cuộn cảm và dung kháng của tụ điện,
nắm được mối quan hệ giữa điện áp và cường độ dòng điện trong đoạn mạch chỉ có R, L,C để viết biểu thức
của điện áp và dòng điện tức thời.
2. Kĩ năng: Học sinh vận dụng kiến thức để giải một số bài tập cơ bản liên quan.
3. Giáo dục thái độ:
B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:
1. Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải.
2. Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên.
C. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC:
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH

π
pha so với i.
*Học sinh tiếp nhận thông tin, nhận thức vấn đề cần
nghiên cứu của tiết học.
Hoạt động 2: Giải bài tập trắc nghiệm:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên phát phiếu học tập cho học sinh;
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm,
phân tích và lựa chọn đáp án;
*Giáo viên yêu cầu đại diện các nhóm trình bày kết
quả lựa chọn.
*Giáo viên bổ sung và chỉnh sửa.
*Học sinh nhận phiếu học học tập từ giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, lựa chọn đáp án
đúng;
*Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả.
Hoạt động 3:Giải bài tập định lượng:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh đọc bài tập 3/sgk – 74;
*Giáo viên gọi học sinh lên bảng giải và tìm kết quả
theo yêu cầu của bài toán.
*Giáo viên định hướng:
+ U, I => Z
C
=? => C = ?
+ Có I, ϕ => i =?
*Giáo viên yêu cầu học sinh lên bảng giải bài tập
5/sgk – 74;
*Giáo viên yêu cầu học sinh cả lớp làm việc theo
nhóm, tìm phương pháp chứng minh;

L1
+ Z
L2
= (L
1
+ L
2

*Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo
8
Lê Đình Bửu - Giáo án vật lý 12 – chương trình cơ bản
*Giáo viên yêu cầu học sinh chép đề bài tập;
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm,
thảo luận và tìm kết quả theo yêu cầu của bài toán.
*Giáo viên định hướng:
I
1
=
1C
Z
U
; I
2
=
2C
Z
U
=>
CC
C

cos(2
π
ft) (V)
1. Khi tụ điện có điện dung C
1
thì cường độ dòng điện qua
mạch là 1,1A. Điều chỉnh để điện dung tăng thêm
π

2
10
4
(F) thì cường độ dòng điện trong mạch là 2,2A. Tính điện
dung C
1
của tụ điện.
2. Biết hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu mạch điện là 220V.
Xác định tần số của dòng điện
Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài tập có
dạng tương ứng;
*Giáo viên nhấn mạnh mối quan hệ giữa thế và dòng
đối với mạch điện xoay chiều chỉ có R,L hoặc C;
*Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập ở
sách bài tập;
*Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà xem trước bài:
Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có
R.L,C mắc nối tiếp.
*Học sinh ghi nhận phương pháp theo yêu cầu của

3
π
) (V); B. u = 200cos(100πt +
3
π
) (V)
C. u = 200
2
cos(100πt +
6
π
) (V) D. u = 100
2
cos(100πt -
3
2
π
) (V)
Câu 3: Giữa hai cực của tụ điện có điện dung C =
π

2
10
4
(F) được duy trì bởi một điện áp u = 150cos(100πt -
3
π
) (V). Kết luận nào sau đây là đúng khi nói về biểu thức tức thời của cường độ dòng điện trong mạch?
A. i = 0,75cos(100πt +
6

hưởng điện.
3. Giáo dục thái độ:
B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:
1. Giáo viên: Bộ thí nghiệm có dao động kí điện tử (hai chùm tia), các volte kế, ampère kế và các phần
tử R,L,C;
2. Học sinh: ôn lại các kiến thức cộng vector và phương pháp giản đồ vector quay Fresnel để tổng hợp
hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số.
C. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC:
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi kiểm tra bài cũ:
1. Viết biểu thức tính cảm kháng, dung kháng và
định luật Ohm cho đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm, tụ
điện;
2. Nêu mối quan hệ giữa điện áp và cường độ dòng
điện tức thời trong các đoạn mạch chỉ chứa điện trở
thuần, cuộn cảm và tụ điện;
*Giáo viên nhận xét và cho điểm.
*Vạy trong trường hợp mạch điện xoay chiều có ít
nhất là hai phần tử thì chúng ta khảo sát nó như thế
nào?
*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức
một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu
cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, tiếp nhận thông tin và
thảo luận về phương pháp nghiên cứu.
Hoạt động 2: Phương pháp giản đồ vector quay Fresnel.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh nêu định luật về hiệu
điện thế trong đoạn mạch điện không đổi có từ hai

mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp:
u = u
R
+ u
L
+ u
C
.
*Giáo viên trình tự phân tích và dẫn dắt học sinh xây
dựng phương pháp giản đồ vector quay các giá trị
*Học sinh ghi nhận đoạn mạch có R, L, và C mắc nối
tiếp;
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận định luật Ohm cho
đoạn mạch điện xoay chiều có các phần tử mắc nối
tiếp;
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp;
10
Lê Đình Bửu - Giáo án vật lý 12 – chương trình cơ bản
điện áp:
CLR
UU
++=
UU
*Giáo viên yêu cầu vận dụng kiến thức đã học, biểu
diễn các vector điện áp trên giản đồ vector quay;
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm,
thiết lập được biểu thức:
U
2
=

*Giáo viên yêu cầu học sinh thiết lập biểu thức tính
độ lệch pha của điện áp so với cường độ dòng điện.
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét độ lệch pha,
kết quả đúng:
+Khi Z
L
> Z
C
: Điện áp sớm pha hơn cường độ dòng
điện;
+ Khi Z
L
< Z
C
: Điện áp trễ pha hơn cường độ dòng
điện.
*Giáo viên lưu ý: Nếu ta kí hiệu ϕ là góc lệch pha
của cường độ dòng so với điện áp thì
tanϕ =
R
ZZ
LC

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét có trường hợp
nào đặc biệt xảy ra trong mạch?
*Giáo viên nhấn mạnh: Hiện tượng cộng hưởng điện
là trường hợp đặc biệt xảy ra trong mạch R, L,C mắc
nối tiếp.
+Cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại;
+ Điện áp và cường độ dòng điện cùng pha.

C
thì hiệu điện thế cùng
pha với cường độ dòng điện;
+ Cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại.
*Học sinh ghi nhận khái niệm hiện tượng cộng
hưởng điện và các đặc trưng của hiện tượng cộng
hưởng điện.
Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm về
cảm kháng, dung kháng và tổng trở của mạch điện
xoay chiều;
*Giáo viên yêu cầu học sinh viết biểu thức tính
cường độ dòng điện hiệu dụng, biểu thức độ lệch pha
của điện áp so với dòng điện;
*Giáo viên yêu cầu học sinh nêu khái niệm về hiện
tượng cộng hưởng điện và các đặc trưng của hiện
tượng cộng hưởng điện xảy ra trong mạch.
*Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập ở
sách giáo khoa trang 79 và trang 80.
*Giáo viên yêu cầu học sinh chuẩn bị nhiệm vụ cho
tiết học tiếp theo: Bài tập
*Học sinh hệ thống hoá kiến thức để trả lời câu hỏi
theo yêu cầu của giáo viên;
+ Các khái niệm về cảm kháng, dung kháng, tổng trở
của mạch điện xoay chiều;
+Định luật Ohm; Độ lệch pha của điện áp so với
dòng điện;
+Khái niệm về hiện tượng cộng hưởng và đặc trưng
của hiện tượng cộng hưởng.

*Vậy đối với dòng điện xoay chiều thì giá trị cường
độ dòng điện và hiệu điện thế biến thiên theo thời
gian, công suất được tính như thế nào?
*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức
một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu
cầu của giáo viên:
1. Tổng trở: Z =
2
CL
2
)ZZ(R
−+
;
2. Điều kiện cộng hưởng:
Z
L
= Z
C
hay ω
2
LC = 1
+Đặc trưng: - u và i cùng pha;
- I đạt giá trị cực đại.
*Học sinh tái hiện lại kiến thức trả lời câu hỏi
theo yêu cầu của giáo viên.
*Học sinh tiếp nhận thông tin, nhận thức vấn đề
cần nghiên cứu.
Hoạt động 2: Xây dựng biểu thức tính công suất của dòng điện xoay chiều:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên giới thiệu mạch điện xoay chiều.

tính công suất dòng điện không đổi cho giá trị tức
thời của mạch điện: p = ui.
*Học sinh làm việc theo nhóm, thiết lập được biểu
thức: p = 2UIcosωtcos(ωt + ϕ)
= UI[cosϕ + cos(2ωt + ϕ)]
Dựa trên dẫn dắt của giáo viên, học sinh tìm được
biểu thức tính công suất trung bình trong một chu kì:
P =
[ ]
)t2cos(
ϕ+ω+ϕ=
cosUI p
*Học sinh dựa trên lập luận của giáo viên để thiết lập
được: P = UIcosϕ
*Học sinh thiết lập được biểu thức tính điện năng
tiêu thụ đối với mạch điện xoay chiều: W = P t
Hoạt động 3: Nghiên cứu và tìm hiểu ý nghĩa của hệ số công suất:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
12
Lê Đình Bửu - Giáo án vật lý 12 – chương trình cơ bản
*Giáo viên trình tự phân tích và dẫn dắt học sinh xây
dựng biểu thức tính hệ số công suất:
*Giáo viên trình tự phân tích, dẫn dắt học sinh tìm
hiểu tầm quan trọng của hệ số công suất.
+ Công suất của nhà máy điện: P = UIcosϕ
+Học sinh viết biểu thức tính công suất tiêu hao điện
năng;
*Từ biểu thức tính công suất hao phí, giáo viên yêu
cầu học sinh lập luận phương pháp điều chỉnh các
giá trị để công suất tiêu hao điện năng giảm đến giá

*Học sinh làm việc theo nhóm, trình tự tìm kết quả
theo yêu cầu của bài toán;
*Học sinh chú ý, tiếp nhận phương pháp tìm kết quả:
+Công suất máy điện: P = UIcosϕ
+Công suất hao phí điện năng:
P
hp
= rI
2
= r
ϕ
22
2
cosU
P
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm kết
quả theo yêu cầu của giáo viên.
*Học sinh thiết lập được biểu thức tính công suất của
dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch có R,L,C mắc
nối tiếp;
*Học sinh làm việc theo nhóm, trả lời câu hỏi theo
yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh nhận xét được là tụ điện hay cuộn cảm
trong đoạn mạch không tiêu thụ điện năng mà chỉ
đóng vai trò làm lệch pha giữa điện áp và cường độ
dòng điện.
Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên yêu cầu học sinh viết biểu thức tính công
suất tiêu thụ điện năng đối với mạch điện có R,L,C

các đại lượng bằng phương pháp giải tích, đại số;
2. Kĩ năng: Vận dụng kiến thức và phương pháp để khảo sát mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối
tiếp; Giải bài toán cực trị đại lượng.
3. Giáo dục thái độ:
B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:
1. Giáo viên: Phương pháp giải một số dạng toán mạch R,L,C mắc nối tiếp và bài tập có chọn lọc.
2. Học sinh: Ôn lại toàn bộ kiến thức về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp.
C. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC:
Hoạt động 1: Phương pháp xác định tổng trở, cường độ dòng điện và điện áp hiệu dụng của mạch điện
R,L,C mắc nối tiếp:
* Tính tổng trở bằng công thức theo cấu tạo hoặc công thức định nghĩa:
: Z =
2
CL
2
)ZZ(R
−+
hoặc Z =
o
o
I
U
I
U
=
*Tính cường độ dòng điện hay hiệu điện thế từ công thức của định luật Ohm:
I =
Z
U
hay I




+=
+=
21
2o1oo
UUU
UUU
Lưu ý: Để tính các độ lớn và các góc ta sử dụng:
+ Phép chiếu;
+ Định lý hàm cosin;
+ Tính chất hình học và lượng giác của các góc đặc biệt.
* Tìm số chỉ của volte kế hoặc ampère thì ta tìm giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế và cường độ dòng
điện.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1;
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, tìm
kết quả của bài toán;
*Giáo viên định hướng:
+ Z
L
, R => Z =?
+ U,Z => I =? ;
+ I,R = U
R
= ?;
+ I, Z
L
=> U

1

(H).
a. Tính tổng trở đoạn mạch;
b. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng trong
mạch.
c. Tính điện áp hiệu dụng hai đầu mỗi phần tử
trong đoạn mạch trên.
*Học sinh chép đề bài tập 2 theo yêu cầu của giáo viên:
Đặt một hiệu điện thế xoay chiều u = 120
2
cos(100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm một bóng đèn
chỉ có điện trở thuần R = 300Ω và tụ điện có điện dung C
= 7,95µF mắc nối tiếp với nhau.
1. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng trong
mạch.
2. Tìm hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu bóng đèn
14
Lê Đình Bửu - Giáo án vật lý 12 – chương trình cơ bản
và hai đầu tụ điện.
Hoạt động 2: Viết biểu thức của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch R,L,C mắc
nối tiếp:
* Những lưu ý khi viết biểu thức cường độ dòng điện và điện áp đối với dòng điện xoay chiều:
+ Khi cho biết biểu thức của cường độ dòng điệnI i = I
o
cos(ωt + ϕ
i
) (A), ta viết biểu thức điện áp hai
đầu đoạn mạch dưới dạng: u = U
o

2
π
(rad)
+ Đối với đoạn mạch chỉ có điện trở thuần hoặc mạch RLC cộng hưởng thì điện áp cùng pha so với
cường độ dòng điện: ϕ = 0
+ Đối với đoạn mạch có tụ điện mắc nối tiếp với cuộn cảm thì xảy ra hai trường hợp sau:
- Nếu Z
L
> Z
C
thì u sớm pha hơn i là
2
π
=> ϕ =
2
π
(rad)
- Nếu Z
L
< Z
C
thì u trể pha hơn i là
2
π
=> ϕ = -
2
π
(rad)
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 3;

(H) và C =
35
10
3
π

(F)
1. Tính Z
AN
, Z
MB
và Z
AB
;
2. Viết biểu thức điện áp tức thời u
AM
, u
NB
và u
AB
.
*Học sinh làm việc theo nhóm, tìm kết quả theo yêu cầu
của bài toán;
*Học sinh chép đề bài tập 4:
Cho đoạn mạch điện xoay chiều như hình vẽ:
Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L =
π
3
(H)
điện trở thuần R = 100Ω, cường độ dòng điện trong mạch


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status