CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT I- MỤC TIÊU Hiểu ý nghĩa và phân biệt được công suất toàn phần, công suất tức thời, công suất trong bình và công suất tiêu thụ trong
Trang 1CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
HỆ SỐ CÔNG SUẤT
I- MỤC TIÊU
Hiểu ý nghĩa và phân biệt được công suất toàn phần, công suất tức thời, công suất trong bình và công suất tiêu thụ trong mạch điện xoay chiều
Hiểu ý nghĩa của hệ số công suất cos
Biết cách tính công suất và các đại lượng liên quan
II- CHUẨN BỊ
Giáo viên
Tranh vẽ phóng to Hình 23.1
Hình 23.1 Thí nghiệm về công suất
Học sinh
Ôn lại cách tính công suất của dòng điện không đổi, cách tính các giá trị trung bình
Trang 2III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC
1 Để đặt vấn đề cho bài học, phần mở bài có đưa ra một TN mà nếu tính toán theo công thức đã học ở phần dòng điện không đổi thì sẽ thấy một nghi vấn GV có thể đưa ra sơ đồ này (có ghi rõ số liệu) rồi yêu cầu hai HS tính theo hai công thức đã học P = UI và P = RI 2 rồi so sánh
Nếu có thể làm TN thì HS rất dễ phát hiện điện trở R bị nóng còn cuộn dây L (kích thước lớn hơn) hầu như không nóng Kết quả này sẽ càng khắc sâu nghi vấn cần giải quyết
2 Để giải quyết vấn đề trên, SGK đã trình bày ngay cách tính giá trị trung bình của công suất Việc này có thể hơi đột ngột với HS Vì vậy, khi định hướng cho HS giải quyết nghi vấn trên, GV nên giải thích vì sao lại làm như vậy Lí do chủ yếu là không thể có một giá trị xác định về I hay U của dòng điện xoay chiều mà chỉ có thể có các giá trị tức thời luôn biến đổi không thể
đo lường được
Với HS ban KHXH, không yêu cầu trình bày quá sâu về toán học khi đưa ra biểu thức công suất trung bình
3 Làm thế nào để HS hiểu rõ ý nghĩa của hệ số cos là một băn khoăn của GV, nhiều GV đã có các giải pháp hữu ích Ví dụ như so sánh công thức P = UIcos với công thức A =FScos (công cơ học) ta có thể phát
hiện nhiều ý nghĩa tương tự
Trang 3MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
I- MỤC TIÊU
Giải thích được vì sao khung dây quay đều trong từ trường thì có thể tạo ra dòng điện xoay chiều, chứng minh được bằng toán học
Hiểu nguyên tắc hoạt động của máy phát điện một pha và ba pha
II- CHUẨN BỊ
Bài này mở đầu cho phần các ứng dụng của dòng điện xoay chiều trong thực tế Vì vậy, cách dạy và học cũng cần sát thực tế, tuyệt đối không dạy chay
Giáo viên
- Mô hình khung dây quay trong từ trường như Hình vẽ 24.1 * SGK
- Tranh vẽ phóng to Hình 24.2 * và 24.5 * SGK
- Tranh vẽ Hình 24.3, 24.4 SGK
- Máy phát điện ba pha trong phòng thí nghiệm như Hình 24.6 và 24.7 SGK
Học sinh
- Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện (ôn lại lớp 9)
- Từ thông, định luật cảm ứng điện từ
Trang 4- Phép tính đạo hàm của hàm số lượng giác
- Quy tắc bàn tay phải
- Cách vẽ đồ thị dạng sin, biểu diễn pha trên đồ thị
Hình 24.1
Đồ thị suất điện động ứng với các vị trí của khung
III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC
1 Có thể nêu vấn đề bằng nhiều cách, ví dụ như :
- Đưa ra một máy phát điện xoay chiều đơn giản có tải là hai đèn LED mắc song song ngược chiều rồi nối tiếp với một điện trở Quay nhẹ và chậm
sẽ thấy hai LED sáng tối luân phiên ngược nhau HS sẽ thắc mắc vì sao như vậy Đưa ra Hình 24.1 SGK để gợi ý HS thảo luận
- Cũng có thể đặt ngay vấn đề là ta đã khảo sát nhiều về dòng điện xoay chiều nhưng vẫn chưa biết cách tạo ra nó, tại sao nó lại có dạng sin Đó
là các vấn đề sẽ giải quyết trong bài này
2 Khi tổ chức cho HS thảo luận để giải quyết vấn đề trên, nên lưu ý đến
hai giải pháp
Trang 5Một là phân tích định tính trên mô hình và Hình 24.1 và 24.2 SGK Hai là dùng công cụ đạo hàm để khảo sát định lượng
3 Rất nhiều HS thường “khó nhớ” đồ thị dòng điện ba pha Nguyên nhân vì HS đó chỉ cố thuộc hình vẽ mà không hiểu cách vẽ Vì vậy ta cần hướng dẫn chi tiết về cách vẽ ba đường hình sin trên trục
Có thể dùng một dây điện cứng, rồi uốn thành đường hình sin Sau đó đặt dây lên hệ trục tọa độ và dịch đi từng quãng T/3 thì rất hiệu quả
Khi vẽ đồ thị Hình 24.2, cần phải liên hệ với ba biểu thức của dòng điện ba pha để HS hiểu ý nghĩa và dễ nhớ
Hình 24.2
Đồ thị dòng điện xoay chiều ba pha
