(SKKN HAY NHẤT) phương pháp giải một số bài toán cực trị trong mạch xoay chiều

Mục Lục Lý chọn đề tài… ………………….………………………… ………….2 2.Nội dung sáng kiến……………… … …………………………………… 2.1.Cơ sở lý luận……………………………………………………… …… 2.1.1 Mạch điện xoay chiều R,L,C không phân nhánh……….……… …… 2.1.2 Các dạng toán cực trị mạch điện xoay chiều………….…… ….4 2.2 Thực trạng ………………………………………………………… ….….4 2.3 Các biện pháp tiến hành giải vấn đề……… …………… ……… 2.3.1 Ph ơng pháp chung……………………………………………… … 2.3.2 Ph ơng pháp giải dạng toàn cực trị điện xoay chiều….……5 Dạng 1: Bài tốn cực trị có cộng h ởng .5 Dạng 2: Bài toán R biến thiên Dạng 3: Bài toán L biến thiên Dạng 4: Bài toán C biến thiên 13 Dạng 5: Bài toán  f biến thiên 17 2.3.3Một số công thức áp dụng nhanh cho trắc nghiệm 19 2.3.4 Bài tập yêu cầu 20 2.4 Hiệu sáng kiến…………………………………… … …… 21 Kết luận 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………… ……… 23 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lý chọn đề tài Hiện môn Vật lý môn đ ợc thi d ới hình thức trắc nghiệm 100% Chính thế, ng ời giáo viên phải làm để tìm ph ơng pháp tốt nhằm cung cấp cho học sinh có t duy, ph ơng pháp giải tập xác nhanh Giúp học sinh phân loại dạng tập h ớng dẫn cách giải cần thiết Việc làm có lợi cho học sinh thời gian ngắn nắm đ ợc dạng tập, nắm đ ợc ph ơng pháp giải từ phát triển h ớng tìm tịi lời giải cho dạng t ơng tự hình thành đ ợc kỹ giải nhanh đ ợc dạng Trong cấu trúc đề thi tốt nghiệp đại học cao đẳng phần “Dịng điện xoay chiều” chiếm khoảng từ đến 10 tổng số câu trắc nghiệm, tốn cực trị dịng điện xoay chiều dạng toán th ờng xuất đề thi Qua trình giảng dạy nhận thấy học sinh th ờng lúng túng việc tìm cách giải dạng tập việc giải nhanh khó lý tơi viết đề tài: nhằm hệ thống hóa số dạng tốn cực trị tốn phục vụ cho cơng tác giảng dạy, tài liệu để học sinh tham khảo em ôn thi để giải đ ợc tập cách tốt LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nội dung sáng kiến 2.1.Cơ sở lý luận 2.1.1 Mạch điện xoay chiều R,L,C không phân nhánh Mắc vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = U0 cos(  t + u ) gồm điện trở R, cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở r tụ điện có điện dung C ta có : - Biểu thức c ờng độ dòng điện : i = I0 cos(  t + i ) (A) Với I0 c ờng độ dòng điện cực đại,  tần số góc, i pha ban đầu dòng điện - Biểu thức hiệu điện : u = U0 cos(  t + u ) (V) Với U0 hiệu điện cực đại, u pha ban đầu điện áp - Các giá trị hiệu dụng : U= U0 I= I0 * Xét đoạn ,mạch R, L , C nối tiếp: - Tần số góc:   2  2 f ; T - Cảm kháng: Z L  .L ; Dung kháng ZC  - Tổng trở mạch :Z = R  (Z L - Z C ) C ; - Hiệu điện hiệu dụng: - Hiệu điện hai đầu phần tử: + U R  I R  U R Z + U L  I Z L  U R UL R  Z L  Z C  2 U Z L U ZL  Z R  Z L  Z C  U L  UC O + U C  I Z C  U ZC  Z - Định luật ôm: I  U Z C R  Z L  Z C  U   UR i UC UR U L UC U    R Z L ZC Z - Độ lệch pha u – i: tg  Z L  ZC R (trong   u  i ) * Cơng suất tiêu thụ mạch: + Nếu cuộn dây cảm: P  RI  UI cos  LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.1.2 Các dạng toán cực trị mạch điện xoay chiều * Bài tốn cực trị có cộng hưởng: thay đổi L,C f cho ZL = Zc - Tổng trở cực tiểu Zmin - Cường độ hiệu dụng đạt giá trị cực đại Imax - Công suất cực đại Pmax * Bài tốn Cho mạch điện R, L, C nối tiếp, R biến thiên - Xác định R để Pmax Tìm Pmax - R thay đổi để P = P’ (P’ đạt giá trị nhỏ điểm x   b  4ac  b ' ; ymin     2a 4a 4a a + với a < đạt giá trị lớn - Ph ơng pháp đạo hàm: y' = f(x)' Thay vao y  f ( x)  ymin   4a y'' > Hàm cực đại y''< Hàm cực tiểu Hoặc y' = => * Phương pháp Hình học (phương pháp giản đồ Vectơ): - Vẽ giản đồ Vectơ - Theo định lý hàm sin: a b c   Sin Sin Sin + Biện luận đại l ợng khảo sát theo , ,  2.3.2 Phương pháp giải số dạng toàn cực trị điện xoay chiều Dạng 1: Bài tốn cực trị có cộng hưởng Khi thay đổi L,C f cho ZL = Zc - Tổng trở cực tiểu Zmin - Cường độ hiệu dụng đạt giá trị cực đại Imax - Công suất cực ñaïi Pmax LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com * Phương pháp giải Khi cộng h ởng điện: Điều kiện: ZL = ZC L  + C ờng độ dòng điện mạch cực đại: Imax =  LC  C U U U   R Z R R + Điện áp hiệu dụng: U L  UC  U R  U ; P= PMAX = U2 R * Bài tập ví dụ Ví dụ 1: Cho mạch điện khơng phân nhánh gồm R = 40, cuộn dây có r = 20 L = 0,0636H, tụ điện có điện dung thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có f = 50Hz U = 120V Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại, giá trị bằng: Giải Ta có: Z L  2 f L  2 50.0,0636  20 Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây: Ud = I.Zd Vì Zd khơng phụ thuộc vào thay đổi C nên Ud đạt giá trị cực đại I = Imax Suy mạch phải có cộng h ởng điện Lúc đó: I max  U 120   (A) ; Z d  r  Z L2  202  202  20 2 R  r 40  20  U d max  I Z d  2.20  40 2  56,57 (V) Ví dụ 2: (ĐH-2009): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 30 , cuộn cảm có độ tự cảm 0, (H) tụ điện có điện dung thay đổi đ ợc Điều  chỉnh điện dung tụ điện điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại G : Z L  40 ;U LMAX  I MAX Z L  U Z L U Z L   120.40/30=160V Z MIN R (cộng h ởng điện) Ví dụ 3: Một mạch điện xoay chiều RLC khơng phân nhánh có R=100  ,  L= H, tụ điện có điện dung C thay đổi đ ợc Đặt vào hai đầu đoạn mạch  điện áp xoay chiều u AB  200 cos(100t  ) Giá trị C công suất tiêu thụ A R L C B LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com mạch điện áp hai đầu R pha với điện áp hai đầu đoạn mạch nhận cặp giá trị sau đây: G : Ta thấy uR pha với uAB nghĩa uAB pha với c ờng độ dòng điện i Vậy mạch xảy cộng h ởng điện: ZL=ZC ZL=L  = 200  => C= => C Z L Với U 200 104 F Lúc công suất P=Pmax=   400W 2 R 100 Dạng 2: Bài toán R biến thiên Cho mạch điện R, L, C nối tiếp, R biến thiên a) Xác định R để Pmax Tìm Pmax b) R thay đổi để P = P’ (P’ R = 30 hay 160/3  Dạng 3: Bài toán L biến thiên Cho mạch điện R, L, C nối tiếp, L biến thiên a) Xác định L để Imax , pmax R b) Định L để UL max Tính UL max A C B V * Phương pháp giải a) Tìm L để Imax  L U I R  (Z L  ZC )2 + Imax Z L  Z C  L   2C + Pmax Z L  Z C  L   2C b) Tìm L để ULmax: - Phương pháp dùng cơng cụ đạo hàm: + Lập biểu thức d ới dạng: U L  IZ L  UZ L R   Z L  ZC  U U   R2  ZC2  Z12  2ZC Z1  y L L + Để ULmax ymin Dùng công cụ đạo hàm khảo sát trực tiếp hàm số: y   R  ZC2  1  2Z C 1 ZL ZL - Phương pháp dùng tam thức bậc hai: + Lập biểu thức d ới dạng: U L  IZ L  + Đặt y   R  ZC2  Với x  UZ L R   Z L  ZC  U U   R2  ZC2  Z12  2ZC Z1  y L L 1  Z   ax  bx  C ZL ZL , a  R  ZC2 , b  2ZC ZL    4ZC2   R2  ZC2   4 R2 + ULmax ymin LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tam thức bậc hai y đạt cực tiểu x   b (vì a > 0) hay 2a U R  ZC2  R2 , ymin   => U L max  => ZL   2 4a R  Z C ZC ymin U L max  U R  Z C2 R - Phương pháp giản đồ Fre-nen: + Từ giản đồ Fre-nen, ta có: UL U  U R  U L  UC + Đặt U1  U R  U C ,  U với U1  IZ1  I R  ZC2  UR + Áp dụng định lý hàm số sin, ta có: UL U U sin    UL  sin  sin  sin  U1 I  UC + Vì U khơng đổi sin   UR R   const 2 U1 R  ZC nên UL = ULmax sin  đạt cực đại hay sin  = U R  ZC2 + Khi U L max  R  + Khi sin  =1    , ta có: U Z U Z co   C =>  C U L U1 Z L Z1 R  Z C2 R  Z C2 => Z L  => L  ZC Z C * Bài tập ví dụ Ví dụ : Cho mạch điện nh hình vẽ Điện áp hai đầu AB có biểu thức u  200cos100 t (V) Cuộn dây cảm có L thay đổi đ ợc, điện trở R = 100, tụ điện có điện dung C  104  (F) Xác định L cho điện áp hiệu dụng hai điểm M B đạt giá trị cực đại, tính hệ số cơng suất mạch điện 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com C R A M L B V Bài giải: Dung kháng: Z   C C  100 104 100  Cách 1: Phương pháp đạo hàm - Ta có: U L max  x U MB  IZ L  U AB Z L R   Z L  ZC  với y   R  ZC2  U ymin U AB U  AB y  R  ZC2  Z12  2ZC Z1  L L 1  2Z C    R  ZC2  x  2ZC x  (với ZL ZL ) ZL - Khảo sát hàm số y:Ta có: y '   R2  ZC2  x  2ZC y '    R  ZC2  x  2ZC   x  ZC R  ZC2 - Bảng biến thiên: R  ZC2 1002  1002 ZC ZC  ZL    200 ymin x  hay  ZC 100 R  ZC2 Z L R  ZC2 L ZL   200  H; 100  Hệ số cos   R R   Z L  ZC   100 1002   200  100   2 Cách 2: Phương pháp dùng tam thức bậc hai - Ta có: U MB  IZ L  U AB Z L R   Z L  ZC  U AB U  AB  R2  ZC2  Z12  2ZC Z1  y L L 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Đặt y   R  ZC2  1 ;  2Z C   ax  bx  Với x  ZL ZL ZL a  R  ZC2 ; b  2ZC - UMBmax ymin: Vì a  R  ZC2 > nên tam thức bậc hai đạt cực tiểu x b 2a R  ZC2 1002  1002 2ZC ZC  ZL    200 ; hay    ZC 100 ZL  R  ZC2  R  ZC2 Z L 200   H  100  - Hệ số: L R cos  R   Z L  ZC   100 1002   200  100   2 UL Cách 3: Phương pháp dùng giản đồ Fre-nen P U  U R  UC  U L U Đặt U1  U R  U C O Ta có: tan 1  U C IZC ZC 100    1 UR IR R 100  1  -Vì   1      I UR U1 UC  Q rad     1      1  rad 4 - Xét tam giác OPQ đặt     1 - Theo định lý hàm số sin, ta có: U U U  L  UL  sin  sin  sin  sin  - Vì U sin khơng đổi nên ULmax sin cực đại hay sin =    - Vì     1      1        rad Hệ số công suất: 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com cos   cos   2 - Mặt khác tan   200   100  Ví dụ 2: Cho mạch điện RLC, L thay đổi đ ợc, điện áp hai đầu L ZL Z L  ZC   Z L  ZC  R  100  100  200 R  mạch u  170 2cos(100 T )V Các giá trị R  80, C  104 F Tìm L để: 2 a Mạch có cơng suất cực đại Tính Pmax b Mạch có cơng suất P = 80W Tìm L c Điện áp hiệu dụng hai đầu L đạt cực đại Tính giá trị cực đại Bài giải: Ta có R  80, ZC  200 a Công suất mạch P = I2.R Do R không đổi nên: Pmax  Z  Z L  ZC   Z L  ZC  200  L  - Khi đó: Pmax  I m2ax R  b P  I R  80   H U2 U 1702 R   W R2 R 80 U2 1702.80  R  80   80   ZZ LL 350 50  2 Z 80  ( Z L  200)  L  3,5 H Từ ta tìm đ ợc hai giá trị L thỏa mãn đề là:  1 L H  2 c Điện áp hiệu dụng hai đầu L đạt cực đại ZL  R  ZC2 802  2002 232   232  L  H ZC 200 100 - Giá trị cực đại U L max  U 170 R  ZC2  802  2002  85 29V R 80 Dạng 4: Bài toán C biến thiên Cho mạch R, L, C nối tiếp, C biến thiên a) Tìm C để Imax, Pmax A b) Tìm C để UC(max), tính UC(max) R L C B V * Phương pháp giải a) Tìm C để Imax, Pmax Ta có : I U R  (Z L  Z C ) 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com P  I 2R  U 2R R  (Z L Z C ) - Để Imax hay Pmax Z L  Z C  C  2L b) Tìm C để UCmax: - Lập biểu thức d ới dạng: U C  IZC  UZC R   Z L  ZC  U U   R2  Z L2  Z12  2Z L Z1  y C C - T ơng tự nh trên, dùng ba ph ơng pháp: đạo hàm, tam thức bậc hai, giản đồ Fre-nen để giải - Ta có kết quả: U CMAX  U R  Z L2 R  Z L2 Z  => Z C  => C  L R ZL R Z L - Chú ý: Nếu tìm điện áp cực đại hai đầu đoạn mạch nhỏ gồm R nối tiếp C lập biểu thức U RC  U dùng đạo hàm, lập bảng biến thiên để tìm ymin y * Bài tập ví dụ Ví dụ 1: Mạch điện nh hình vẽ Cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 0,318H, R = 100, tụ C tụ xoay Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có biểu thức u  200 cos100 t (V) Tìm C để điện áp hai đầu tụ đạt giá trị cực đại, tính giá trị cực đại Bài giải: - Cảm kháng : Z L   L  100 0,318  100 Cách 1: Phương pháp đạo hàm: - Ta có: U C  IZC  - Đặt y   R  Z L2  (với x  UZC R   Z L  ZC   U U   R2  Z L2  Z12  2Z L Z1  y C C 1  2Z L    R  Z L2  x  x.Z L  ZC ZC ) ZC - UCmax ymin Khảo sát hàm số: 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com y   R2  Z L2  x2  x.Z L   y '   R  Z L2  x  2Z L y '    R  Z L2  x  2Z L   x  ZL R  Z L2 Bảng biến thiên:  ymin x  ZL Z hay  L 2 R  ZL ZC R  Z L  ZC  R  Z L2 1002  1002   200 ZL 100 1 5.105 F C     ZC 100 200  U R  Z L2 200 1002  1002 U C max    200 (V) R 100 Cách 2: Phương pháp dùng tam thức bậc hai - Ta có: U C  IZC  - Đặt y   R  Z L2  UZC R   Z L  ZC   U U   R2  Z L2  Z12  2Z L Z1  y C C 1  2Z L   ax  bx  ZC ZC (với x  ; a  R  Z L2 ; ZC b  2Z L ) - UCmax ymin Vì hàm số y có hệ số góc a > 0, nên y đạt cực tiểu khi: x b 2a R  Z L2 1002  1002 ZL  ZC    200 - hay  ZL 100 ZC R  Z L2 C  1 104   (F)  ZC 100 200 2 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com U R  Z L2 200 1002  1002 U C max    200 V R 100 Cách 3: Phương pháp dùng giản đồ Fre-nen U L - Ta có: U  U L  U R  U C U1  P - Áp dụng định lý hàm số sin, ta có: U U U  C  UC  sin  sin  sin  sin  - Vì U sin   O UR I U UR R không đổi  U1 R  Z L2 Q UC nên UCmax sin cực đại hay sin = - Khi sin        U U Z Z  cos  L   L  U1 U C Z1 Z C Z12 R  Z L2 1002  1002  ZC     200 ZL ZL 100 1 5.105 F C     ZC 100 200  U C max U R  Z L2 200 1002  1002    200 (V) R 100 Ví dụ: Cho mạch điện RLC có R  100, L   , C thay đổi Điện áp hai đầu đoạn mạch u  100 2cos(100 t )V Tìm C để: a Mạch tiêu thụ công suất P = 50W Tìm C b Mạch tiêu thụ cơng suất cực đại Tính Pmax c Tính UC max Bài giải: Ta có: R  100, Z L  100 a P  I R  50  U2 1002.100 R  50   50   ZZCC 0200 2 Z 100  (100  ZC ) Nhận nghiệm ZC = 200Ω ta đ ợc C  104 F 2 b Công suất mạch P = I2.R Do R không đổi nên: 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Pmax  I max  Z L  ZC   Z L  ZC  100  C  Khi đó: Pmax  I m2ax R  104  F U2 U 1002 R   =100W R2 R 100 c Theo công thức chứng minh đ ợc điện áp hiệu dụng hai tụ cực đại khi: ZC  R  Z L2 1002  1002 104   200  C  F ZL 100 2 Khi đó: U C max  U 100 R  Z L2  1002  1002  100 2V R 100 N ậ é : Trong hai tr ờng hợp L thay đổi C thay đổi thấy vai trò L C bình đẳng nên hốn đổi vị trí L C ta đ ợc kết Vậy nên trắc nghiệm cần nhớ kết với C L U C max  R  Z L2 U R  Z L2 khiZC  R ZL U L max  R  ZC2 U R  ZC2 khiZ L  R ZC Dạng 5: Bài toán  f biến thiên Cho mạch xoay chiều R, L, C nối tiếp có  f biến thiên a) Xác định(f) để Imax, Pmax, UR max b)Xác định (f) để UL max, UC max * Phương pháp giải a) Định f để Imax, Pmax, UR max  I U R  (Z L  Z C ) 2 P  I 2R ; ; U R  IR LC + Để Imax, Pmax, UR max   b) Xác định giá trị cực đại ULmax, UCmax tần số f thay đổi: - Lập biểu thức điện áp hiệu dụng đầu cuộn dây UL: UZ L U L  IZ L    R  L  C   2 - Đặt a   U 1  L   R2   2  LC  C L   U y 2L  1  , b   R2   , c  , x   y  ax  bx  c C L LC   17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Lập biểu thức điện áp hiệu dụng đầu tụ điện UC: U C  IZ C  U   C R    L  C   U  2L   L2C 2  C  R    C    U y 2L   2 - Đặt a  L2C , b  C  R   , c  , x    y  ax  bx  c C   - Dùng tam thức bậc hai ẩn phụ x để tìm giá trị cực tiểu y, cuối có chung kết quả: U L max  U C max  LU R LC  R 2C Nhận xét: Do vai trò f ω nh nên f thay đổi phép thay   2 f ta giải đ ợc lớp tốn mà có f thay đổi * Bài tập ví dụ Cho mạch điện xoay chiều nh hình vẽ Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp u AB  100 cos t (V) (  thay đổi đ ợc) Khi   1 UR =100V; U C  50 V; P = 50 W Cho L   tỏ giá trị cực đại UL Bài giải:Ta có: U  U  U L  U C  2 R H UL > UC Tính UL chứng R A L C B Thay giá trị U, UR, UC ta đ ợc: 50     1002  U L  50  U L  100 (V) (1) - Công suất tiêu thụ tồn mạch: P  UI cos  UI (vì   ) I  P 50   1A U 50 R U R 100   100 I ZL  U L 100 Z 100  100 rad/s   100 2  1  L  L I  U C 50 1 104 ZC    50 2  C    F I 1ZC 100 2.50  Ta có: 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com U L  IZ L  - Đặt y  L C 2 U L   R2    L  C    U L    R2   2  LC  C L   U y L 1    R   2   ax  bx  1.Với x  ; a  2 ; C L LC   L  b   R2   CL  - ULmax ymin Tam thức bậc hai y đạt cực tiểu x   b (vì a > 0) 2a   R2 1   b2  4ac  R     ymin     LC  R 2C  4a L  L LC   U L max  U 2UL   ymin R LC  C R 2.50   104    100     10 100  4  100 (V) Vậy U L  U L max  100 (V) 2.3.3 Một số công thức áp dụng nhanh cho trắc nghiệm - Dạng : Hỏi Điều kiện để có cộng hưởng điện mạch RLC hệ Điều kiện ZL = Zc → LCω2 = ;Khi có cộng hưởng điện, mạch xảy tượng đặc biệt như: + Tổng trở cực tiểu Zmin= R → U = UR ; UL = Uc + Cường độ hiệu dụng đạt giá trị cực đại Imax = + Công suất cực đại Pmax = UI = U R U2 R - Dạng 2: Cho R biến đổi Hỏi R để Pmax, tính Pmax, hệ số cơng suất cosφ lúc đó? Đáp : R = │ZL - ZC│, PMax  U2 , cos   2R - Dạng 3: Cho R biến đổi , với giá trị R1 , R2 mà P1 = P2 Hỏi R để PMax Đáp R = │ZL - ZC│= R1 R2 - Dạng 4: Cho L1, L2 mà I1 = I2 (P1 = P2) 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hỏi L để PMax Đáp Z L  ZC  Z L1  Z L 2 Dạng 5: Hỏi với giá trị C điện áp hiệu dụng tụ điện UC cực đại Đáp Zc = R  Z L2 , (Câu hỏi t ơng tự cho L) ZL 2.3.4 Bài tập yêu cầu Bài 1(CĐ-2010): Đặt điện áp u = U cos t (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm mắc nối tiếp với biến trở R Ứng với hai giá trị R1 = 20  R2 = 80  biến trở cơng suất tiêu thụ đoạn mạch Đ 400 W Giá trị U : U = 200 V Bài 2(CĐ-2010): Đặt điện áp u = 200cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm H  Điều chỉnh biến trở để công suất tỏa nhiệt biến trở đạt cực đại, c ờng Đ : I = 1A độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch Bài 3(ĐH-2008): Đoạn mạch điện xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Biết hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch U, cảm kháng ZL, dung kháng ZC (với ZC  ZL) tần số dòng điện mạch khơng đổi Thay đổi R đến giá trị R0 công suất tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị cực đại Pm, R0 cơngUsuất Đ : R0 = Z L  ZC ;Pmax= có giá trị: Z L  ZC Bài 4(ĐH-2007): Đặt hiệu điện u = U0sinωt (U0 ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Biết độ tự cảm điện dung đ ợc giữ không đổi Điều chỉnh trị số điện trở R để công suất tiêu thụ đoạn mạch : cos   đạt cực đại Khi hệ số cơng suất đoạn mạch bằngĐ Bài (ĐH-2011): Đặt điện áp xoay chiều u  U cos100t (U không đổi, t tính s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm H tụ điện có điện dung C thay đổi đ ợc Điều chỉnh 5 điện dung tụ điện để điện áp hiệu dụng hai tụ điện đạt giá trị cực đại Giá trị cực đại U Điện trở R A 20  B 10  C 10  D 20  20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài 6: Một mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm điện trở, tụ điện cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L thay đổi, với u điện áp hai đầu đoạn mạch uRC điện áp hai đầu đoạn mạch chứa RC, thay đổi L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại kết luận sau sai? A B B (UL)2Max= U + U RC C u uRC vuông pha Z  R2 ZL  C ZC D (U L ) Max  U R  ZC2 ZC 2.4 Hiệu sáng kiến - Năm học 2013 – 2014 áp dụng chuyên đề vào giảng dạy ôn thi đại học Qua thực thấy đa số học sinh sau học xong chuyên đề, em có kỹ phân tích nhanh tồn, nắm vững đ ợc dạng ph ơng pháp giải, có kỹ giải t ơng đối nhanh toán trắc nghiệm Các em có hứng thú, tích cực làm dạng tốn điện xoay chiều - Tơi tiến hành khảo sát nh sau: Cho em lớp ôn tập làm đề tổng hợp ch ơng dịng điện xoay chiều có 12 câu liên quan đến tồn cực trị có đề thi đại học năm tr ớc, kết em làm câu toán cực trị: Tổng số Hs Làm đ ợc 10-12 câu Làm đ ợc 8-9 câu Làm đ ợc – câu Làm đ ợc 4-5 câu Làm đ ợc 1-3 câu Không làm đ ợc 26 4 - So sánh với kết khảo sát tr ớc dạy chuyên đề đa số em giải đ ợc số tốn cực trị có cộng h ởng số em ch a xác đinh đ ợc dạng toán cực trị Sau kết thúc chuyên đề, chất l ợng học sinh ôn khí giả tốn có chuyển biến Kết luận: - Qua việc hình thành cho học sinh có ph ơng pháp giải chung giúp cho học sinh có đ ợc ph ơng pháp nhận dạng, kỹ giải dạng tốn có đại l ợng biến thiên Từ chổ nắm bắt đ ợc kiến thức, học sinh say mê học tập, tin t ởng vào thân có sáng tạo giải giải toán cụ thể - Khi học sinh ch a nắm đ ợc ph ơng pháp giải th ờng mắc sai lầm vận dụng, phải mị mẫm kiến thức cách giải khơng có tính tổng 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com qt Cách nhìn nhận tồn ch a xốy sâu vào trọng tâm Kết có từ 10-15% học sinh có đ ợc kết song cách giải dài dòng - Khi nắm đ ợc ph ơng pháp giải, kết hợp với kiến thức có, vận dụng nghiên cứu, đến 100% học sinh học khối A nhìn nhận đ ợc tốn R, L, C,  biến thiên, giải đ ợc toán theo thời gian ấn định cho phép Trên số kiến thức mà thân vận dụng giảng dạy phần tìm giá trị cực trị dòng xoay chiều Chắc đề tài nhiều thiếu sót, mong nhận đ ợc góp ý đồng nghiệp để thân tiến hơn, góp phần đ ợc nhiều cho nghiệp giáo dục Xin chân thành cảm ơn! 22 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO SGK; SBT: SGV vật lý 12 Giải toán vật lí 12 – tập – Nhà xuất giáo dục Ph ơng pháp giải tập trắc nghiệm Vật Lý – NXB Đại học s phạm Chuyên đề toán cực trị thầy Đặng Việt Hùng giảng viên ĐHBK Hà Nội 23 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... xoay chiều * Bài toán cực trị có cộng hưởng: thay đổi L,C f cho ZL = Zc - Tổng trở cực tiểu Zmin - Cường độ hiệu dụng đạt giá trị cực đại Imax - Công suất cực đại Pmax * Bài toán Cho mạch điện R,... dạng toàn cực trị điện xoay chiều Dạng 1: Bài tốn cực trị có cộng hưởng Khi thay đổi L,C f cho ZL = Zc - Tổng trở cực tiểu Zmin - Cường độ hiệu dụng đạt giá trị cực đại Imax - Công suất cực đại... luanvanchat@agmail.com Bài 6: Một mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm điện trở, tụ điện cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L thay đổi, với u điện áp hai đầu đoạn mạch uRC điện áp hai đầu đoạn mạch chứa RC, thay đổi