Giao an vat li 12 bai 13 cac mach dien xoay chieu moi nhat

Tuần 01 Từ ngày 5/9/2016 đến ngày 10/9/2016 Tuần 11 Từ ngày 11/11/2019 đến ngày 16/11/2019 Tiết PPCT 22 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (Tiết 1) I MỤC TIÊU BÀI HỌC 1 Kiến thức Phát biểu được định luật Ôm đối[.]

Trang 1

- Tuần: 11 Từ ngày 11/11/2019 đến ngày 16/11/2019 - Tiết PPCT: 22

CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (Tiết 1) I MỤC TIÊU BÀI HỌC:

1 Kiến thức

- Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần, chỉ có tụ điện, chỉ có cuộn cảm thuần

- Phát biểu được tác dụng của tụ điện, của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều

2 Kĩ năng

- Viết được cơng thức tính dung kháng, cảm kháng

- Giải được các bài tập về mạch 1 phần tử

3 Thái độ

- Nghiêm túc, cẩn thận, tích cực trong học tập - Yêu thích khoa học vật lí

4 Năng lực có thể hình thành và phát triển cho học sinh:

- Năng lực tự học, năng lực đọc và phân tích, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực trình bày

II CHUẨN BỊ VỀ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC:

Giáo viên: Chuẩn bị dao động ký điện tử, ampe kế, vôn kế, điện trở, tụ điện, cuộn cảm

Học sinh: Ôn lại các công thức về tụ điện : q = Cu; idqdt

 

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH: 1 Hoạt động dẫn dắt vào bài: (5 phút)

- Nêu những hiểu biết về điện trở và tụ điện

2 Hoạt động hình thành kiến thức:

Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Chốt kiến thức

2.1 Hoạt động 1: Tìm hiểu độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều (5 phút )

- Mục tiêu: HS xác định được độ lệch pha giữa u và i - Cách tiến hành hoạt động:

Giới thiệu đoạn mạch xoay chiều trên hình 13.1

Giới thiệu biểu thức của i và u trên đoạn mạch

Yêu cầu học sinh cho biết khi nào thì u sớm pha, trể pha hoặc cùng pha so với i

Xem hình vẽ 13.1 sgk

Ghi nhận biểu thức của i và u

Cho biết khi nào thì u sớm pha, trể pha hoặc cùng pha so với i

Nếu trong một mạch điện có dịng điện xoay chiều i = I0cost = I 2cost thì điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch là:

u = U0cos(t + ) = U 2cos(t + )

 gọi là độ lệch pha giữa u và i Nếu  > 0 thì ta nói u sớm pha  so với i

Nếu  < 0 thì ta nói u trể pha || so với i

Nếu  = 0 thì ta nói u cùng với i

2.2 Hoạt động 2: Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở (10 phút)

- Mục tiêu hoạt động: HS phát biểu được định luật Ơm đối với đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần

- Cách tiến hành hoạt động:

Vẽ hình 13.2

Giới thiệu biểu thức của u và i trên đoạn mạch chỉ có R

Xem hình 13.2

Ghi nhận biểu thức của u và i trên đoạn mạch chỉ có R

I Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở

Trang 2

Yêu cầu học sinh thực hiện C1 Yêu cầu học sinh thực hiện C2 Yêu cầu học sinh nêu các kết luận về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần R

Thực hiện C1 Thực hiện C2

Nêu các kết luận về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần R

cường độ i = I 2cost chạy qua

Với: I =

RU

là cường độ hiệu dụng của dòng điện qua đoạn mạch chỉ có R

Kết luận: + Cường độ hiệu

dụng trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở có giá trị bằng thương số giữa điện áp hiệu dụng và điện trở của mạch

+ Cường độ tức thời trong mạch chỉ có điện trở cùng pha với điện áp tức thời hai đầu mạch

2.3 Hoạt động 3: Tìm hiểu đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện (15 phút)

- Mục tiêu hoạt động: HS phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện

- Cách tiến hành hoạt động:

Mắc các mạch thí nghiệm có khóa k

Đóng khóa k cho học sinh quan sát số chỉ của ampe kế

Yêu cầu học sinh cho biết tác dụng của tụ điện đối với dòng điện không đổi và dđxc

Giới thiệu mạch xoay chiều chỉ có tụ điện trên hình 12.3 b Yêu cầu học sinh thực hiện C3

Giới thiệu biểu thức của u và i trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện

Giới thiệu dung kháng của tụ điện

Yêu cầu học sinh thực hiện C4

Yêu cầu học sinh nêu các kết luận về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện

Quan sát kết quả thí nghiệm

Nhận xét về tác dụng của tụ điện đối với dịng điện khơng đổi và đối với dòng điện xoay chiều

Thực hiện C3

Ghi nhận biểu thức của u và i trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện

Ghi nhận công thức tính dung kháng của tụ điện

Thực hiện C4

Nêu các kết luận về mối liên hệ giữa cường độ dịng điện và điện áp trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện

II Đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện

1 Thí nghiệm

Tụ điện C khơng cho dịng điện khơng đổi đi qua (cản trở hoàn toàn) nhưng lại cho dòng điện xoay chiều đi qua

2 Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện

Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện C một điện áp xoay chiều u = U 2cost thì trên đoạn mạch sẽ có dịng điện xoay chiều có cường độ i = I 2cos(t +2) chạy qua Với: I = CU = CU1 = ZCU là

cường độ hiệu dụng của dòng điện qua đoạn mạch chỉ có tụ điện C Trong đó ZC = C1 gọi là dung kháng của mạch

Kết luận: + Cường độ hiệu dụng trong mạch chỉ chứa tụ điện có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch và dung kháng của mạch

Trang 3

Dẫn dắt để học sinh nêu ý nghĩa của dung kháng

Nêu ý nghĩa của dung kháng

cường độ dòng điện sớm pha 2so với điện áp hai đầu tụ điện (hoặc điện áp ở hai đầu tụ điện trể pha

2

so với cường độ dòng điện)

3 Ý nghĩa của dung kháng

Dung kháng ZC =

C

1

là đặc trưng cho tính cản trở dịng điện xoay chiều của tụ điện

Nếu điện dung C của tụ điện và tần số góc  của dịng điện càng lớn thì ZC càng nhỏ và dịng điện xoay chiều bị cản trở càng ít Ngồi ra dung kháng làm u trể pha hơn i 3 Hoạt động luyện tập: (5 phút)

- Nhắc lại trọng tâm của bài: Định luật Ôm đối với đoạn mạch chỉ có R và C

4 Hoạt động vận dụng: (3 phút)

- Giải bài tập 3 SGK

5 Hoạt động tìm tịi, mở rộng (Giao nhiệm vụ về nhà): (2 phút)

- Tìm hiểu đặc điểm của tụ điện

Trang 4

- Tuần: 12 Từ ngày 18/11/2019 đến ngày 23/11/2019 - Tiết PPCT: 23

CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (Tiết 2) I MỤC TIÊU BÀI HỌC:

1 Kiến thức

- Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần, chỉ có tụ điện, chỉ có cuộn cảm thuần

- Phát biểu được tác dụng của tụ điện, của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều

2 Kĩ năng

- Viết được cơng thức tính dung kháng, cảm kháng

- Giải được các bài tập về mạch 1 phần tử

3 Thái độ

- Nghiêm túc, cẩn thận, tích cực trong học tập - Yêu thích khoa học vật lí

4 Năng lực có thể hình thành và phát triển cho học sinh:

- Năng lực tự học, năng lực đọc và phân tích, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực trình bày

II CHUẨN BỊ VỀ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC:

Giáo viên: Chuẩn bị dao động ký điện tử, ampe kế, vôn kế, điện trở, tụ điện, cuộn cảm

Học sinh: Ơn lại các cơng thức về tụ điện : q = Cu; idqdt

 

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH: 2 Hoạt động dẫn dắt vào bài: (5 phút)

- Nêu những hiểu biết về cuộn cảm và hiện tượng tự cảm

2 Hoạt động hình thành kiến thức:

Hoạt động của thầy Hoạt động của trị Chốt kiến thức

2.1 Hoạt động 1: Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần (30 phút)

- Mục tiêu hoạt động: HS phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần

- Cách tiến hành hoạt động:

Yêu cầu học sinh xác định từ thông qua cuộn dây khi có dịng điện i chạy qua

u cầu học sinh xác định suất điện động tự cảm xuất hiện trong cuộn dây

Yêu cầu học sinh thực hiện C5

Giới thiệu biểu thức của u và i trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần

Xác định từ thông qua cuộn dây khi có dịng điện i chạy qua

Xác định suất điện động tự cảm xuất hiện trong cuộn dây

Thực hiện C5

Ghi nhận biểu thức của u và i trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần Xác định điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch

III Đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần

1 Hiện tượng tự cảm trong mạch điện xoay chiều

Khi có dịng điện cường độ i chạy qua một cuộn dây có độ tự cảm L (gọi là cuộn cảm) thì từ thông tự cảm trong cuộn dây là:  = Li

Nếu i là dòng điện xoay chiều thì  biến thiên tuần hồn theo t và trong cuộn dây xuất hiện một suất điện động: e = - L

dtdi

= - Li’ Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm: u = ri - e; với cuộn thuần cảm (r = 0) thì u = -e

2 Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần

Trang 5

Giới thiệu cảm kháng của mạch

Yêu cầu học sinh thực hiện C6 Yêu cầu học sinh nêu các kết luận về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần

Dẫn dắt để học sinh nêu được ý nghĩa của cảm kháng

Ghi nhận cơng thức tính cảm kháng cảm kháng của cuộn cảm

Thực hiện C6

Nêu các kết luận về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần

Nêu ý nghĩa của cảm kháng

xoay chiều i = I 2cos(t - 2) chạy qua Với I = LU = ZLUlà cường độ hiệu dụng của dòng điện qua đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần L Trong đó ZL = L gọi là cảm kháng của mạch

Kết luận: + Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần, cường độ hiệu dụng có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng và cảm kháng của mạch

+ Trong mạch điện xoay chiều chỉ có một cuộn cảm thuần, cường độ dòng điện trể pha

2so với điện áp, hoặc điện áp sớm pha 2 so với cường độ dòng điện 3 Ý nghĩa của cảm kháng Cảm kháng ZL = L đặc trưng cho tính cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm

Khi độ tự cảm của cuộn cảm và tần số góc  của dịng điện xoay chiều càng lớn thì ZL càng lớn, cuộn cảm L sẽ cản trở càng nhiều đối với dòng điện xoay chiều Ngoài ra cảm kháng làm u sớm pha hơn i

4 Hoạt động luyện tập: (5 phút)

- Nhắc lại trọng tâm của bài: Định luật Ôm đối với đoạn mạch chỉ có L

4 Hoạt động vận dụng: (3 phút)

- Giải bài tập 4 SGK

5 Hoạt động tìm tịi, mở rộng (Giao nhiệm vụ về nhà): (2 phút)