Download Đề tài Phương pháp giải một số dạng bài tập cơ bản và nâng cao điện xoay chiều miễn phí



MỤC LỤC
 
Phần 1: Mở đầu. Trang
Lý do chọn đề tài. 1
Mục đích nghiên cứu. 1
Đối tượng nghiên cứu. 1
Nhiệm vụ nghiên cứu. . 2
Phạm vi nghiên cứu. . 2
Phương pháp nghiên cứu. . . 2
Phần 2: Nội dung
Dạng 1: Từ thông, suất điện động. . 2
Dạng 2: Viết biểu thức u(t) ; i(t). . . 4
Dạng 3: Cộng hưởng điện. . . 6
Dạng 4: Công suất cực đại. . 9
Dạng 5: Bài toán độ lệch pha của u(t) so i(t). . . 11
Dạng 6: Bài toán độ lệch pha của u1 so u2 . . . 11
Dạng 7: Tìm L để UL(Max) hay tìm C để UC(Max) . 15
Dạng 8: Tìm ω để UL(Max) hay UC(Max) . . 17
Dạng 9: Bài toán với ω = ω1 hay ω = ω2 thì I1 = I2 . 19
Dạng 10: Bài toán với R = R1 và R = R2 thì P1 = P2 . 21
Dạng 11: Bài toán tìm thời gian đèn sáng hay tắt
trong một chu kì. 22
Phần 3: Kết luận. . 24
Tài liệu tham khảo. . 25
Mục lục. . 26
 
 
 
 


/tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-37060/
Để tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho

Tóm tắt nội dung:

y chiều, phương pháp giải, công thức kết quả của một số bài tập khó đã được chứng minh trong sáng kiến, từ đó chủ động vận dụng các phương pháp này để giải các bài tập tương tự. Ngoài ra, qua việc giải bài tập còn giúp học sinh phát triển kỹ năng tư duy, kỹ năng giải bài tập, kỹ năng sử dụng máy tính để giải quyết nhanh gọn các bài tập điện xoay chiều Vật Lí 12, nhất là có thể giải nhanh chóng các bài toán trắc nghiệm trong chương này.
3. Đối tượng nghiên cứu:
- Nhóm dạng bài tập cơ bản và nhóm dạng bài tập nâng cao, trong chương “Dòng điện xoay chiều” – Vật Lý 12 cơ bản.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Đề tài nêu ra một số phương pháp giải các dạng bài tập cơ bản và nâng cao trong phần điện xoay chiều mà học sinh thường gặp “lúng túng” khi gặp phải, từ đó giúp học sinh hình thành phương pháp luận căn bản để giải quyết các vấn đề tương tự khi gặp phải, đồng thời từ đó cũng giúp cho các em có thể giải được bài tập khó quen thuộc nhờ vào các công thức kết quả đã được chứng minh sẵn trong sáng kiến này (tránh việc giải chi tiết sẽ mất rất nhiều thời gian). Nội dung cụ thể từng dạng bài tập được phân chia theo cấu trúc sau:
+ Phân loại một số dạng bài tập cơ bản và nâng cao.
+ Phương pháp giải những dạng bài tập đó.
+ Bài tập ví dụ và vận dụng cho mỗi dạng.
5. Phạm vi nghiên cứu:
- Đề tài nghiên cứu một số dạng bài tập cơ bản thường gặp trong các kì thi tốt nghiệp và bài tập nâng cao thường gặp trong đề thi TSĐH, CĐ. Trong phạm vi là sáng kiến kinh nghiệm ở trường THPT, tui chỉ đề cập đến một số vấn đề nhỏ của chương “Điện xoay chiều” lớp 12.
6. Phương pháp nghiên cứu:
- Sử dụng phương pháp chủ yếu là nghiên cứu lý luận về phương pháp giải bài tập Vật Lý, qua kinh nghiệm giảng dạy và các tài liệu tham khảo có liên quan đến đề tài.
PHẦN II. NỘI DUNG
D
w
a
DẠNG 1: TỪ THÔNG, SUẤT ĐIỆN ĐỘNG.
-Xét một khung dây dẫn kín phẳng có N vòng, diện tích mỗi
vòng S, khung quay đều với tốc độ góc ω quanh một trục
vuông góc với từ trường đều . Khi đó từ thông qua
khung dây biến thiên theo thời gian:
ϕ = NBS.cos(ωt + φ) với φ = (, ) lúc t = 0.
với Φ0 = NBS là từ thông cực đại qua khung (Wb)
- Theo định luật cảm ứng điện từ, trong khung xuất hiện
suất điện động cảm ứng:
= - ϕ = NBSω.sin(ωt + φ) e = E0cos(ωt + φ - )
với E0 = NBSω là suất điện động cực đại (V)
Điện áp ở hai đầu khung dây là u = U0cos(ωt + φu ).
Dòng điện xoay chiều trong mạch là i = I0cos( ωt + φi )
Ví dụ 1: Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng là 220 cm2. Khung quay đều quanh một trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung dây với tốc độ 50 vòng/giây, trong một từ trường đều có véctơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn B = T. Tìm suất điện động cực đại trong khung dây.
Tóm tắt Giải
S = 220 cm2 = 0,022 (m2) Suất điện động cực đại trong khung
ω = 50 vòng/giây = 100π (rad/s) E0 = NBSω
B = (T) = 500. . 0,022. 100π
N = 500 (vòng) = (V)
E0 = ? (V)
Ví dụ 2: Một khung dây dẫn có 500 vòng dây quấn nối tiếp, diện tích mỗi vòng dây là S = 200 cm2. Khung dây được đặt trong từ trường đều B = 0,2 T. Lúc t = 0, thì véctơ pháp tuyến của khung hợp với véctơ cảm ứng từ một góc rad. Cho khung quay đều quanh trục () vuông góc với với tần số 40 vòng/s. Viết biểu thức suất điện động ở hai đầu khung dây.
Tóm tắt Giải:
S = 200 cm2 = 0,02 (m2 ) Tốc độ góc của khung
N = 500 (vòng) ω = 2πf = 2π.40 = 80π (rad/s)
B = 0,2 (T) Biểu thức suất điện động trong khung dây
φ = (rad) e = NBSω.cos(ωt + φ - )
f = 40 (vòng/s) e = 500.0,2.0,02.80π.cos( 80πt + - )
Viết biểu thức e ? e = 160π.cos( 80πt - ) (V)
Ví dụ 3: (ĐH 2011) Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm bốn cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp, suất điện động xoay chiều do máy phát ra có tần số 50 Hz và có giá trị hiệu dụng 100 (V). Từ thông cực đại qua mỗi vòng của phần ứng là (mWb). Số vòng dây trong mỗi cuộn dây của phần ứng là bao nhiêu ?
Tóm tắt Giải
f = 50 Hz Từ thông cực đại qua 1 vòng: (1) = BS
E = 100 (V) Suất điện động cực đại của máy (4 cuộn dây)
(1)=(mWb) =10-3 Wb E0 = NBSω = Nω(1)
N1 = ? (vòng) N== == 400 vòng
Số vòng dây của mỗi cuộn dây:
N1 = = 100 vòng.
Bài tập:
Bài 1: Một khung dây dẫn phẳng quay đều với tốc độ góc ω quanh một trục cố định nằm trong mặt phẳng khung dây, trong một từ trường đều có véctơ cảm ứng từ vuông góc trục quay của khung. Suất điện động trong khung có biểu thức e = E0cos(ωt + ) V. Tại thời điểm t = 0, véctơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với véctơ cảm ứng từ một góc bằng bao nhiêu ?
HD: Ta có ϕ = NBS.cos(ωt + φ)
Suất điện động e = - ϕ’ = E0cos(ωt + φ - ) V (*)
So sánh p/trình suất điện động tổng quát (*) và đề bài φ - =
φ = π (rad)
DẠNG 2: VIẾT BIỂU THỨC u(t) HOẶC i(t).
Nếu: i = I0cos(ωt + φi )
I0 = φ = φu - φi và tanφ =
thì u = U0cos(ωt + φu )
Phương pháp giải:
- Bước 1: tìm các trở kháng và tổng trở, sau đó tìm I0 (hay U0 ) theo công thức I0 =
(Viết biểu thức cho 1 phần tử thì: với R: I0 = ;
với L thuần: I0 = ; với C: I0 = )
- Bước 2: từ biểu thức tanφ = φ
rồi áp dụng φ = φu – φi để tìm φi ( hay φu )
Lưu ý: + Mạch chỉ có R: φ = 0
+ Mạch chỉ có L: φ =
+ Mạch chỉ có C: φ = -
- Bước 3: viết ra p/trình cần tìm.
Ví dụ 1: Biểu thức điện áp tức thời ở hai đầu tụ C = (F) là uC = 100cos100πt (V). Viết biểu thức cường độ dòng điện qua tụ.
Tóm tắt Giải:
C = (F) ZC = = = 100 ()
uC = 100cos100πt (V) I0 = = 1 (A).
Viết biểu thức i ? Mạch chỉ có tụ C nên φ = - .
Ta có φ = φu - φi φi = φu - φ = (rad)
Vậy: i = cos(100πt + ) (A).
Ví dụ 2: Cường độ dòng điện i = 2cos(100πt - ) A chạy trong đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm L = (H) và điện trở R = 100 (Ω) mắc nối tiếp. Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
Tóm tắt Giải:
i = 2cos(100πt - ) A ZL = Lω = .100π = 100 ()
L = H ZAB = = = 100 ()
R = 100 Ω U0AB = I0. ZAB = 2. 100= 200 (V)
Viết biểu thức uAB ? tanφ = = 1 φ = (rad)
φ = φu - φi φu = φ + φi = - = (rad)
Vậy: uAB = 200cos(100πt + ) V.
Ví dụ 3: Đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp có R = 10 Ω, cuộn dây thuần cảm có L = H, tụ điện có điện dung C = F. Biết điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là uL = 20cos(100πt + ) V. Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
Tóm tắt Giải:
uL=20cos(100πt +)V * Viết biểu thức dòng điện qua cuộn cảm L
R = 10 Ω ZL = Lω = .100π = 10 ()
L = H I0L = = = 2 (A)
C = F Cuộn cảm có uL sớm pha hơn i là φ = (rad).
Viết b/thức uAB ? Mà φ = φuL - φi φi = φuL - φ = - = 0
Vậy i = iL = 2cos(100πt) (A).
*Viết biểu thức điện áp hai đầu mạch:
ZC = = = 20 ()
ZAB = = 10 ()
U0AB = I0ZAB = 2.10= 40 (V)
tanφ = = - 1 φ = - (rad)
φ = φu - φi φu = φ + φi = - + 0 = - (rad)
Vậy biểu thức điện áp hai đầu mạch là:
uAB = 40cos(100πt - ) V
Bài tập:
Bài 1. (TN THPT 2011) Đặt điện áp u = vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm (H). Biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm là
A. B.
C. D.
Bài 2. (ĐH 2010) Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là
A. B.
C. D.
DẠNG 3: ...

---