§21 – 22. ĐỊNH LUẬT ÔM TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU MẠCH RLC NỐI TIẾP CỘNG HƯỞNG I- MỤC TIÊU Hiểu vì sao trong mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp lại có tác dụng làm cho u lệch pha so với i. Hiểu ý nghĩa biểu thức của dòng điện xoay chiều có RLC. Hiểu ý nghĩa và tính toán được giá trị của trở kháng. Biết biểu diễn các đại lượng U, I, Z bằng giản đồ vectơ. Có kĩ năng quan sát để hiểu ý nghĩa của đồ thị u(t) và i(t) trên màn dao động kí hoặc trên tranh mô phỏng. II- CHUẨN BỊ Giáo viên - Bộ dụng cụ thí nghiệm như đã trình bày trong SGK bao gồm : tụ điện, cuộn cảm loại có lõi sắt từ, điện trở thuần, vôn kế, ampe kế, nguồn điện xoay chiều, ngắt điện và các dây nối - Máy dao động kí điện tử hai chùm tia và các phụ kiện. Chú ý nơi đặt máy để HS dễ quan sát. - Tranh vẽ phóng to mặt trước của máy dao động kí điện tử * (Hình 21.1). - Tranh vẽ phóng to Hình 21.2, 21.3* SGK Ngoài ra có thể lựa chọn giải pháp như các gợi ý ở phần chung của chương. Hình 21.1 Đồ thị u, i trên màn dao động kí trong mạch có cả R, L, C. (Lưu ý : Các thứ có dấu * là quan trọng hơn). Học sinh Bài này có nội dung tổng hợp của ba bài trước, vì vậy cần nhắc lại một số kiến thức vừa học : - u, i đồng pha khi trong mạch chỉ có R. - u chậm pha hơn i khi trong mạch chỉ có C. - u nhanh pha hơn i khi mạch chỉ có L. Ngoài ra cần ôn lại : - Hiện tượng cộng hưởng và điều kiện cộng hưởng trong dao động cơ học. - Kĩ năng biểu diễn nhiều dao động và tổng hợp dao động trên giản đồ vectơ. - Kĩ năng quan sát đồ thị trên màn dao động kí (hoặc tranh mô phỏng). III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC Bài này có nhiều kiến thức và mang tính tổng hợp khá rõ nét. Các nội dung trong bài được xây dựng dựa trên các nội dung của ba bài trước, các kết luận của bài lại giúp khẳng định quy luật chung về dao động đã biết từ phần cơ học. Chính vì thế, mỗi GV cần sáng tạo nhiều cách tổ chức hoạt động nhận thức phù hợp đặc điểm của loại bài và với thực tế HS. Dưới đây là một số gợi ý về các hoạt động để tham khảo. 1. Để đặt vấn đề, ta có thể khai thác ý đã nêu ở phần mở bài trong SGK bằng nhiều cách. Ví dụ, GV đưa ra một sơ đồ có R, L, C với các giá trị trở kháng cụ thể, riêng điện trở của L và C chưa biết, hãy dự đoán xem dòng điện sẽ bị cản trở với trở kháng bao nhiêu. Có thể HS sẽ cộng các giá trị lại để có kết quả. Có HS sẽ có cách trả lời khác, nhờ đó ta đã tạo được tình huống có vấn đề cho tiết học. 2. Tổ chức cho HS tham gia giải quyết vấn đề trên theo nhiều cách. Nhưng dù làm theo cách nào thì cũng nên gợi ý vài định hướng về cách khảo sát để giải quyết vấn đề cho HS tham gia tìm giải pháp sau đó mới thực hiện. Nên dành ít phút để thảo luận các hướng giải quyết như dùng thực nghiệm, dùng giản đồ vectơ, dùng biểu thức toán học hoặc phối hợp cả ba cách. 3. Nên yêu cầu HS nhận xét để tìm ra điểm chung trong các Hình 21.2, 21.3 và 21.4 SGK. 4. Trong mục cộng hưởng điện, chỉ yêu cầu xét về hiện tượng cộng hưởng, tức là mạch điện ở trạng thái cộng hưởng. Trong thực nghiệm, để một mạch điện xoay chiều có trạng thái cộng hưởng thì có thể cho biến đổi một hay nhiều yếu tố trong ba yếu tố L, C, . Khi độ lớn của cảm kháng bằng dung kháng thì đó chính là trạng thái cộng hưởng. Nên chỉ rõ cho HS hiểu rằng, khi cộng hưởng chính là lúc mà tần số dao động riêng của mạch điện trùng với tần số của nguồn điện xoay chiều “cưỡng bức” trong mạch, tương tự như hiện tượng cộng hưởng của con lắc. §23. 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 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. III- 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. . §21 – 22. ĐỊNH LUẬT ÔM TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU MẠCH RLC NỐI TIẾP CỘNG HƯỞNG I- MỤC TIÊU Hiểu vì sao trong mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp lại có tác dụng làm. chung trong các Hình 21.2, 21.3 và 21.4 SGK. 4. Trong mục cộng hưởng điện, chỉ yêu cầu xét về hiện tượng cộng hưởng, tức là mạch điện ở trạng thái cộng hưởng. Trong thực nghiệm, để một mạch điện. hiểu rằng, khi cộng hưởng chính là lúc mà tần số dao động riêng của mạch điện trùng với tần số của nguồn điện xoay chiều “cưỡng bức” trong mạch, tương tự như hiện tượng cộng hưởng của con lắc.