Nghiên cứu, sử dụng bài tập để dạy học chương “dòng điện xoay chiều” theo hướng phát triển năng lực của người học

LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trƣờng Đại học Hồng Đức, Khoa sƣ phạm q thầy giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi hồn thành đƣợc khóa luận Tơi xin gởi lời cảm ơn đến cô Lê Thị Phƣợng nhờ hƣớng dẫn tận tình mà tơi học hỏi thêm đƣợc nhiều phƣơng pháp nghiên cứu khoa học biết cách tự nghiên cứu vấn đề khoa học cách nghiêm túc đắn Tơi xin cảm ơn gia đình bạn bè thân giúp đỡ tạo cho nhiều điều kiện thuận lợi để tơi để hồn thành đƣợc khố luận Tơi xin trân trọng cảm ơn! Thanh hóa, tháng năm 2017 Tác giả Bùi Thị Hƣờng MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu 4 Phƣơng pháp nghiên cứu Giới hạn nghiên cứu Error! Bookmark not defined CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN 1.1 Phƣơng pháp dạy học phát triển lực ngƣời học 1.1.1 Khái niệm lực 1.1.2 Phƣơng pháp dạy học phát triển lực 1.2 Bài tập vật lí 1.2.1 Khái niệm tập vật lí 1.2.2 Mục đích sử dụng tập vật lí yêu cầu sử dụng tập vật lí dạy học 1.2.3 Nguyên tắc xây dựng hệ thống tập 11 1.3 Mục tiêu dạy học vật lí trƣờng THPT 12 1.3.1 Về kiến thức 12 1.3.2 Về kĩ 13 1.3.3 Về thái độ 13 1.4 Thực trạng dạy học vật lí 14 CHƢƠNG 2: SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỂ DẠY HỌC CHƢƠNG 16 “DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÝ LỚP 12 16 2.1 Nội dung kiến thức dòng điện xoay chiều 16 2.1.1 Dòng điện xoay chiều - Mạch điện xoay chiều không phân nhánh (Mạch R, L, C mắc nối tiếp) 16 2.1.2 Sản xuất - Truyền tải điện 21 2.2 Xây dựng hệ thống tập chƣơng “ dòng điện xoay chiều” vật lí 12 - cao 24 2.2.1 Bài tập nhằm đề xuất vấn đề 24 2.2.2 Bài tập nhằm xây dựng kiến thức 24 2.2.3 Bài tập nhằm ôn tập, củng cố 27 Dạng 1: CÁCH TẠO RA DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 27 Dạng 2: VIẾT BIỂU THỨC CƢỜNG ĐỘ DÕNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP 30 Dạng 3: CỘNG HƢỞNG ĐIỆN 33 4: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƢỢNG ĐIỆN KHI BIẾT HAI ĐOẠN MẠCH CÓ ĐIỆN ÁP CÙNG PHA, VUÔNG PHA 36 Dạng 5: CÔNG SUẤT CỦA ĐOẠN MẠCH R, L, C MẮC NỐI TIẾP 39 Dạng 6: XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ CỰC ĐẠI CỦA ĐIỆN ÁP HIỆU DỤNG KHI THAY ĐỔI L, HOẶC C, HOẶC f 43 Dạng 7: XÁC ĐỊNH CÁC PHẦN TỬ ĐIỆN R, L, C CHỨA TRONG HỘP ĐEN 50 Dạng 8: GIẢI TOÁN NHỜ GIẢN ĐỒ VEC-TƠ 53 Dạng 9: MÁY BIẾN ÁP VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG 56 Dạng10 : MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN 59 2.2.4 Bài tập nhằm kiểm tra, đánh giá 61 KẾT LUẬN 72 MỞ ĐẦU 1.Lí chọn đề tài Dòng điện xoay chiều dao động điện từ cƣỡng bức, đổi chiều liên tục trăm lần giây, làm từ trƣờng sinh thay đổi theo Chính điều làm cho dịng điện xoay chiều có số tác dụng to lớn mà dịng điện chiều khơng có Do mà dịng điện xoay chiều đƣợc ứng dụng rộng rãi thực tế sống Chƣơng “Dòng điện xoay chiều” chƣơng quan chƣơng trình vật lý 12 Việc nắm vững kiến thức, vận dụng kiến thức để giải tập định tính, tập định lƣợng chƣơng học sinh thật khơng dễ dàng Chính vậy, đề tài “nghiên cứu, sử dụng tập vật lí chƣơng “dịng điện xoay chiều” (lớp 12 THPT) theo hƣớng phát triển lực ngƣời học” với mong muốn trạng bị cho lực sử dụng tập để dạy học nhƣ lực dạy học vật lý trƣờng phổ thơng ,góp phần nâng cao chất lƣợng học tập Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống tập sử dụng để dạy học phần “dòng điện xoay chiều”(vật lý 12 THPT) theo hƣớng phất triển lực ngƣới học Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu lý luận dạy học tập vật lý để vận dụng vào hoạt động dạy học Nghiên cứu nội dung chƣơng “Dòng điện xoay chiều” chƣơng trình sách giáo khoa vật lý 12 THPT nhằm xác định nội dung kiến thức học sinh cần nắm vững kĩ giải tập học sinh cần rèn luyện Soạn thảo hệ thống tập chƣơng này, đƣa phƣơng pháp giải theo dạng, đề xuất tiến trình hƣớng dẫn học sinh giải tập hệ thống tập 4.Phƣơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý luận dạy học tập vật lý Nghiên cứu chƣơng trình vật lý trung học phổ thông: bao gồm sách giáo khoa vật lý 12, sách tập, số sách tham khảo vật lý 12 phần dòng điện xoay chiều Lựa chọn dạng tập sách giáo khoa, sách tập, sách tham khảo phù hợp với nội dung, kiến thức chƣơng Lựa chọn dạng tập sách giáo khoa, sách tập, sách tham khảo phù hợp với nội dung, kiến thức chƣơng CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN 1.1.Phƣơng pháp dạy học phát triển lực ngƣời học 1.1.1 Khái niệm lực - Trong khoa học tâm lý, ngƣời ta coi lực thuộc tính tâm lý riêng cá nhân, nhờ thuộc tính mà ngƣời hồn thành tốt đẹp loại hoạt động đó, bỏ sức lao động nhƣng đạt kết cao - Ngƣời có lực mặt khơng phải nổ lực nhiều q trình cơng tác mà khắc phục đƣợc khó khan cách nhanh chóng dễ dàng ngƣời khác vƣợt qua đƣợc khó khan mà nhiều ngƣời khác khơng vƣợt qua đƣợc - Năng lực gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo lĩnh vực hoạt động tƣơng ứng Song kĩ năng, kĩ xảo liên quan đến việc thực loại hành động hẹp, chuyên biệt, đến mức thành thạo, tự động hóa, máy móc Cịn lực chứa đựng yếu tố mẻ, linh hoạt hành động, giải nhiệm vụ thành cơng nhiều tình khác nhau, lĩnh vực hoạt động rộng lớn Ví dụ: Ngƣời có kĩ năng, kĩ xảo thực hienj phép đo lƣờng thực nhanh chóng, xác phép đo, khéo léo lắp ráp thiết bị để đo lƣờng Còn ngƣời có lực thực nghiệm ngồi việc thực phép đo, cịn có việc thiết kế thí nghiệm, xử lí số liệu đo lƣờng rút kết quả, giải thích, đánh giá kết đo đƣợc, rút kết luận khái quát 1.1.2 Phương pháp dạy học phát triển lực Tổ chức nội dung kiến thức vật lí dạy học theo chu trình sáng tạo dạy học - Cơ sở lí thuyết phƣơng pháp phát triển lực học sinh trình dạy học hiểu biết quy luật sang tạo khoa học tự nhiên Sơ đồ ngắn gọn rõ ràng trình nhận thức đƣợc LêNin nêu lên: “Từ trực quan sinh động đến tƣ trừu tƣợng từ tƣ trừu tƣợng trở thực tiễn - đƣờng biện chứng nhận thức chân lí, nhận thức thực tế khách quan” Trên sở lời phát biểu đó, trình bày khái qt chu trình sang tạo khoa học dƣới dạng chu trình: Từ khái qt hóa kiện, đề xuất vấn đề đến xây dựng mơ hình trừu tƣợng tƣợng ( đề xuất giả thuyết), từ mơ hình dẫn đến việc rút hệ lí thuyết, từ việc rút hệ đến kiểm tra chúng thực nghiệm Nếu kiện thực nghiệm khơng phù hợp với lí thuyết, điều dẫn đến phải xem lại lí thuyết, chỉnh lí lại thay đổi mơ hình trừu tƣợng dùng làm nguồn tri thức Sự kiểm tra thực nghiệm kết luận lí thuyết vừa thu đƣợc lại đòi hỏi phải thiết kế máy móc tƣơng ứng cách làm giàu thêm cho khoa học kiến thức - Để xây dựng phƣơng pháp phát triển lực học sinh, cần phải ý đặc điểm lao động giai đoạn chu trình sáng tạo khác Nhu cầu giải vấn đề mà khơng có thơng tin đầy đủ cho điều kiện tìm tịi, sáng tạo Mơ hình – giả thuyết trừu tƣợng Các hệ lôgic Các kiện xuất phát Thực nghiệm Quan niệm tính chu trình sáng tạo khoa học cho phép xây dựng nội dung kiến thức cách hợp lí cao trình độ khoa học kiến thức vật lí nhà trƣờng, đồng thời tạo điều kiện để rèn luyện cho học sinh tƣ sáng tạo trình chiếm lĩnh tri thức Việc sử dụng tập có tính sáng tạo vật lí khơng phát triển học sinh lực dự đoán trực giác mà cịn hình thành họ trạng thái tâm lí quan trọng; kiến thức cần thiết khơng phải để nhớ chúng “hoàn lại” cho giáo viên bị hỏi, chúng cần thiết để giải thích tƣợng chƣa biết để hiểu chế chúng, để thu nhận kiến thức Tổ chức luyện tập đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết - Dự đốn có vai trị quan trọng đƣờng sáng tạo khoa học Dự đoán dựa chủ yếu vào trực giác kết hợp với kinh nghiệm phong phú kiến thức sâu sắc lĩnh vực Dự đốn khoa học khơng phải tùy tiện mà ln ln phải có sở đó, chƣa thật chắn Có thể có cách dự đoán sau giai đoạn đầu hoạt động nhận thức vật lí học sinh: + Dựa vào liên tƣởng tới kinh nghiệm có + Dựa tƣơng tự: Dựa dấu hiệu bên ngồi giống mà dự đốn giống chất; dựa giống cấu tạo mà dự đốn giống tính chất + Dựa xuất đồng thời hai tƣợng mà dự đốn chúng có quan hệ nhân + Dựa nhận xét thấy hai tƣợng luôn biến đổi đồng thời, tang giảm mà dự đoán quan hệ nhân chúng + Dựa thuận nghịch thƣờng thấy nhiếu trình + Dựa mở rộng phạm vi ứng dụng kiến thức biết sang lĩnh vực khác + Dự đoán mối quan hệ định lƣợng - Luyện tập đề xuất phƣơng án kiểm tra dự đoán: Trong nghiên cứu vật lí, dự đốn, giả thuyết thƣờng khái quát kiện thực nghiệm nên có tính chất trừu tƣợng, tính chất chung, khơng thể kiểm tra trực tiếp đƣợc Muốn kiểm tra xem dự đốn, giả thuyết có phù hợp với thực tế khơng, ta phải xem điều dự đốn biểu thực tế nhƣ nào, có dấu hiệu quan sát đƣợc 1.2 Bài tập vật lí 1.2.1 Khái niệm tập vật lí Bài tập vật lí vấn đề đặt địi hỏi phải giải nhờ suy luận logic, phép tốn thí nghiệm dựa sở định luật phƣơng pháp vật lí 1.2.2 Mục đích sử dụng tập vật lí yêu cầu sử dụng tập vật lí dạy học Mục đích sử dụng tập vật lí Trong thực tế dạy học, tập vật lí đƣợc hiểu vấn đề đặt đòi hỏi phải giải nhờ suy luận logic, phép tốn thí nghiệm dựa sở định luật phƣơng pháp vật lí Hiểu theo nghĩa rộng vấn đề xuất nghiên cứu tài liệu giáo khoa tốn học sinh Sự tƣ định hƣớng cách tích cực ln ln việc giải tập Trong q trình dạy học vật lí tập vật lí có tầm quan trọng đặc biệt Chúng đƣợc sử dụng theo mục đích khác + Bài tốn vật lí đƣợc sử dụng nhƣ phƣơng tiện nghiên cứu tài liệu trang bị kiến thức cho học sinh nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội đƣợc kiến thức cách sâu sắc vững + Bài tốn vật lí phƣơng tiện rèn luyện cho học sinh khả vận dụng kiến thức, liên hệ lí thuyết với thực tế, học tập với đời sống + Bài tốn vật lí phƣơng tiện có tầm quan trọng đặc biệt việc rèn luyện tƣ duy, bồi dƣỡng phƣơng pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh Bởi giải tập hình thức làm việc tự lực học sinh Trong giải toán học sinh phải phân tích điều kiện đề bài, tự xây dựng lập luận, thực việc tính tốn, cần thiết phải cần tiến hành thí nghiệm, thực phép đo, xác dịnh phụ thuộc hàm số đại lƣợng, kiểm tra kết Trong điều kiện tƣ logic tƣ sáng tạo học sinh đƣợc phát triển, lực làm việc độc lập học sinh đƣợc cao + Bài tốn vật lí phƣơng tiện ôn tập, củng cố kiến thức học cách sinh động có hiệu Khi giải tốn địi hỏi học sinh phải nhớ lại cơng thức, định luật, kiến thức học, có đòi hỏi phải vận dụng cách tổng hợp kến thức học chƣơng, phần học sinh hiểu rõ ghi nhớ vững kiến thức học + Thông qua việc giải tốn rèn luyện cho học sinh đức tính tốt nhƣ tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì, tinh thần vƣợt khó + Bài tốn vật lí phƣơng tiện đẻ kiểm tra dánh giá kiến thức kĩ học sinh cách xác Những yêu cầu sử dụng tập vật lí dạy học Trong dạy học vật lí giáo viên phải dự tính kế hoạch cho tồn cơng việc tốn, với đề tài, với tiết học cụ thể Có nhƣ vậy, phát huy đƣợc khả toán việc thực yêu cầu dạy học vật lí Cần phải thực việc sau đây: + Lựa chọn, chuẩn bị toán nêu vấn đề để sử dụng tiết nghiên cứu tài liệu nhằm kích thích hững thú học tập phát triển tƣ học sinh + Lựa chọn, chuẩn bị toán nhằm củng cố, bổ sung, hồn thiện kiến thức lí thuyết cụ thể dã học, cung cấp cho học sinh hiểu biết thực tế, kĩ thuật có liên quan với kiến thức lí thuyết +Lựa chọn, chuẩn bị tốn điển hình nhằm hƣớng dẫn cho học sinh vậ dụng kiến thức học để giải loại toán bản, hình thành phƣơng pháp chung giải loại tốn + Lựa chọn, chuẩn bị tốn nhằm kiểm tra, đánh giá chất lƣợng kiến thức kĩ học sinh kiến thức cụ thể phần chƣơng trình + Sắp xếp toán lựa chọn thành hệ thống, định rõ kế hoạch phƣơng pháp sử dụng tiến trình dạy học Trong việc giải tốn vật lí phải dạy cho học sinh biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề đặt ra, phải rèn luyện cho học sinh kĩ giải loại toán thuộc phần khác giáo trình vật lí phổ thơng 10 + Hiệu suất: H Pi (với Pi công suất học) P *Bài tập: Một động điện ba pha mắc vào mạng điện ba pha có điện áp dây Ud = 220V Biết cƣờng độ dòng điện dây Id = 10A hệ số cơng suất cos = 0,8 Tính công suất tiêu thụ động *Hƣớng dẫn giải: Tóm tắt: Ud = 220V Id = 10A cos = 0,8 P=? Các mối liên hệ cần xác lập: - Công suất tiêu thụ động điện ba pha: P 3U p I p cos - Xét hai trƣờng hợp: mắc động điện ba pha theo cách mắc hình mắc hình tam giác + Mắc hình sao: U p Ud , Ip + Mắc tam giác: Ud U p , I p Id P 3U p I p cos 3U d I d cos Id P 3U p I p cos 3U d I d cos - Vậy hai trƣờng hợp mắc hình mắc tam giác ta có kết nhƣ Tiến trình hƣớng dẫn học sinh giải: Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Biểu thức tính cơng suất tiêu thụ - P 3U p I p cos động điện ba pha? - Đề khơng nói rõ mắc động điện ba pha vào mạng điện ba pha theo cách mắc nên ta xét hai trƣờng hợp: mắc hình mắc 60 tam giác - Đối với mạng hình sao, tìm điện áp pha Up cƣờng độ dòng - Ud 3U p Up Ud ; Ip Id điện pha Ip - Công suất tiêu thụ động - P 3U p I p cos 3U d I d cos đƣợc tính nào? - Tƣơng tự, tìm cơng suất tiêu - Ud U p ; thụ động cuộn dây Id 3I p P 3U p I p cos Ip Id 3U d I d cos động đấu kiểu hình tam giác - Vậy ta thấy hai trƣờng hợp ta có cơng suất tiêu thụ động là: P 3U d I d cos Bài giải: Công suất tiêu thụ động điện ba pha: P 3U p I p cos - Nếu cuộn dây động đấu kiểu hình sao, ta có: Up Ud ; Ip Id - Nếu cuộn dây động đấu kiểu tam giác, ta có: Ud U p ; Ip Id Trong hai trƣờng hợp, ta có kết quả: P 3U p I p cos 3U d I d cos 3.220.10.0,8 3048 (W) 2.2.4 Bài tập nhằm kiểm tra, đánh giá ĐỀ BÀI: Bài Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C không phân nhánh Điện áp hai đầu R 80V, hai đầu L 120V, hai tụ C 60V Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là: A 260V B 140V C 100V 61 D 20V Bài Một đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm R = 100 , cuộn dây cảm L H, tụ điện có điện dung C = 15,9 F Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch u 200 cos100 t (V) Biểu thức cƣờng độ dòng điện mạch : A i 2cos 100 t C i 02cos 100 t (A)B i 0,5 cos 100 t (A) D i (A) cos 100 t (A) Bài Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 100 , cuộn dây cảm có cảm kháng 100 , tụ điện có điện dung C 10 F mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều u 200sin100 t (V) Công suất tiêu thụ đoạn mạch là: A P = 200W B P = 400WC P = 100W D P = 50W Bài Một khung dây có N = 50 vịng, đƣờng kính vịng d = 20cm Đặt khung dây từ trƣờng có cảm ứng từ B = 4.10-4 T Pháp tuyến  khung hợp với cảm ứng từ B góc Giá trị cực đại từ thông là: A o = 0,012 (Wb).B C o = 6,28.10-4 (Wb) D o = 0,012 (Wb) o = 0,05 (Wb) Bài Mắc cuộn dây hệ số tự cảm L có điện trở r = 100 , nối tiếp với tụ điện có điện dung 31,8 F Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức u 200sin100 t (V) Điều chỉnh L cho cƣờng độ dòng điện đạt cực đại Cƣờng độ dòng điện hiệu dụng cực đại Imax là: A 2A B A C 1A D 2A Bài Máy phát điện xoay chiều ba pha mắc sao, điện áp pha 127V, tần số 50Hz Ngƣời ta đƣa dòng điện vào tải ba pha mắc tam giác, đối xứng Mỗi tải cuộn dây có điện trở r = 12 , độ tự cảm L = 51mH Cƣờng độ dòng điện qua tải là: 62 A 6,35A B 11A C 12,63A D.4,54A Bài Cho mạch điện R, L, C mắc nối tiếp Cuộn dây cảm, tụ điện có C thay đổi đƣợc Điều chỉnh C để UC đạt giá trị cực đại ta có: A uLC vng pha với u B uRL vuông pha với u C uLC vuông pha với uRC D uRC vuông pha với u Bài Cho mạch điện gồm hai hộp kín u2 trùng pha với i Điện áp u1 nhanh pha / so với u2 Chúng có giá trị hiệu dụng U1 U 80 V Góc lệch pha điện áp u toàn mạch so với i : A B C D Bài Mạch R, L, C nối tiếp có f LC Nếu cho R tăng lần hệ số công suất mạch A tăng lần B Giảm lần C tăng bất kìD khơng đổi Bài 10 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu cuộn dây cảm có L H cƣờng độ dịng điện qua cuộn dây có biểu thức i sin 100 t (A) Biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch là: A u 150sin 100 t C u 150 sin 100 t (V).B u 150 sin 100 t (V) D u 100sin 100 t 3 (V) (V) Bài 11 Cho mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp, R thay đổi đƣợc Cho L H, C 2.10 F, điện hai đầu mạch giữ khơng đổi có biểu thức u 100 s in100 t (V) Giá trị R công suất cực đại mạch lần lƣợt là: A R = 40 , P = 100W B R = 50 , P = 500W C R = 50 , P = 200W D R = 50 , P = 100W 63 Bài 12 Một máy biến áp pha có số vịng dây cuộn sơ cấp thứ cấp lần lƣợt 2000 vòng 100 vòng Điện áp cƣờng độ hiệu dụng mạch sơ cấp 120V - 0,8A Bỏ qua mát điện điện áp hiệu dụng cơng suất mạch thứ cấp là: A 6V - 96W.B 240V - 96W C 6V - 4,8W D 120V - 4,8W Bài 13 Một khung dây có 200 vịng, diện tích vòng 125cm2 Đặt khung dây từ trƣờng có cảm ứng từ B = 0,4T Lúc t = 0, vec-tơ pháp tuyến   khung hợp với B góc Cho khung dây quay quanh trục B với vận tốc t 100 rad/s Tính tần số suất điện động hiệu dụng khung lúc s 50 A f = 100Hz, E = 444 (V) B f = 50Hz, E = 222 (V) C f = 50Hz, E = 444 (V) D f = 100Hz, E = 444 (V) Bài 14 Cho mạch xoay chiều R, L, C nối tiếp - Khi nối tắt L (cịn R nối tiếp C) thấy i nhanh pha u góc - Khi R, L, C nối tiếp i chậm pha so với u góc Mối liên hệ ZL ZC là: A ZL = 2ZC B ZC = 2ZL C ZL = ZC D không xác định đƣợc Bài 15 Cho mạch điện nhƣ hình vẽ R1 = ZL1 = 100 X hộp kín chứa ba phần tử điện R, L, C Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch uAB nhanh pha i góc A R = 73,2 / X phần tử điện có giá trị: B ZL = 73,2 C ZC = 73,2 64 D R = 6,8 Bài 16 Mạch điện gồm cuộn cảm L = 0,318H nối tiếp biến trở Rx nối tiếp với tụ điện C = 0,159.10-4F Tần số dòng điện f = 50Hz Để điện áp hai đầu RL uRL vuông pha với điện áp hai đầu RC uRC R có giá trị: A 100 B 141 C 200 D 284 Bài 17 Cho mạch điện không phân nhánh 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: A 40V B 80V C 46,57V D 56,57V Bài 18 Một động khơng đồng ba pha đấu hình vào mạng điện xoay chiều ba pha, có điện áp dây 380V Động có cơng suất 10 kW Hệ số cơng suất 0,8 Cƣờng độ dịng điện hiệu dụng qua cuộn dây có giá trị bao nhiêu? A 18,94AB 56,72A C 45,36A D 26,35A Bài 19 Cuộn thứ cấp máy biến áp có 1500 vịng dịng điện có f = 50Hz Giá trị cực đại từ thông lõi thép 0,6 Wb Chọn pha ban đầu không Biểu thức suất điện động cuộn thứ cấp là: A e 200cos100 t (V) B e 200cos 100 t C e 200 cos100 t (V).D e 200 cos 100 t (V) (V) Bài 20 Cho đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp gồm R = 100 , cuộn dây cảm có L = 0,318H Tần số dòng điện f = 50Hz Biết tổng trở đoạn mạch 100 Điện dung C tụ điện có giá trị: A 200 F B 15,9 F.C 2/ F D 1/ F Bài 21 Cho đoạn mạch R, L, C nối tiếp Có R 100 vào hai đầu đoạn mạch u 200 cos 100 t 65 điện áp đặt (V) Khi mắc R C i nhanh pha so với u Khi mắc L với R i chậm pha so với u Biểu thức cƣờng độ dòng điện mắc R, L, C là: A i 2cos100 t (A) B i 2 cos 100 t C i 2cos 100 t (A) (A) D i 2 cos100 t (A) Bài 22 Đặt điện áp u Uo cos t (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm R, C cuộn cảm L mắc nối tiếp, L thay đổi đƣợc Biết dung kháng tụ điện R Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại, đó: A Điện áp hai đầu điện trở lệch pha 30o so với điện áp hai đầu đoạn mạch B Điện áp hai đầu tụ điện lệch pha 30o so với điện áp hai đầu đoạn mạch C Trong mạch có cộng hƣởng điện D Điện áp hai đầu cuộn cảm lệch pha 30o so với điện áp hai đầu đoạn mạch Bài 23 Có ba phần tử R, cuộn cảm có ZL = R tụ điện ZC = R Khi mắc nối tiếp chúng vào nguồn xoay chiều có điện áp hiệu dụng tần số dịng điện khơng đổi công suất mạch 200W Nếu giữ nguyên L C, thay R điện trở Ro = 2R cơng suất mạch bao nhiêu? A P = 200W B P = 400W C P = 100W D P = 50W Bài 24 Một máy phát điện xoay chiều gồm có cặp cực, phần ứng gồm 22 cuộn dây mắc nối tiếp Từ thông cực đại phần cảm sinh qua cuộn dây có giá trị cực đại 0,1 Wb Rơto quay với tốc độ 375 vòng/phút Suất điện động cực đại máy phát là: A 110V B 110 V C 220V D 220 V 66 Bài 25 Cho mạch điện nhƣ hình vẽ R1 = ZL1 = 20 X hộp kín chứa hai ba phần tử R, L, C Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch uAM vuông pha uM B X phần tử điện có giá trị A Chứa R C, có R = 2ZC B Chứa R C, có R = ZC C Chứa L C, có ZL = 2ZC D Chứa L C, có ZL = ZC Bài 26 Cho mạch điện R, L, C nối tiếp có R = 30 , C 10 F, dòng điện mạch có tần số 50 Hz chậm pha điện áp hai đầu đoạn mạch /6 , ZL có giá trị A 173 B 117,3 C 11,73 D 17,3 Bài 27 Cho mạch điện nhƣ hình vẽ Biết C 10 H, uAB F, L áp uAM chậm pha pha 200cos100 t (V) Điện so với dòng điện qua mạch dòng điện qua mạch chậm so với uM B r R có giá trị A r = 25 C r R = 100 B r 25 50 3 R 100 R 100 D r 50 R 100 3 Bài 28 Cho mạch điện nhƣ hình vẽ Cuộn dây có độ tự cảm L H, điện trở r = 100 Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u AB 100 cos100 t (V) Tính giá trị C để vơn kế có giá trị lớn tìm giá trị lớn vơn kế A C 10 F UC max 120 V 67 B C 10 F UC max 180 V 10 F UC max 200 V 10 F UC max 220 V C C D C Bài 29 Một động 200W-50V đƣợc mắc vào hai đầu cuộn thứ cấp máy hạ áp có tỉ số vịng dây cuộn sơ cấp với thứ cấp k = Mất mát lƣợng máy biến áp không đáng kể Nếu động hoạt động bình thƣờng cƣờng độ hiệu dụng cuộn sơ cấp 1,25A hệ số công suất động A 0,75 B 0,8C 0,85 D 0,9 Bài 30 Cho mạch điện gồm R, L, C nối tiếp R thay đổi, L H, C 10 F Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u 75 cos100 t (V) Cơng suất tồn mạch P = 45W Điện trở R có giá trị bao nhiêu? A R = 45 B R = 60 C R = 80 D câu A C 2.3 Soạn thảo tiến trình dạy học tập vật lý chương “Dòng điện xoay chiều” GIÁO ÁN: BÀI: ĐẠI CƢƠNG VỀ DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Phát biểu đƣơc định nghĩa dòng điện xoay chiều - Viết phƣơng trình cƣờng độ dịng điện tức thời dòng điện xoay chiều - Chỉ đại lƣợng đặc trƣng dòng điện xoay chiều nhƣ cƣờng độ dịng điện cực đại, chu kì 68 - Giải thích đƣợc ngun tắc tạo dịng điện xoay chiều - Viết công thức công suất tức thời qua mạch có R - Phát biểu định nghĩa viết đƣợc biểu thức cƣờng độ dòng hiệu dụng, điện áp hiệu dụng Về kĩ - Giải đƣợc tập đơn giản điện xoay chiều Về thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học II PHƢƠNG TIỆN DẠY HỌC - Thí nghiệm hình 10.4 SGK III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra cũ (5 phút) Bài * Vào - Sau học xong hai chƣơng DAO ĐỘNG CƠ SĨNG CƠ ta thấy phƣơng trình dao động điều hịa phƣơng trình sóng có dạng tƣơng đồng (có dạng) Hơm ta tìm hiểu thêm dạng phƣơng trình tƣơng tự phƣơng trình tức thời đại lƣợng nhƣ dịng điện điện áp dòng điện xoay chiều Dòng điện xoay chiều có đặc điểm ta tìm hiểu bài: “ĐẠI CƢƠNG VỀ DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” * Tiến trình giảng dạy Hoạt động 1: Khái niệm dòng điện xoay chiều (10 phút) HOẠT ĐỘNG THẦY - TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC I Khái niệm dòng điện xoay chiều - Giới thiệu cho hs tiếp - Tiếp thu xúc với phƣơng trình dịng điện xoay 69 chiều hình sin - Từ phƣơng trình yêu cầu hs nhớ lại kiến thức cũ, so sánh với đại lƣợng đặc trƣng cho dao động điều hòa, tìm đại lƣợng đặc trƣng cho dịng điện i? - So sánh rút - Phƣơng trình dịng điện xoay đại lƣợng tƣơng ứng chiều hình sin i I cos( t ) - I0> đƣợc gọi giá trị cực đại dịng điện Trong đó: I0> đƣợc gọi giá tức thời trị cực đại dòng điện tức - ω > đƣợc gọi tần thời số góc - ω > đƣợc gọi tần số góc T đƣợc gọi chu T đƣợc gọi chu kì i kì i f = 1/T gọi tần số i - α = ωt+φ gọi pha i - Nhận xét kết luận f = 1/T gọi tần số i - α = ωt+φ gọi pha i - Ghi nhận kết luận GV Hoạt động 2: Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều (15 phút) - Đặt giả thuyết cuộn - Tiếp thu dây quay điều từ trƣờng - Viết cơng thức tính từ thơng qua mạch? - II Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều NBS cos t - Dòng điện xoay chiều xuất vịng dây kín ta quay vịng dây kín mơt từ trƣờng với vận tốc góc khơng B đổi ω  B  B 70  n - Nếu xét khoảng thời gian nhỏ Hãy viết - Sđđ dây phƣơng trình suất điện d động cuộn dây? e NBS sin t dt - Khi quay vòng dây khoảng thời gian t > từ thơng qua mạch - Dịng điện cuộn dây đƣơc tính nhƣ nào? NBS cos t - Dòng điện vòng dây - Theo định luật Faraday ta có i - Gợi ý hs đặt I NBS sin t R NBS R - Nhận xét kết luận d dt e - Đặt theo gợi ý GV Nếu vịng dây kín có điện trở R i - Ghi kết luận NBS sin t NBS sin t R NBS R - Đặt I Ta đƣợc i I sin t Hoạt động 3: Giá trị hiệu dụng (10phút) III Giá trị hiệu dụng - Đặt giả thuyết để - Theo dõi giả thuyết - Giả sử cho dòng điện i = I0cosωt mạch điện GV qua điện trở cơng suất - Viết cơng thức tính - Cơng suất mạch cơng suất mạch điện? 2 p Ri RI cos - Giải thích cần phải tính trị trung bình công - Tiếp thu suất t p Ri 2 RI cos t - Do p biến thiên theo t nên ta tính cơng suất trung bình chu kì nhân với thờie gian - Cơng suất trung bình chu kì - Giới thiệu kết tính tốn đƣợc - Ghi nhận p 71 RI 02 cos t - Kết tính đƣợc - Giới thiệu đƣa dạng dịng điện khơng đổi So sánh tìm trị hiệu dụng - u cầu hs phát biểu đinh nghĩa cƣờng độ dòng điện P p RI - Ta đƣa dang dịng điện khơng đổi - Tiếp thu P - Vậy I - Định nghĩa (SGK) I0 RI gọi dòng điện hiệu dụng - Định nghĩa cƣờng độ dòng điện hiệu dụng: (SGK) - Giới thiệu đại lƣợng có giá trị hiệu dụng cơng thức tính * Ngồi cƣờng độ dịng điện có trị hiệu dụng đại lƣơng khác điện xoay chiều điều có trị hiệu dụng - Tiếp thu Giá trị cực đại Giá trị = hiệu dụng IV CỦNG CỐ VÀ BTVN (5phút) Củng cố Nhắc lại công thức học Và hệ thống lại kiến thức hoc BTVN - Làm tất tập SGK trang 66 tập SBT lý 12 trang 18 19 72 KẾT LUẬN Đốichiếuvớimụcđích,nhiệmvụvàkếtquảnghiêncứutrongqtrìnhthựchiện đề tài " Nghiên cứu, sử dụng tập chƣơng "dòng điện xoay chiều" theo hƣớng phát triển lực ngƣời học"tôiđãđạtđƣợcnhững kết sauđây: Tôi hệ thống mức độ kiến thức chƣơng “Dịng điện xoay chiều ”thành tốn mà giải toán giúp học sinh hiểu đƣợc vận dụng đƣợc cơng thức ,khái niệm….trong chƣơng yêu cầu chung trình dạy học tập vật lý 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Hữu Tòng, 2001, Phƣơng pháp dạy học vật lý trƣờng phổ thông, NXB Giáo dục [2] Đỗ Hƣơng Trà, Phạm Gia Phách, 2009, Dạy học tập vật lý trƣờng phổ thông, NXB Đại học Sƣ phạm [9] Vũ Thanh Khiết, Lê Thị Oanh, Nguyễn Phúc Thuần, 2001, 200 tập vật lý chọn lọc dùng cho học sinh giỏi, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội [11] Nghị Trung ƣơng II khóa 8- Đảng Cộng sản Việt Nam [13] Văn kiện đại hội IX Đảng – NXB Chính trị quốc gia [15] Thái Duy Tuyên, 1998, Những vấn đề giáo dục học đại, NXB Giáo dục [16] V ƠKơn, Những sở việc dạy học nêu vấn đề [19] Vật lý tuổi trẻ, Tạp chí Hơi Vật lý Việt Nam [20] SGK, sách tập vật lý điện lớp 12 THPT, NXB Giáo dục 74