- Ơn lại các khái niệm về dịng điện khơng đổi, dịng điện biến thiên và định luật Jun — Len-xơ
— Ơn lại các tính chất của hàm điều hồ
II- THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Hoạt động 1 Đặt vấn đề HS suy nghĩ, trả lời :
- Dịng điện một chiều khơng đổi : là dịng điện chạy theo một :
chiều, với cường độ khơng đổi :
theo thời gian
Cá nhân nhận thức được vấn đề :
cần nghiên cứu
3 Ơ Trong chương trình vật lí lớp 11 chúng ta đã nghiên cứu dịng điện
: một chiều khơng đổi
_O Thế nào là dịng điện một chiều
- khơng đổi ?
- Ơ Tuy nhiên, như chúng ta cũng đã
: biết trong chương trình vật lí lớp 9, - dịng điện mà chúng ta đang sử dụng -hàng ngày lại là dịng điện xoay : chiều Trong chương này, chúng ta sẽ
‘cing fìm hiểu những đặc trưng, - những tính chất cơ bản và những ứng dung thuc té cua dong dién xoay - chiều Hoạt động 2 Nguyên tắc tạo ra dịng điện xoay : chiều Cá nhân nhớ lại kiến thức đã : học, trả lời :
Dịng điện xoay chiêu là dịng : điện luân phiên đổi chiều
- Khi cho cuộn dây dẫn kín quay : trong từ trường của nam châm :
: Yêu cầu HS nhớ lại kiến thức cũ, trả
: lời các câu hỏi :
Trang 2hay cho nam châm quay trước : cuộn dây dẫn thì trong cuộn dây :
cĩ thể xuất hiện dịng điện cảm :
ứng xoay chiều :
Cá nhân quan sát mơ hình thí : : ¬ ` ‹
nghiệm số GV m6 ta lai thi nghiém tao ra dong
: điện xoay chiều dựa vào mơ hình đx
: chuẩn bị trước
: O Hãy dựa vào những hiểu biết về từ
- trường (cảm ứng từ, từ thơng) để giải
: thích hiện tượng tạo ra dịng điện - xoay chiều trong thí nghiệm trên ?
- Gợi ý : Sử dụng hình 12.2
- Lúc £ = 0, từ thơng qua cuộn dây cho
: boi: © = NBScosa = NBScosot
: Với N là số vịng dây, Š là diện tích
: mỗi vịng
, , Si „ : : Khi từ thơng qua cuộn dây biến thiên
Thao luận nhĩm, đại diện trả lời : : ` R ve Lea mS | : theo ¢ thi trong cuon day xuất hiện
— Khi cuon dây dân quay thì từ : - suất điện động cảm ứng được tính thơng xuyên qua tiết diện của : : theo định luật Fa-ra-đây :
cuộn dây biến thiên theo thoi: -:
gian nên trong cuộn dây xuất: : mm đ=~— MƠ NBSo sin ot d®
hién dong dién cam ting ot
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ _: Ơ, Nếu cuộn dây khép kín cĩ điện trở - :# thì cường độ dịng điện cảm ứng
` ~ gen cĩ 8g re ,., NBSo
- Cường độ dịng điện cực đại: : : cho bơi cơng thức : ;-= R sin vt Ip = ee : O Cường độ dịng điện cực đại được
: tính theo biểu thức nào ?
Hoạt động 3 ! ! Ơ Như vậy, nhận thấy dịng điện xoay
Trang 3Xây dựng khái niệm về dịng điện :
xoay chiều
Cá nhân suy nghĩ, trả lời Dịng điện xoay chiều : = lạcos (@Í + Ø) Trong đĩ : ¡ gọi là cường độ dịng điện tức | thời lạ gọi là cường độ dịng điện cực : đại @ la tần số gĩc
đ = (øí + Ø) gọi là pha cua i ø gọi là pha ban đầu C2 a) lạ = 5A ; œ= 100Zrad/s ; : | A T= — ;f =50HZz; p= 50 (9) 3F= 50H; p= 7 c) 5V2A ; 1002 rad/s ; s9) +Z 3 C2.1.Í \,.7_37 7 \ ) 2 8 2 2 Khit = 0 thi ta co: t= I,)cos|
chiều cũng biến thiên điêu hồ, tuần
: hồn với thời gian theo quy luật của - hàm sin hoặc cosin
- O Viết biểu thức tổng quát của cường
độ dịng điện xoay chiều ? Giải thích các đại lượng cĩ trong biểu thức ?
- O Hồn thành yêu cầu C2 a, c
- O Hồn thành yêu cầu C3
- Gợi ý : các điểm trên trục hồnh cách
nhau một nửa chu kì 7 Hoạt động 4 Xét các giá trị hiệu dụng Thảo luận nhĩm, đại diện trả lời : - Sử dụng cần rung nhằm liên : tiếp tạo ra những biến dạng | _Ơ Thực nghiệm chứng tỏ rằng, dịng
3 điện xoay chiều cũng cĩ hiệu ứng toả nhiệt Jun — Len-xơ như dịng điện - một chiêu
Trang 4
giống nhau trên dây, sau những 3 khoang thoi gian bang nhau — Cơng suất tức thời : p= Ri? = RI*cos*ot Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ Ta sẽ cĩ biểu thức Ø2 = R/7 I? Néu ta dat /* = 5° 2 I do đĩ ta cĩ biểu thức : /= `: 2
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ
C4 Điện năng tiêu thụ :
A = Ø?t= RIˆ t (với £ = 1h) - Các đại lượng điện và từ đĩ : đều là những hàm số sin hay :
cosin của thời gian /
- ta cĩ mối quan hé / = ——
Gia sit i = Iycosat là cường độ dịng - điện tức thời chay qua dién tré R .O Viết biểu thức của cơng suất tức thoi tiéu thu trong R ?
: Ơ Giá trị trung bình của p trong một - chu kì được tính bởi cơng thức :
D= RIG cos* at - Kết quả tính tốn cho thấy :
P= p-—Rli
: Ø2 được gọi là cơng suất trung bình : O Chứng tỏ rằng khi đưa biểu thức : tính cơng suất về dạng quen thuộc thì
lo
v2
: ©, Đại lượng ï gọi là giá trị hiệu dụng của cường độ dịng điện xoay chiều
: (gọi tắt là cường độ hiệu dụng) - Yêu câu HS đọc phần định nghĩa
: cường độ hiệu dụng của dịng xoay - chiều trong SGK
: O Hồn thành yêu cầu C4
.O Viết biểu thức của điện áp (hiệu
: điện thê) tức thời, suất điện động tức : thời cường độ điện trường, của
Trang 5C5 Uạ =U /^=2^2^2 /^x~311V
: dong dién xoay chiéu va nhan xét két qua ?
Ơ Những đại lượng đĩ, người ta cũng “định nghĩa các giá trị hiệu dụng tương tự như trên Tức là :
Gia tri cuc dai v2
Giá trị hiệu dụng =
- Thơng thường, người ta thường ghi
: trên các dụng cụ điện những giá trị hiệu dụng vì sử dụng các con số này
- để tính tốn đối với mạch xoay chiều - là rất thuận tiện _O Hồn thành yêu cầu C5 Hoạt động 5 Vận dụng, củng cố
Cá nhân hồn thành yêu cầu của :
Trang 6Câu 1 Chọn câu đúng
A Cĩ thể tạo ra dịng điện xoay chiều bằng cách cho một khung dây quay đều xung quanh một trục bất kì đặt trong một từ trường đều
B Cĩ thể tạo ra dịng điện xoay chiêu bằng cách làm cho từ thơng qua một khung dây biến thiên điều hồ
C Cĩ thể tạo ra dịng điện xoay chiều bằng cách cho một khung dây chuyền động tịnh tiễn trong một từ trường đều
D Khi một khung dây dẫn quay đều quanh một trục vuơng sĩc với đường cảm ứng từ trong một từ trường đều thì suất điện động xuất hiện trong khung cĩ độ lớn chỉ phụ thuộc vào độ lớn cảm ứng của từ trường
Câu 2 Biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu một đoạn mạch xoay chiều là
u = 80cos100 at (V) Dién ap hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch đĩ là bao nhiêu ?
A 80V, B 80V2 V
c Dy v2 D 40V
Câu 3 Một mạch điện gồm hai bĩng đèn mac song song, dén 1: 220V-115W, đèn 2 : 220V- 32W Nỗi hai đầu của mạch điện ấy vào mạng điện xoay chiêu U = 220V Hãy xác định :
a) cơng suất tiêu thụ trong mạch điện
b) cường độ dịng điện cung cấp cho mạch điện
ĐÁP ÁN
Câu 1 B Cau 2 C
Câu 3 a) Vì hai đèn sử dụng hiệu điện thế bằng hiệu điện thế định mức nên tiêu thụ một cơng suất bằng cơng suất định mức Vậy, cơng suất
tiêu thụ của các bĩng đèn là : Z2 = 115 + 132 = 247W
b) Cường độ dịng điện trong mạch bằng tổng cường độ dịng điện
qua mỗi đèn :
Trang 7P R 115 132 + _“= + l=1L+L = U, U, 220 220 ~ 1,123 A BAI 13 CAC MACH DIEN XOAY CHIEU (Tiét 1) I—MUC TIEU 1 Về kiến thức — Phát biểu được định luật Ơm cho đoạn mạch chỉ cĩ điện trở thuần, với đoạn mạch chỉ cĩ cuộn cảm
- Từ biểu thức của điện áp tức thời của đoạn mạch xoay chiều, viết được biểu
thức của cường độ dịng điện tức thời trong trường hợp mạch chỉ cĩ điện trở, và trong trường hợp mạch chỉ cĩ cuộn cảm
— Nêu được ý nghĩa của cảm kháng trong mạch điện xoay chiều và tác dụng của cuộn cảm thuần đối với mạch điện xoay chiều
2 Về kĩnăng
— Quan sat thí nghiệm và rút ra kết luận hợp lí
— Van dung lí thuyết làm được các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự
II~ CHUẨN BỊ
Gido vién
— Bộ thí nghiệm gồm cĩ :
— nguồn xoay chiêu (máy phát dao động hình sin)
- nguồn điện một chiêu
- dây dẫn
— ampe kế xoay chiêu - vơn kế xoay chiều — khố K
Trang 8- điện trở 100 Q — 1 cuộn cảm thuần
(Nếu cĩ điều kiện thì GV cĩ thể chuẩn bị thí nghiệm với dao động kí điện tử GYV nên làm trước thí nghiệm để cĩ các số liệu cụ thể, cũng như cĩ kĩ năng
điều chỉnh các núm tỉnh, thơ và các lối vào, đặc biệt là lựa chọn các điện trở thuần và các cuộn cảm cĩ giá trị thích hợp để thu được hình ảnh đơ thị rõ nét) Hoc sinh — Ơn lại cơng thức về suất điện động tự cảm : e = + - di dt II- THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Hoạt động l1 Xác định vấn đề cần nghiên cứu cần nghiên cứu Cá nhân nhận thức được vấn đề :
: Ơ Trong bài trước, chúng ta tìm hiểu
: về dịng điện xoay chiêu, nguyên tắc : tạo ra dịng điện xoay chiều, các giá :trị hiệu dụng của dịng điện xoay : chiêu
: Vậy, khi cho dịng xoay chiều này
- chạy trong mạch điện thì dịng điện
: chạy qua các vật tiêu thụ điện cĩ đặc
- điểm như thế nào ?
: GV cĩ thể cho dịng điện xoay chiều : vào mạch điện cĩ mắc bĩng đèn để
: thấy rằng nếu dùng nguồn xoay chiêu
: thì trong mạch cũng cĩ dịng điện,
: đèn sáng
: Ơ Thực nghiệm và lí thuyết đã chứng
- tơ rằng, nếu cường độ dịng điện xoay
: chiều trong đoạn mạch điện cĩ dạng : : l = l„cos@f = 1V/2cosot thi dién ap
Trang 9` U=U„cos(ø' ø - ¡ xoay chiều ở hai đầu mạch điện cĩ : thể viết dưới dạng : rr lan Oo 9) : đại lượng ø cĩ trong cơng thức gọi là - độ lệch pha giữa w và i 3 Nếu @ > 0 thi goi la u sớm pha so với `
: Nếu Øø< 0 thì gọi là u trễ pha so với ¿ 3 Nếu ø= 0 thì gọi là uw cing pha voi i : Chúng ta sẽ xét lần lượt từng dạng : mạch điện từ đơn giản đến phức tạp Hoạt động 2 Khảo sát với mạch điện xoay chiều : chỉ cĩ điện trở Cá nhân suy nghĩ Theo định luật Ơm, ta cĩ : = Ở J2coset R _ => I, =I 2, vay ta tị R Dat | = R co: i= IV2cosot
= u vai co cung pha dao dong Cá nhân nhác lại kiến thức đã : học về dịng xoay chiều
- Nối hai đầu đoạn mạch chỉ cĩ điện
trở R vào điện áp xoay chiều cĩ biểu
: thite u = UV2cosat
O Bang li thuyét, hay viét biéu thite
' cường độ dịng điện tức thời cho mạch điện chỉ cĩ điện trở ? Nhận xét
- gì về pha dao động của u vai? : Gợi ý : Sử dụng định luật Ơm
Trang 10Cá nhân quan sát và thu thập :
thơng tin
Thảo luận nhĩm, đại diện trả lời : câu hỏi của GV
— Cường độ tức thời trong mạch :
cùng pha với điện áp ức thời hai :
đầu mạch
- Cường độ hiệu dụng trong : mạch điện xoay chiều chỉ cĩ điện : trở cĩ giá trị bằng thương số :
giữa điện áp hiệu dụng và điện : trở của mạch
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ
: kế song song với , một ampe kế nối - tiếp với # để đo U và I qua R
- Chú ý :
- - Khi tiến hành thí nghiệm thì nên sử
- dụng dịng điện cĩ tân số thấp
: — Dung von kế và ampe kế cĩ kim và
: khung quay cĩ khối lượng nhỏ để đỡ
: bị ảnh hưởng của quán tính của bộ
- phận động, kim dễ dịch chuyển
- Yêu cầu HS quan sát kim của vơn kế, : ampe kế và rút ra nhận xét (nếu cĩ : dao động kí, GV cho HS quan sát : dạng đồ thị quét được trên màn GV : chi cho HS thay duoc pha dao động - của u và ¡ từ hai đồ thị hình sin quét - được trên màn dao động kí)
- Ơ, Như vậy, bằng lí thuyết và thực
nghiém, ta da thu duoc két qua la u : và ¡ cùng pha dao động và ta cĩ
uv R
_O Từ đĩ ta cĩ thể phát biểu như thế
: nào về mối quan hệ giữa Ù và ï ? 3 Ơ Phát biểu này được gọi là định luật
Trang 11
mạch điện xoay chiều - :, Cuộn cảm thuần là cuộn cảm cĩ
: điện trở khơng đáng kể, dịng điện
Cá nhân tiếp thu, ghỉ nhớ :_: xoay chiêu chạy qua cuộn cảm sẽ xảy : ra hiện tượng tự cảm
- Vậy, hiện tượng tự cảm là gì ?
Yêu cầu HS đọc SGK để thu thập
: thong tin
- GV cĩ thé kiểm tra bằng cách đặt các
- câu hỏi :
Cá nhân đọc SGK " : — Biêu thức cua từ thơng tự cảm ?
- — Trong khoảng thời gian rất nhỏ, At
:dần đến giá trị 0 thì biểu thức suất
e L a , ._: điện động tự cảm được viết như thế :
— Suat dién dong tu cam :
- nào ?
: O Hồn thành yêu cầu C5 ? Mở rộng cho trường hợp cuộn cảm thuần ? -Gợøi ý : điện áp hai đầu mạch điện : : bằng tổng các điện áp thành phần
C5 Từ biểu thức của suất điện :
di :
dt
Với chiều dịng điện như hình vế, : dong tu cam : e=—L
nhan thay, khi i tang thi “> 0, |
tương đương với sự tơn tại trong :
Trang 12thanh phan, vậy ta cĩ: di Hạp —=FrlI+ - Nếu cuộn cảm thuần (tức là r = : di 0),tacO: u,p~p=L =: ) AB dt Hoạt động 4 Khảo sát mạch điện xoay chiều cĩ : cuộn cảm thuần Điện áp tức thời hai đầu cuộn : cảm thuần : dị - L d(IV2cosot) at at TT [x ° T id =—QW aot
Thảo luận nhĩm, đại diện trả lời : — Điện áp hiệu dụng hai đầu : cuộn cảm : U = œLI _U OL LẠ —> nếu đặt Z¡ = @L thì ta cĩ i 3 LZ,
được coi là hệ thức của định luật :
Om cho mạch điện thuần cảm
- So sánh : đại lượng Z„ cĩ vai :
_Ơ Xét mạch điện như hình 13.6 L là
` cuộn cảm thuần
: Giả sử cường độ tức thời trong mạch _ cĩ biểu thức : i= I-V2 cosat
| O Hãy xây dựng biểu thức :
u ~_@LiV2 sina!
_ Ơ Hệ thức cĩ thể viết :
u= ‹ +— 2)
3 O Cĩ nhận xét gi về kết quả vừa thu
được? Viết hệ thức điện áp hiệu
3 dung ở hai đầu cuộn cảm ? Xây dựng
- hệ thức của định luật Ơm cho đoạn
mach chỉ cĩ cuộn cảm thuần ?
OQ Hay so sánh với biểu thức định
luật Ơm trong trường hợp mạch chỉ
Trang 13
trị tương tự như điện trở R :
trong mạch chứa điện trở
- Định luật Ơm : Cường độ hiệu : dụng trong mạch điện xoay : chiều chỉ cĩ cuộn cảm thuần cĩ :
giá trị bằng thương số giữa điện : áp hiệu dụng và cảm kháng của : mạch Cĩ „ Zy=@Lx` é |_ VỐN Du S| di | ampe \ dt ) Thảo luận nhĩm, đại diện trả lời : từ các phương trình : iz f ` HU— | | \ ) va i=l V2cosat Nhan xé 4 ` 7 sĩc là —: 2
HS tiếp thu, ghi nhớ
- Cảm kháng là đại lượng biểu : hiện sự cản trở dịng điện xoay : t : i tré pha hon u một : - cĩ điện trở và rút ra nhận xét ? Ơ, Đại lượng Z¿ được gọi là cảm - kháng của mạch QO Phát biểu định luật Ơm cho đoạn : mạch chỉ cĩ một cuộn cảm thuần ?
: O Hồn thành yêu cầu Cĩ
O Từ phương trinh cua u va i, hay so sánh pha dao động của u va i
: Nếu cĩ điều kiện, GV cĩ thể sử dụng
- dao động kí điện tử để HS cĩ thể thay
- được hình ảnh quét được trên màn, từ do so sanh pha dao dong
: Ơ Trong mạch điện xoay chiều, cuộn - cảm thuần là phần tử cĩ tác dụng làm
cho cường độ dịng điện tức thời trễ
: pha 2 so với điện áp
: O Nêu ý nghĩa của cảm kháng trong ‘mach điện xoay chiều chỉ cĩ cuộn cam thuần ? Mối quan hệ giữa độ tự cam, tần số gĩc và cảm kháng với
-mức độ cản trở dịng điện trong
Trang 14chiều của cuộn cảm Cảm kháng : cĩ tác dụng làm cho dịng điện : trễ pha hơn điện áp một gĩc 2 Nếu L càng lớn thì Z¿ càng lớn : và dịng điện bị cản trở càng | nhiều Nếu ø càng lớn thì Z„ càng lớn : và dịng điện bị cản trở càng : nhiều - mạch - © Cơ chế tác dụng cản trở dịng điện
: xoay chiều của R và L khác hẳn
- nhau Trong khi điện trở làm yếu - dịng điện do hiệu ứng Jun thì cuộn cảm làm yếu dịng điện do định luật - Len-xơ về cảm ứng điện từ Hoạt động 5 Củng cố, vận dụng Cá nhân hồn thành yêu cầu của : GV
- GV yêu cầu HS nhắc lại các kiến thức 3 chính trong bài thơng qua việc trả lời
- các câu hỏi củng cố :
.— Phát biểu và viết hệ thức của định
: luật Ơm cho mạch điện xoay chiều
- chỉ cĩ điện trở thần và đoạn mạch chỉ
3 cĩ cuộn cảm thuần ?
3 — So sanh pha dao dong cua u va i
- trong hai trường hợp trên ?
-O Hồn thành yêu cầu ở phiếu học : tap Hoạt động 6 Tổng kết Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập : - GV nhận xét giờ học | Hướng dẫn học ở nhà : -— Hồn thành các bài tập 4, 5 SGK
: Gợi ý : khi hai cuộn cảm mắc nối tiếp
thi điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch bằng tổng điện áp thành phần
Trang 15: hai đầu mỗi cuộn :— Đọc trước nội dung mục II trong | bai
PHIEU HOC TAP
Câu 1 Đoạn mạch chứa một cuộn thuần cảm L, đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp tức thời w = U,„„cosøí (V) thì cường độ hiệu dụng trong mạch là bao nhiêu 2 U A, — B Um | L 2L C U,, La: C On oy 2L
Trang 16Câu 2 A Câu 3 C
Trang 17BAI 13 CAC MACH DIEN XOAY CHIEU (Tiết 2) ï— MỤC TIỂU 1 Về kiến thức
— Phát biểu được định luật Ơm cho đoạn mạch chỉ cĩ tụ điện
- Từ biểu thức của điện áp tức thời của đoạn mạch xoay chiều, viết được biểu
thức của cường độ dịng điện tức thời trong trường hợp mạch chỉ cĩ tụ điện — Nêu được ý nghĩa của dung kháng trong mạch điện xoay chiều và tác dụng của tụ điện đối với mạch điện xoay chiêu
2 Về kĩnăng
— Quan sat thí nghiệm và rút ra kết luận hợp li
— Van dung lí thuyết làm được các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự
II — CHUAN BỊ
Giao vién
Bộ thí nghiệm gốm cĩ :
— nguồn xoay chiêu (máy phát dao động hình sin)
- nguồn điện một chiêu
- dây dẫn
— ampe kế xoay chiêu - vơn kế xoay chiều — khố K
— 1 bĩng đèn 6V
~ 1 tụ điện 1000/uF ~ 12V
(Nếu cĩ điều kiện thì GV cĩ thể chuẩn bị thí nghiệm với dao động kí điện tử GV nên làm trước thí nghiệm để cĩ các số liệu cụ thể, cũng như cĩ kĩ năng
điều chỉnh các núm tỉnh, thơ và các lối vào, đặc biệt là lựa chọn các điện trở
thuần và các tụ điện cĩ giá trị thích hợp để thu được hình ảnh đồ thị rõ nét)
Trang 18— Để so sánh mạch điện xoay chiều chỉ cĩ cuộn thuần cảm và mạch điện xoay chiều chỉ cĩ tụ điện, GV cĩ thể chuẩn bị hình vẽ 13.7 SGK và lập sẵn bảng so sánh Hoc sinh Ầ ea , À en NĨ da
— Õn lại cơng thức về tụ điện như q = Cu và 7= + i II- THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động của Học sinh ! ! Trợ giúp của Giáo viên
Hoạt động l1
Hệ thống lại kiến thức _: Ơ, Trong bài trước, chúng ta tìm hiểu
: về mạch điện xoay chiêu chỉ cĩ cuộn
: em thuần
:O Hãy phát biểu định luật Ơm và : viết hệ thức của định luật cho mạch
: điện xoay chiêu chỉ cĩ cuộn cảm
: thuần ?
: O Nêu ý nghĩa của cảm kháng trong
: mạch điện chỉ cĩ cuộn cảm thuần ? : Ơ Như vậy, chúng ta da biết tác dung
- : của cuộn thần cảm trong mạch điện Cá nhân nhận thức được vấn để : : xoay chiều
ân nghiên cứu NTS haw ott T ? ad
can nghien cuu - Nếu bây giờ trong mạch điện chỉ cĩ
: tụ điện thì tác dụng của tụ điện đối
: với mạch điện sẽ như thế nào ?
Hoạt động 2 :
Tụ điện và dịng điện xoaychiu : © GV mac mach điện như hình 13.3a
.Chỉ ra trên mạch điện các thành
: phần của mạch điện : nguồn một
- chiều, ampe kế, tụ điện
Trang 19
- Tháo bỏ tụ, ampe kế chỉ giá trị cường
: độ khác 0, lắp tụ vào : ampe kế chỉ - giá trị bằng 0
: Nhấn mạnh mục đích của thí nghiệm > , " ; ¡là xét tác dụng của tụ điện trong
Thao luân nhĩm, đại diện tra lời : : ` `
mt _: mạch một chiêu
-O Nhận xét kết quả thí nghiệm ? ‘Dong một chiều cĩ thể tồn tại trong
mạch điện cĩ tụ điện được khơng ?
- Dịng điện một chiêu khơng : làm kim ampe kế quay nếu :
trong mach co tu điện Tức là :
dịng điện một chiều khơng “đi : |
._: GV tiến hành tiếp thí nghiệm như ở - hình 13.3.b
: O Nhan xét két qua thi nghiém ? qua” tu dién
- Dịng điện xoay chiêu cĩ thể: :
Chú ý : ngồi hai thí nghiệm như vừa
nêu, nếu với đối tượng HS khá giỏi, GV cũng cĩ thể tiến hành thí nghiệm tơn tại trong những mạch điện : cĩ chứa tụ điện - để so sánh tác dụng của tụ điện đối - với dịng một chiều bằng cách làm thí
: nghiệm với mạch điện cĩ chứa các
- đèn LED mắc song song, đảo chiều
- Kết quả : — Trong thí nghiệm với : dịng điện một chiêu, tụ điện cĩ tác - dụng tích điện, sau đĩ phĩng điện
- làm một trong hai đèn phát sáng
-— Trong thí nghiệm với dịng xoay 3 chiéu, cac dén LED gan nhu sang lién
- tục nếu dịng điện cĩ tần số cao
Hoạt động 3
Khảo sát mạch điện xoay chiêu chỉ -: ©, Nối tụ điện C vào một nguồn điện cĩ tụ điện xoay chiêu cĩ điện áp giữa hai tấm
- của tụ điện :
4 =U,,cosot = UV 2cosat
Trang 20
Biểu thức : q = Cu =:
CU J2cosa f
Nhận xét : điện tích của tụ điện :
thay đổi theo thời gian
C3 Dịng điện trong mạch cĩ tụ :
điện là dịng điện tích truyền :
qua mạch dây dẫn từ bản q sang : ban q Cá nhân tiếp thu - Từ biểu thức cường độ dịng : điện tức thời — ` —= (Í \ J—- | | \ ) Nếu đặt I = UoC thì ta cĩ : i= 1Voos| u=U \2cosœ f, — Nhận xét : ¡ sớm pha hơn w : ng 2 1S Z một gĩc là -—_ - Chu ý cho HS : từ biểu thức i= 4, : cùng nhỏ thì ta cĩ : i= "
.O Viết biểu thức điện tích tấm bên
3 trai cua tu dién va cho nhan xét ?
- Ơ Độ biến thiên điện tích q cho phép
-ta tính cường độ dịng điện trong
mach
: O Hồn thành yêu cầu C3 SGK
:GV hướng dẫn HS xây dựng biểu
thức cường độ dịng điện tức thời
trong mạch điện chỉ cĩ tụ điện như 3 trong SGK t : nếu Aø và A/ là những đại lượng vơ dq f
.O Viết biểu thức tổng quát của
: cường độ dịng điện tức thời và điện : áp tức thời trong mạch điện chỉ cĩ tụ - điện
: O Nhận xét về pha dao động của u
: va i trong biểu thức ?
0, Nếu lấy pha ban đầu của dịng
điện bang 0, nghia la i=/ V2cosat,
Trang 21
HS tiếp thu, ghi nhớ
— Trong mạch chứa tụ điện, :
cường độ dịng điện qua tụ sớm :
pha hơn 2 so với diện áp hai : đầu tụ điện (nghĩa là chậm pha : hơn 7 một gĩc 2)
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ
— So sánh : đại lượng Z« cĩ vai tro tuong tu nhu dién tro R: trong mạch chứa điện trở
- Định luật Ơm : Cường độ hiệu :
(
_ thì fa cĩ : w= /2cos| @ 7t
Py
- O Dua vao hé thife cia u va i, hay so
sánh pha dao động của u vai ?
: Nếu cĩ điều kiện, GV cĩ thể sử dụng
dao động kí điện tử để HS cĩ thể thấy
: được hình ảnh quét được trên màn, - từ đĩ so sánh pha dao động _Ơ Trong mạch điện xoay chiều, tụ : điện là phần tử cĩ tác dụng làm cho : cường độ dịng điện tức thời sớm pha 2 so với điện áp Ơ Từ hệ thức của w và ¡, ta cũng cĩ - thể viết : [= oC : ¿ l U : và nếu đặt Z+ =——>l= _ - : ac Zo
.O Hãy so sánh với biểu thức định
- luật Ơm trong trường hợp mạch chỉ
: cĩ điện trở và rút ra nhận xét ?
Ơ, Đại lượng Z¿ được gọi là dung
: khang cua mach Duoc do bang don : vị Ơm
: O Hãy dựa vào hệ thức vừa xây dựng được, phát biểu định luật Ơm cho
- đoạn mạch chỉ cĩ tụ điện ?
Trang 22dụng trong mạch điện xoay : chiều chỉ cĩ tụ điện cĩ giá trị :
bằng thương số giữa điện áp hiệu : dụng giữa hai đầu mạch và dung : kháng của mạch C4 Từ biểu thức : Z¿ =— — ac suy ra đơn vị của Z¿ là : -Ư (cwlơng ` ( fara) v= culong | von ) _ampeom.s _ culơng
- Dung kháng là đại lượng biểu 3
hiện sự cản trở dịng điện xoay :
chiều của tụ điện Dung kháng : cĩ tác dụng làm cho dịng điện 3 sớm pha hơn điện áp một gĩc : a 2 Nếu C càng lớn thì Z¿ càng nhỏ : và dịng điện bị cản trở càng ít Nếu ø càng lớn thì Z¿ càng nhỏ 3
va dong dién bi can tro cang it
: O Hồn thành yêu cầu C4
- O Nêu ý nghĩa của dung kháng trong : mạch điện xoay chiêu cĩ tụ điện ? : Mối quan hệ giữa điện dung, tân số : øĩc và dung kháng với mức độ cản : trở dịng điện trong mạch Hoạt động 4 Củng cố, vận dụng Cá nhân hồn thành yêu cầu của : GV
_GV yêu cầu HS nhắc lại những kiến
: thức đã học bằng việc yêu cầu HS so
sánh đặc điểm của mạch điện xoay
- chiều chỉ cĩ cuộn cảm thuần và mạch : điện xoay chiêu chỉ cĩ tụ điện
Goi ý : so sánh biểu thức ø, ¡, cơng thức tính cảm kháng, dung kháng,
-tác dụng của tụ điện và cuộn cảm
Trang 23- thuần : O Hồn thành yêu câu ở phiếu học : tập Hoạt động 5 : : GV nhan xét gio hoc Tổng kết -_: Hướng dẫn học ở nhà : : — Hồn thành các bài tập 3, 6 SGK
: Gợi ý bài 6 : khi hai tụ điện mắc nối
- tiếp thì điện áp tức thời hai đầu đoạn
: mạch bằng tổng điện áp thành phần 4 nha A " ịb_ :: hai đầu mỗi tu
Cá nhân nhận nhiệm vụ học (ập : : :
= On lại : phép cộng vectơ, phương
- pháp giản đồ vectơ để tính tổng của
: hai dao động điều hồ cùng tân số
- ~ On lai đặc điểm của mạch điện : xoay chiều chỉ cĩ điện trở thuần, chỉ
- cĩ tụ điện, chỉ cĩ cuộn cảm thuần
PHIẾU HỌC TẬP
Câu 1 Một đoạn mạch chứa một tụ điện cĩ điện dung C, đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp tức thời w = U,„cos#í (Y) thì cường độ hiệu dụng trong mạch là bao nhiêu 2 A, Um p, Um Ca V2Co C U,,Ca: C On Co J2
Câu 2 Khi mắc một tụ điện vào mạng điện xoay chiều, nĩ cĩ khả năng gi ? A Cho dong điện xoay chiêu đi qua một cách dễ dàng
B Cản trở dịng điện xoay chiêu
C Ngăn cản hồn tồn dịng điện xoay chiêu
Trang 24D Cho dịng điện Xoay chiêu đi qua, đồng thời cũng cĩ tác dụng cản trở dịng điện xoay chiêu
Câu 3 Đặt vào hai đầu một tụ điện một hiệu điện thế xoay chiều cĩ giá trị
hiệu dụng khơng đổi và tần số 50Hz thì cường độ hiệu dụng qua tụ là 1A Để cường độ hiệu dụng qua tụ là 4A thì tân số của dịng điện bằng
bao nhiêu 2
A 25Hz B 100Hz
C 200Hz D 400Hz
Cau 4 Khi mắc tụ điện vào mạch xoay chiều, nhận xét nào sau đây đúng ? A Nếu tân số của dịng điện xoay chiều càng nhỏ thì dịng điện càng dé di qua tu B Néu tan số của dịng điện xoay chiều càng lớn thì dịng điện càng khĩ đi qua tụ C Nếu tần số của dịng điện xoay chiều càng lớn thì dịng điện càng dé di qua tu
D Nếu tần số dịng điện băng khơng (dịng khơng đổi) thì dịng điện dé dang di qua tu
Câu 5 Khi trong đoạn mạch cĩ một cuộn dây với độ tự cảm L va dién tro thuần #, ta sẽ coi nĩ như một mạch gồm :
Trang 26BÀI 14
MACH COR, L, C MAC NOI TIEP
I- MUC TIEU
1 Về kiến thức
— Phat biểu được định luật về điện áp tức thời
— Nêu lên được những điểm cơ bản của phương pháp giản dơ Fre-nen
— Nêu lên được những tính chất chung của mạch điện xoay chiêu mắc nối tiếp hoặc mắc song song
— Vẽ được các vectơ Fre-nen /, U và suy ra được ï, @ cho cac mach dién sau : + mach thuan R
+ mach thuan C + mach thuan L + mach R, C ndi tiép + mach R, L noi tiép + mach R, L, C noi tiép 2 Về kĩnăng — Quan sát thí nghiệm và rút ra những nhận xét hợp lí - Vận dụng các kiến thức đã học để giải bài tập trong SGK và các bài tập tương tự II- CHUẨN BỊ Gido vién
— Nếu cĩ điều kiện thì GV cĩ thể chuẩn bị bộ thí nghiệm gồm cĩ dao động kí
điện tử, vơn kế xoay chiêu, ampe kế xoay chiêu, các phần tur R, L, C
GV nên tiến hành trước thí nghiệm nhằm chon duoc cac phan tu R, L, C thích hợp, đồng thời cĩ kĩ năng điêu chỉnh các núm, điều chỉnh các chùm tỉa trong
dao động kí, để thu được hình ảnh rõ nét trên màn
Trang 27Hoc sinh
- Ơn lại : phép cộng vectơ, phương pháp giản đồ vectơ để tính tổng của hai
dao động điều hồ cùng tần số
— Ơn lại đặc điểm của mạch điện xoay chiều chỉ cĩ điện trở thuần, chỉ cĩ tụ điện, chỉ cĩ cuộn cảm thuần
II- THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động củahọcsinh : | Trợ giúp của giáo viên
Hoạt động l1
Xác định vấn đề cần nghiên cứu : : ộ, Trong bài trước, chúng ta tìm hiểu
.: về đặc điểm của các mạch điện chỉ
: cĩ điện trở thuần, hoặc cuộn cảm : thuần, hoặc tụ điện
- Nếu trong mạch bao gồm hai trong : ba phần tử hoặc cả ba phần tử thì - định luật ơm cho mạch điện đĩ được Cá nhân nhận thức được vấn đề :
cần nghiên cứu :
: phat biéu nhu thế nào ? Làm thế nao
: để xác định được pha dao động ? Pha ‘dao dong cia w và ¿ cĩ như nhau
khơng ?
: Đĩ chính là những nội dung sẽ nghiên
- cứu trong bài hơm nay
Hoạt động 2
Những đặc điểm cơ bản của : :GV nêu lí do sử dụng định luật về phương pháp giản đồ Fre-nen : điện áp tức thời : tại một thời điểm -_: xác định, dịng điện trong mạch xoay
- chiêu chạy theo một chiều nào đĩ,