(SKKN HAY NHẤT) sử dụng kiến thức toán học, lượng giác hóa các bài toán cực trị với mạch điện xoay chiều có l, c thay đổi trong chương trình vật lí 12

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SỬ DỤNG KIẾN THỨC TỐN HỌC, LƯỢNG GIÁC HĨA CÁC BÀI TỐN CỰC TRỊ VỚI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ L, C THAY ĐỔI TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 12 Người thực hiện: Nguyễn Viết Thắng Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn SKKN thuộc lĩnh vực (mơn): Vật Lí THANH HĨA NĂM 2021 UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC MỞ ĐẦU……………………… ……………………… ………….Trang 1.1 Lí chọn đề tài………………………………………………… 1.2 Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu đề tài 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 2 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận đề tài 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.3 Giải pháp thực 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm 17 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 19 3.1 Kết luận 19 3.2 Kiến nghị 19 UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CÁC KÍ HIỆU, VIẾT TẮT TRONG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Số thư tự Đạ Bộ Tr Tr Kh Sá Họ Sá UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Môn Vật Lí mơn học quan trọng trường THPT Đây ba môn tổ hợp thi KHTN, đồng thời ba môn tổ hợp xét tuyển trường ĐH, CĐ Đối với mơn Vật Lí, theo lộ trình cách thức đề thi Bộ GD & ĐT kể từ năm học 2018 – 2019, đề thi bao gồm toàn kiến thức chương trình THPT Là giáo viên mơn Vật Lý, tơi ln nghiên cứu, tìm tịi phương pháp giảng dạy nhằm đem lại hiệu cao Mặt khác, thời điểm nay, hình thức thi TNKQ (thời gian làm rút ngắn so với năm 2016) áp dụng cho kỳ thi tốt nghiệp THPT nên việc đưa phương pháp giải nhanh, tối ưu hóa bước tính tốn tốt thiết thực để em đạt kết cao kỳ thi Khi dạy chương “Dịng điện xoay chiều” (Bài tốn xác định cực trị đại lượng L C thay đổi), nhận thấy, trước đề thi tốt nghiệp THPT đề thi Đại học thường xuất dạng toán: Xác định L C để công suất tiêu thụ đoạn mạch đạt cực đại, cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch đạt cực đại xác định L (hoặc C) để điện áp hiệu dụng L (hoặc C) đạt cực đại Tất dạng tập nói học sinh nói chung làm tốt mức độ tư chưa cao, tất dạng tập em thầy cô cung cấp phương pháp, chí có cơng thức giải rõ ràng Vì vậy, nói dạng tập dễ ràng, học sinh tự tin gặp câu hỏi dạng đề thi Tuy nhiên, năm gần (cụ thể năm liên tiếp 2016, 2017 2018, chí đề minh họa năm 2019) đề thi tốt nghiệp trung học phổ thông xuất loại tập “ Xác định cực trị đại lượng mạch có L, C thay đổi” với mức độ ngày khó hơn, lượng kiện đề cho nhiều hơn, yêu cầu cao nhiều so với tốn trước thường u cầu tính ULmax ( UCmax ) hay xác định L ( C) ULmax (hoặc UCmax ) Tôi nhận thấy, thật dạng tập khó, cần khả tư vận dụng toán học cao, thực tế gần hầu hết học sinh trường THPT Triệu Sơn không làm Thậm chí số giáo viên khơng ơn luyện thi tốt nghiệp THPT thường xuyên, không đứng lớp mũi nhọn cịn khơng biết có mặt loại tập Hiện nay, gặp toán cực trị L, C thay đổi, đa số học sinh giáo viên thường sử dụng phương pháp đại số, cách lập hàm xác định cực trị hàm số, nhiên cách làm vô phức tạp dài dịng mà khơng phải học sinh vượt qua Việc xuất liên tiếp loại tập dạng đề thi tốt nghiệp THPT năm gần đây, chí đề thi minh họa năm 2019 gây hoang mang nỗi ám ảnh lớn cho học sinh, chí em cho gặp loại tập dạng cịn cách trơng chờ vào may rủi hồn tồn khơng có ý định tính tốn để tìm đáp án phức tạp nhiều thời gian Bản thân tôi, giáo viên công tác nhiều năm, nhiều năm liên tục đứng lớp mũi nhọn, nhiên gặp câu hỏi dạng lần đề thi THPT UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Quốc Gia năm 2013 gặp khơng bỡ ngỡ khó khăn, phải nhiều thời gian giải được, đem giảng cho học sinh em hiểu được, số em hiểu mức độ chưa rõ ràng nên gặp câu tương tự đề thi khơng làm Tôi tham khảo nhiều lời giải tác giả mạng, tất tính theo phương pháp đại số dài dòng phức tạp Xuất phát từ thực tiễn nêu trên, tơi thấy nghiên cứu tìm phương pháp giảng dạy giúp em học tốt dạng tập phần cần thiết cấp bách Vì lí trên, tơi chọn đề tài nghiên cứu “Sử dụng kiến thức Tốn học, Lượng giác hóa tốn cực trị với mạch điện xoay chiều có L, C thay đổi chương trình Vật lí 12” 1.2 MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI a Mục đích nghiên cứu Phân loại dạng tập xác định cực trị đại lượng trường hợp có L (hoặc C) thay đổi Nêu lên số hạn chế, khuyết điểm thường gặp phải giải tốn dạng này, xác hóa kiến thức nêu kinh nghiệm khắc phục sai sót, kinh nghiệm giải nhanh b Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết toán xác định cực trị đại lượng mạch điện xoay chiều L (hoặc C) thay đổi, vận dụng vào giải tập nào? Vận dụng lý thuyết kinh nghiệm có được, đưa phương pháp giải ngắn gọn, đơn giản, để có nhìn trực quan, cụ thể giúp học sinh dễ hiểu, dễ nhớ, vận dụng tốt vào trường hợp cụ thể xuất đề thi tốt nghiệp THPT 1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Trong giới hạn đề tài, đưa phần lý thuyết mạch điện R, L, C không phân nhánh, cách vận dụng vào số dạng tập xuất đề thi tốt nghiệp THPT thuộc chương trình Vật Lí 12 Đề tài có nhiệm vụ tìm cách giải mới, đơn giản, dễ hiểu toán cực trị với mạch điện xoay chiều có L, C thay đổi phương pháp lượng giác Đối tượng áp dụng: Tất học sinh dự thi tốt nghiệp THPT, dự thi KHTN 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU a Nghiên cứu lý thuyết Đọc, tìm hiểu nghiên cứu tài liệu có liên quan đến chương “Dòng điện xoay chiều”, mạch điện xoay chiều R, L, C không phân nhánh b Nghiên cứu thực tiễn Dự số tiết tập, ôn tập thuộc chương “Dòng điện xoay chiều” đồng nghiệp lớp 12A3 12A4 để nắm rõ tình hình thực tế Tham khảo, chia sẻ cách giải đồng nghiệp tổ dạng tập nói trên, cách giải đồng nghiệp, thực tế học sinh lớp giải gặp loại tập Chọn lớp dạy bình thường theo SGK lớp dạy theo phương pháp mới, cách làm từ kinh nghiệm đúc rút So sánh đối chiếu kết dạy rút học kinh nghiệm UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com NỘI DUNG 2.1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI Phần xác định cực trị đại lượng L (hoặc C) thay đổi thuộc chương BI chương trình Vật Lý 12 Phần tập xác định cực trị đại lượng L (hoặc C) thay đổi có kiến thức liên quan thuộc “Các mạch điện xoay chiều” “Mạch có R, L, C mắc nối tiếp” Nội dung kiến thức phần: Dịng điện xoay chiều có liên quan, trình bày tóm tắt sau 2.1.1 QUAN HỆ GIỮA DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP TRONG ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU CHỈ CÓ R, L VÀ CHỈ CÓ C + Đoạn mạch xoay chiều có R + Đoạn mạch xoay chiều có L ; với ZL = L + Đoạn mạch xoay chiều có C ; với ZC = [1] 2.1.2 QUAN HỆ GIỮA DỊNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP TRONG ĐOẠN MẠCH CĨ R, L, C MẮC NỐI TIẾP + Với đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp: - Tổng trở: Z = - Cường độ hiệu dụng: I = - Độ lệch pha điện áp cường độ dòng điện: tan với = pha(u) – pha(i) = [1] , 2.2 THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Thực tiễn, đề kiểm tra 15 phút lớp 12 mà giảng dạy, lớp 12 A1 lớp 12A2 hai lớp có trình độ nhận thức tương đương Nội dung đề thi kết đạt sau UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT Câu Đặt điện áp (V), (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Khi L = L0 điện áp hiệu dụng L cực đại 200 V, độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện Khi L = L1 điện áp hiệu dụng L 100 (V) độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện Nếu = A 0,52 rad B – 0,52 rad C 1,05 rad D – 1,05 rad ĐA: A Câu (ĐH – 2013) Đặt điện áp (V), (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Khi L = L L = L điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện 0,52 rad 1,05 rad Khi L = L điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện Giá trị gần giá trị sau đây? A 0,41 rad B 1,57 rad C 0,83 rad D 0,26 rad ĐA: C Câu Đặt điện áp xoay chiều (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm, điện trở R = 100 , cuộn cảm có độ tự cảm L = H, tụ điện có điện dung C thay đổi Điều chỉnh C = C UCmax Giá trị C sau UC = 0,98 UCmax ? A B C D ĐA: D Câu Đặt điện áp xoay chiều u = U cos (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ có điện dung C thay đổi cuộn cảm L Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng tụ đạt cực đại giá trị cực đại 100 V điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm 36 V Tính U? A 48 V B 80 V C 100 V D 220 V ĐA: B Câu Đặt điện áp (V), (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L, C thay đổi Khi C = C C = C2 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện 0,58 rad 1,27 rad Khi C = C điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt cực đại độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện Giá trị gần giá trị sau đây? A 0,921 rad B 1,57 rad C 0,83 rad D 0,26 rad ĐA: A Câu Cho mạch điện R, L, C mắc nối tiếp với cuộn dây cảm độ tự cảm L thay đổi Khi L = L1 = H L = L2 = H hiệu điện hiệu UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị Hỏi với L điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt cực đại? A H B H C H D H ĐA: C Câu Cho mạch điện có R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200 cos V Bỏ qua điện trở dây nối Chỉ thay đổi độ tự cảm cuộn dây, L = L giá trị điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt cực đại U Lmax Khi L = L1 L = L2 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây có giá trị U L1 = UL2 = UL Biết hệ số công suất mạch ứng với L1, L2 tương ứng k1, k2 thỏa mãn k1 + k2 = Xác định hệ số công suất mạch điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại A ĐA: B Lớp dạy Lớp 12 A1 Lớp 12 A2 Theo tôi, loại tập khó, đến khó, câu hỏi nhằm phân hóa học sinh đề thi tốt nghiệp THPT , tơi thực không bất ngờ kết làm học sinh Điều minh chứng kết thi tệ hại hai lớp Trong thực trạng nay, xuất toán dạng đề thi tốt nghiệp THPT, dạng tập gây nhiều khó khăn, ám ảnh với học sinh Thậm chí giáo viên giảng giải, trình bày cách làm học sinh hiểu Phải nói câu hỏi mức “siêu” khó chí khơng có phương pháp giải mới, phương pháp ngắn gọn thật hiểu lời giải người thầy vấn đề lớn học sinh 2.3 GIẢI PHÁP THỰC HIỆN Để khắc phục tình trạng trên, nhằm nâng cao hiệu làm thi trắc nghiệm mơn Vật Lí, đồng thời tạo cho học sinh yêu thích hứng thú với toán xác định cực trị đại lượng mạch điện xoay chiều L (hoặc C) thay đổi Tôi tiến hành giải pháp sư phạm sau đây: 2.3.1 Giải pháp thứ nhất: Tổ chức cho học sinh ôn tập, củng cố, khắc sâu kiến thức trọng tâm Hướng dẫn cho em hai toán xác định cực đại ULmax , UCmax mạch điện xoay chiều có L (hoặc C) thay đổi phương pháp quen thuộc UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài toán L thay đổi: Cho mạch điện hình vẽ cuộn dây cảm có L thay đổi Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều uAB = U cos (V) Xác định ZL để điện áp hiệu dụng cuộn dây đạt cực đại xác định giá trị cực đại Bài giải: + Điện áp hiệu dụng L: UL = I.ZL = = + Tam thức bậc 2: y = a.x2 + b.x + c (với a>0); ymin + Ta thấy: ymin với x = = + Thay vào để tính ULmax: ULmax = = ULmax = = Bài toán C thay đổi: Cho mạch điện hình vẽ cuộn dây cảm có C thay đổi Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều uAB = U cos (V) Xác định ZC để điện áp hiệu dụng tụ điện đạt cực đại xác định giá trị cực đại Bài giải: + Điện áp hiệu dụng C: UC = I.ZC = = + Tam thức bậc 2: y = a.x2 + b.x + c (với a>0); ymin + Ta thấy: ymin với x = = + Thay vào để tính UCmax: UCmax = UCmax = = = 2.3.2 Giải pháp thứ hai: Xây dựng phương pháp mới, phương pháp lượng giác hóa toán cực trị hệ thống tập tổ chức giảng dạy nhằm phát triển lực tư hình thành kỹ năng, lực giải tập xác định cực trị đại lượng mạch điện xoay chiều L (hoặc C) thay đổi Để xây dựng phương pháp Lượng giác hóa, tơi đưa tốn tổng qt sau UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com A H Hướng dẫn B H C + Vận dụng công thức : UC = UCmax cos + Vì UC1 = UC2 UCmax cos H ; tan D = H = UCmax cos =- = + Ta có : ZL = = = 150 = L.100 L= H Chọn C Bài Đặt điện áp (V), (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi tụ điện có điện dung C Khi L = L0 điện áp hiệu dụng L đạt giá trị cực đại điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha dòng điện Khi L = L1 điện áp hiệu dụng L có giá trị U sớm pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch Khi L = L2 điện áp hiệu dụng L có giá trị U2 sớm pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch Biết U = U2 = + Khi L = L1 độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện mạch [2] A Hướng dẫn B + Ta có : = + Từ biểu thức : = C - + D - = - + = + +VìUL1=UL2 = = + = + = Chọn C Bài (THPTQG – 2016) Đặt điện áp (V), (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = C0 điện áp hiệu dụng hai tụ điện đạt giá trị cực đại công suất đoạn mạch 50% cơng suất đoạn mạch có cộng hưởng Khi C = C1 điện áp hiệu dụng hai tụ điện U trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch Khi C = C2 điện áp hiệu dụng 10 UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com hai tụ điện U2 trễ pha = + Giá trị so với điện áp hai đầu đoạn mạch Biết U2 = U1 [4] A B C D Hướng dẫn + Vì UC1 = UC2 UCmax cos = UCmax cos =- + Công suất : P = = PCH = 50%.PCH cos = = ( V ì UCmax nên UC > UL ZC > ZL ) u trễ pha so với i = + Từ giản đồ véc tơ, ta có : + = + + - = = = Chọn D Bài Đặt điện áp xoay chiều (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R = 120 , tụ điện có điện dung C = (mF) cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Điều chỉnh L = L1 ULmax Giá trị L sau UL = 0,99 ULmax A H B D H C H H Hướng dẫn + Vận dụng công thức : UL = ULmax cos + Ta có: R = 120 ; ZC = = 90 ; tan = tan = + Mặt khác: 0,99 ULmax = ULmax.cos L= 11 UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chọn D Bài Đặt điện áp xoay chiều (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm, điện trở R = 100 , cuộn cảm có độ tự cảm L = H, tụ điện có điện dung C thay đổi Điều chỉnh C = C1 UCmax Giá trị C sau UC = 0,98 UCmax ? A B Hướng dẫn + D C Vận dụng công thức : UC = UCmax cos ; tan = tan = = = -.0,4636 rad + Thay vào: 0,98 UCmax = UCmax cos + + Từ công thức : tan = Chọn D Bài (HSG Tỉnh – 2020) Cho mạch điện có R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200 cos V Bỏ qua điện trở dây nối Chỉ thay đổi điện dung tụ điện, C = C0 giá trị điện áp hiệu dụng hai đầu tụ đạt cực đại U Cmax Khi C = C C = C2 điện áp hiệu dụng hai tụ có giá trị U C1 = UC2 = UC Biết hệ số công suất mạch ứng với C1, C2 tương ứng k1, k2 thỏa mãn k1 + k2 = Xác định hệ số công suất mạch điện áp hiệu dụng hai đầu tụ [5] đạt giá trị cực đại A C B D Hướng dẫn + Vận dụng công thức : UC = UCmax cos + Khi UC1 = UC2 = UC =- UCmax cos ; cos = UCmax cos = 12 UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com + Ta có: k1 + k2 = cos cos + cos + cos = 2.cos = cos = 2.cos cos = 2.cos 2.cos = cos = Chọn B Bài 10 Đặt điện áp (V) ( U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Khi L = L1 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại ULmax điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha dòng điện mạch 0,235 Khi L = L2 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị 0,5.ULmax điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha dòng điện gần giá trị sau Giá trị A 1,73 rad B 1,37 rad C 1,53 rad D rad Hướng dẫn + Vận dụng công thức : UL = ULmax cos + Với độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện ULmax + Và độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện + Theo : = 0,235 = cos = cos Chọn B Bài 11 Đặt điện áp mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Khi L = L0 điện áp hiệu dụng L cực đại 200 V, độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện Khi L = L1 điện áp hiệu dụng L 100 (V) độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện Nếu = A rad Hướng dẫn B rad C rad D rad Vận dụng công thức : UL = ULmax cos Với độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện ULmax + Và độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện L = L1 + + 13 UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com + Thay số : 100 = 200.Cos(4 + Vì ULmax nên UL > UC ZL > ZC - ) Cos3 = u sớm pha i ; Vậy = = = 0,2617 rad Chọn D Bài 12 Đặt điện áp (V), (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L, C thay đổi Khi C = C C = C2 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện 0,58 rad 1,27 rad Khi C = C điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt cực đại độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện Giá trị gần giá trị sau đây? A 0,921 rad B 1,57 rad C 0,83 rad D 0,26 rad Hướng dẫn + Vận dụng công thức : UC = UCmax cos + Vì UC1 = UC2 UCmax cos = UCmax cos =- = 0,925 rad Chọn A Bài 13 Đặt điện áp (V), (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = C0 điện áp hiệu dụng hai tụ điện đạt giá trị cực đại công suất đoạn mạch 80% cơng suất đoạn mạch có cộng hưởng Khi C = C1 điện áp hiệu dụng hai tụ điện U trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch Khi C = C2 điện áp hiệu dụng hai tụ điện U2 trễ pha Giá trị A.0,8144 rad Hướng dẫn + Vì UC1 = UC2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Biết U = U1 B 0,7144 rad UCmax cos + Công suất : P = = C 0,5184 rad =- = 80%.PCH rad ( Vì UCmax nên UC > UL = - 0,9273 rad + D 0,7942 rad = UCmax cos = PCH = cos ZC > ZL ) = u trễ pha so với i + Từ giản đồ véc tơ, ta có : + = - 0,9273 + = 1,4289 rad = 0,7144 rad Chọn B + - = - 0,9273 rad 14 UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài 14 Cho mạch điện có R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200 cos V Bỏ qua điện trở dây nối Chỉ thay đổi độ tự cảm cuộn dây, L = L giá trị điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt cực đại U Lmax Khi L = L1 L = L2 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây có giá trị U L1 = UL2 = UL Biết hệ số công suất mạch ứng với L1, L2 tương ứng k1, k2 thỏa mãn k1 + k2 = Xác định hệ số công suất mạch điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại A B C Hướng dẫn + Vận dụng công thức : UL = ULmax cos + Khi UL1 = UL2 = UL =- + cos 2.cos + cos = 2.cos = ULmax cos = = ULmax cos = cos cos D ; cos + Ta có: k1 + k2 = cos cos = 2.cos = cos = 2.cos Chọn B Bài 15 Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch A, B nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện C cuộn cảm có L thay đổi Khi L = L điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt cực đại U Lmax Khi L = L1 L = L2 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây có giá trị U L1 = UL2 = k.ULmax Tổng hệ số công suất mạch AB L = L1 L = L2 1,92k Hệ số công suất mạch AB L = L0 A 0,95 Hướng dẫn + Vận dụng công thức : UL = ULmax cos + Vậy L = L1 L = L2 : UL1 = UL2 = k.ULmax ULmax cos = ULmax cos = k.ULmax cos = cos = k + Giả sử: L1 > L2 + cos arccosk = = cos + Theo đề : cos =+ cos = 1,92k 2.cos cos(arccosk) = 1,92k Chọn C 2.cos cos cos k = 1,92k = 1,92k cos = 0,96 15 UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu đối tượng lớp 12A1 lớp 12A2 năm học 2020– 2021 (đây hai lớp thuộc ban KHTN học Vật Lí, có trình độ nhận thức tương đương nhau) + Giờ dạy lớp 12A1 năm học 2020 – 2021 Tại lớp 12A1, dạy theo SGK, tiết ôn tập học bồi dưỡng buổi chiều thực theo kế hoạch dạy học phê duyệt Theo quan sát dạy thấy học sinh hoạt động, lớp học trầm, học sinh lúng túng hồn tồn khơng thể làm toán mức độ vận dụng cao, gặp câu hỏi dạng em thường chọn cách khoanh bừa đặc biệt hoàn toàn đầu hàng trước tập mức vận dụng cao + Giờ dạy lớp 12A2 năm học 2020 – 2021 Tại lớp học 12A2 này, vận dụng kinh nghiệm trình bày sáng kiến kinh nghiệm, học sinh học tập sôi nổi, hứng thú giải nhiều tập hơn, ban đầu em chống váng với phép tính lượng giác hóa tương đối phức tạp, dài dòng, dù em tỏ bất ngờ, phấn khởi thu cơng thức tính ULmax, UCmax đơn giản, ngắn gọn + Sau học xong chuyên đề này, cho học sinh làm kiểm tra 15 phút thứ ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT Câu Đặt điện áp (V), (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Khi L = L L = L2 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện 0,23 rad 1,08 rad Khi L = L điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện Giá trị gần giá trị sau đây? A 0,645 rad B 1,57 rad C 0,655 rad D 0,26 rad ĐA:C Câu Đặt điện áp (V), (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R = 120 , tụ điện có điện dung C thay đổi được, cuộn cảm có độ tự cảm L Khi C = C C = C điện áp hiệu dụng tụ có giá trị độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện đại Giá trị L gần giá trị sau A H ĐA:A Câu Đặt điện áp xoay chiều gồm điện trở R = 100 , tụ điện có điện dung C = độ tự cảm L thay đổi Điều chỉnh L = L ULmax Giá trị L sau UL = 0,99 ULmax A H ĐA:D B H C H D H 16 UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Câu Cho mạch điện có R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 220 cos V Bỏ qua điện trở dây nối Chỉ thay đổi điện dung tụ điện, C = C giá trị điện áp hiệu dụng hai đầu tụ đạt cực đại U Cmax Khi C = C1 C = C điện áp hiệu dụng hai tụ có giá trị UC1 = UC2 = UC Biết hệ số công suất mạch ứng với C1, C2 tương ứng k1, k2 thỏa mãn k1 + k2 = Xác định hệ số công suất mạch điện áp hiệu dụng hai đầu tụ đạt giá trị cực đại A B C D ĐA: A Câu Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch A, B nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện C cuộn cảm có L thay đổi Khi L = L điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt cực đại U Lmax Khi L = L1 L = L2 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây có giá trị U L1 = UL2 = k.ULmax Tổng hệ số công suất mạch AB L = L L = L2 1,73k Hệ số công suất mạch AB L = L0 A 0,845 B 0,940 C 0,960 D 0,865 ĐA:D Câu Đặt điện áp (V), (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Khi L = L0 điện áp hiệu dụng L cực đại 300 V, độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện Khi L = L1 điện áp hiệu dụng L 150 (V) độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện Nếu = A rad B rad C rad D rad ĐA:B Câu Cho đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp, độ tự cảm L thay đổi Khi L = L1 = H L = L2 = H cơng suất tiêu thụ đoạn mạch có giá trị Hỏi với giá trị L cơng suất tiêu thụ đoạn mạch đạt cực đại? A H ĐA:A B H C H D H 2.4 HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Qua thực tế giảng dạy trường THPT Triệu Sơn 1, thân áp dụng trực tiếp đề tài cho lớp 12A2 đạt hiệu khả quan: Các em củng cố khắc sâu kiến thức phần Dòng điện xoay chiều, phương pháp lượng giác hóa, phát triển lực tư duy, lực kỹ xử lý toán xác định cực trị đại lượng mạch điện xoay chiều L (hoặc C) thay đổi Hơn thế, qua theo dõi tiết học thấy em tự tin hơn, phấn khởi hứng thú từ em thích tiết học trước Đó kết bước đầu khả quan SKKN Đặc biệt năm học 2020 – 2021, qua kiểm tra mà cụ thể kiểm tra cuối học kỳ đề khảo sát chất lượng lớp 12 nhà trường tổ chức Đề tổ 17 UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com chuyên môn tổ chức chấm cách khách quan kết mơn Vật Lí lớp 12A2 có dấu hiệu tiến rõ rệt Đặc biệt câu xác định cực trị đại lượng mạch điện xoay chiều L (hoặc C) thay đổi, đa số học sinh lớp làm được, câu thuộc câu phân loại số em trường làm không nhiều Đề tài báo cáo dạng chuyên đề sinh hoạt chun mơn tổ Vật Lí trường THPT Triệu Sơn 1, thầy góp ý đánh giá cao Đề tài dùng làm tài liệu chuyên môn tổ áp dụng vào giảng dạy cho em học sinh lớp 12 trường, ôn thi tốt nghiệp THPT cho em học sinh khối 12 năm học 2020 - 2021 So sánh lớp học sinh có áp dụng khơng áp dụng đề tài để đánh giá hiệu SKKN Tôi chọn hai lớp 12A2 lớp thực nghiệm lớp 12A1 làm lớp đối chứng giảng dạy điện xoay chiều Sau thời gian bốn buổi dạy bồi dưỡng, tổ chức kiểm tra đánh giá hai lớp với thời lượng 15 phút, nội dung đề thi nêu Lớp dạy Lớp 12 A1 Lớp 12 A2 Qua bảng kết ta thấy việc áp dụng đề tài SKKN đem lại kết rõ rệt + Qua theo dõi tinh thần học tập lớp tơi thấy khơng khí học tập lớp 12A2 sơi nổi, tích cực hơn, em phấn khởi hứng thú học lớp 12A2 lớp mà có chất lượng đầu vào thấp lớp 12A1 Học sinh dễ tiếp thu dễ vận dụng, từ tự tin Qua quan sát em làm thấy thao tác cách thức xử lý em học sinh lớp 12A2 nhanh nhẹn + KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 KẾT LUẬN 18 UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Qua trình áp dụng vào thực tế giảng dạy trường THPT Triệu Sơn từ năm học 2020 - 2021, thân tơi nhận thấy bước đầu có kết khả quan Tạo tự tin cho em học giải tập Đề tài Tổ chuyên môn đánh giá cao định hướng áp dụng giảng dạy cho học sinh khối 12, ôn tập lại cho em học sinh chuẩn bị tham dự kỳ thi tốt nghiệp THPT 2021 năm Trong phạm vi SKKN nên quan tâm đến toán Xác định cực trị đại lượng mạch điện xoay chiều có L (hoặc C) thay đổi hướng xây dựng ví dụ mang tính chất gợi mở, phân hóa theo trình tự từ dễ đến khó, từ đơn lẻ đến tổng quát, từ đơn giản đến phức tạp tạo điều kiện phát triển lực tư duy, khả sáng tạo phù hợp với nhiều đối tượng học sinh Trên kinh nghiệm thực tế qua q trình giảng dạy nhiều năm tơi rút cho thân bước đầu áp dụng có kết khả quan Do kinh nghiệm chưa nhiều nên đề tài không tránh hạn chế, tiếp tục bổ sung hoàn thiện dần năm học tới Tơi mong nhận đóng góp ý kiến quý vị bạn đồng nghiệp để đề tài vào thực tiễn áp dụng nhiều đạt hiệu cao giảng dạy 3.2 KIẾN NGHỊ a) Đối với sở GD&ĐT Thanh Hóa Cần hỗ trợ tạo điều kiện sở vật chất, tài liệu nghiên cứu thời gian làm việc… để thầy giáo, cô giáo yên tâm cơng tác có điều kiện trau chun mơn nghiệp vụ, nâng cao trình độ từ góp phần đổi phương pháp nâng cao chất lượng giáo dục Tổ chức lớp chuyên đề tập huấn cho giáo viên để tìm tịi so sánh phương pháp giảng dạy, cách tiếp cận vấn đề từ giáo viên vận dụng cho phù hợp với đối tượng học sinh Cần tổng hợp sáng kiến có chất lượng, tổ chức triển khai kinh nghiệm hay để thầy cô học tập rút kinh nghiệm b) Đối với trường phổ thông Tạo điều kiện để thầy giáo, giáo có điều kiện tự học, tự bồi dưỡng để nâng cao lực chun mơn, kiên trì tích cực đổi phương pháp giảng dạy nhằm phát huy tốt lực tự học trị dạy thầy Tơi xin chân thành cảm ơn! Triệu Sơn, tháng năm 2021 XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ CAM KẾT KHÔNG COPY NGUYỄN VIẾT THẮNG 19 UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sách giáo khoa Vật Lí 12 (cơ bản) – Nhà xuất giáo dục [2] Kinh nghiệm luyện thi Vật Lí 12 (tập – 2) – Chu Văn Biên [3] [4] [5] Đề thi Đại học – Cao đẳng năm 2013 Đề thi THPT – QG năm 2016 Đề thi HSG tỉnh Thanh Hóa – năm 2020 [6] Cẩm nang ơn luyện thi đại học mơn Vật Lí ( tập - ) – Nguyễn Anh Vinh 20 UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHÒNG GD&ĐT, CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: NGUYỄN VIẾT THẮNG… Chức vụ đơn vị công tác: tổ trưởng chuyên môn, trường THPT Triệu Sơn TT Tên đề tài SKKN Giúp học sinh giải tốn tính đường vật dao động điều hịa Sử dụng kiến thức hình học cách biểu diễn véc tơ để giải toán điện xoay chiều Sử dụng cách biểu diễn số phức máy tính cầm tay để giải tốn điện xoay chiều Một số phương pháp tính lượng phản ứng hạt nhân Một số kinh nghiệm giải nhanh toán dịch vật tạo ảnh qua thấu kính mỏng Sử dụng sơ đồ tạo ảnh giải toán Mắt tạo ảnh qua kính lúp Sử dụng phương pháp vẽ phổ tia sáng giải toán giao thoa với ánh sáng có bước sóng biến thiên liên tục chương trình Vật lí 12 * Liệt kê tên đề tài theo thứ tự năm học, kể từ tác giả tuyển dụng vào Ngành thời điểm 21 UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... lí trên, tơi chọn đề tài nghiên c? ??u ? ?Sử dụng kiến th? ?c Toán h? ?c, Lượng gi? ?c hóa tốn c? ? ?c trị với mạch điện xoay chiều c? ? L, C thay đổi chương trình Vật lí 12? ?? 1.2 M? ?C ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN C? ??U... DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP TRONG ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU CHỈ C? ? R, L VÀ CHỈ C? ? C + Đoạn mạch xoay chiều c? ? R + Đoạn mạch xoay chiều c? ? L ; với ZL = L + Đoạn mạch xoay chiều c? ? C ; với ZC = [1] 2.1.2... luanvanchat@agmail.com NỘI DUNG 2.1 C? ? SỞ LÍ LUẬN C? ??A ĐỀ TÀI Phần x? ?c định c? ? ?c trị đại lượng L (ho? ?c C) thay đổi thu? ?c chương BI chương trình Vật Lý 12 Phần tập x? ?c định c? ? ?c trị đại lượng L (ho? ?c C) thay đổi c? ?