KHAI THÁC LINH HOẠT CÁC CÔNG THỨC TOÁN HỌC GIÚP HỌC SINH GIẢI NHANH một số DẠNG BÀI tập điện XOAY CHIỀU

Sở GD&ĐT hóa Trờng thpt nguyễn xuân nguyên SNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI KHAI THÁC LINH HOẠT CÁC CÔNG THỨC TOÁN HỌC GIÚP HỌC SINH GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU Người thực hiện: Lê Văn Vân Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác:Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên Sáng kiến kinh nghiệm thuộc môn: Vật lý THANH HÓA NĂM 2013 A- PHẦ N MỞ ĐẦU : I- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Mơn Vật lý mơn học khó sở tốn học, các dạng tập vật lý lại đa dạng phong phú Trong phân phối chương trình số tiết tâp lại khơng nhiều so với nhu cầu cần củng cố kiến thức cho học sinh Chính thế, người dạy cần phải tìm phương pháp tốt nhằm tạo cho học sinh niềm say mê, hứng thú yêu thích môn học Từ thực tế giảng dạy trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên thấy tập phần Điện xoay chiều dạng tập “khó”, đa số học sinh thường dùng phương pháp đại số để giải toán điện xoay chiều dẫn đến phải thành lập nhiều phương trình, xét nhiều trường hợp, Trong đề tài sử dụng phương pháp giản đồ véc tơ một cách linh hoạt kết hợp với kỹ sử dụng các công thức toán để giải số dạng tập mạch xoay chiều mắc nối tiếp, nhất là những bài toán khó Trong yêu cầu đổi giáo dục việc đánh giá học sinh phương pháp trắc nghiệm khách quan học sinh nắm dạng phương pháp giải giúp cho học sinh nhanh chóng tìm đáp án, rút ngắn được thời gian phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm Bộ Giáo dục tổ chức Qua năm giảng dạy và ôn thi đại học nhận thấy học sinh mình dạy thường lúng túng việc tìm cách giải dạng tập toán Xuất phát từ thực trạng trên, qua kinh nghiệm giảng dạy, chọn đề tài: “KHAI THÁC LINH HOẠT CÁC CÔNG THỨC TOÁN HỌC GIÚP HỌC SINH GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU ” Đề tài nhằm giúp học sinh nắm cách giải từ chủ động vận dụng phương pháp làm tập Từ hoc sinh có thêm kỹ cách giải tập Vật lí, giúp em phát triển được tư duy, nhanh chóng giải tốn trắc nghiệm tập điện xoay chiều II THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI Chúng ta biết Bộ mơn Vật lí bao gồm hệ thống lí thuyết tập đa dạng phong phú Theo phân phối chương trình Vật lý lớp 12 tập điện xoay chiều phức tạp khó, số tiết tâp lại so với nhu cầu cần nắm kiến thức cho học sinh Qua năm đứng lớp nhận thấy học sinh thường lúng túng việc tìm cách giải dạng tập toán Và yêu cầu đổi đánh giá học sinh phương pháp trắc nghiệm khách quan học sinh nắm dạng phương pháp giải giúp em nhanh chóng trả Xuất phát từ thực trạng trên, số kinh nghiệm giảng dạy, chọn đề tài: “KHAI THÁC LINH HOẠT CÁC CÔNG THỨC TOÁN HỌC GIÚP HỌC SINH GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU ” Hiện có nhiều sách tham khảo, nhiều đề tài khoa học trình bày vấn đề nhiều góc độ khác Ở chuyên đề với kinh nghiệm giảng dạy tơi mong muốn góp một phần nhỏ giúp các em học sinh có thêm một phương pháp giải nhanh một số bài toán điện xoay chiều cụ thể, phổ biến, …với ý giúp em nắm sâu sắc vấn đề liên quan Việc làm có lợi cho học sinh thời gian ngắn nắm dạng tập nắm phương pháp giải từ phát triển hướng tìm tịi lời giải cho tương tự III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp đọc tài liệu: Đây phương pháp chủ yếu suốt trình nghiên cứu đề tài Phương pháp tổng kết kinh nghiệm: Tổng kết kinh nghiệm qua số năm giảng dạy, đồng thời tiếp thu kinh nghiệm qua việc trao đổi với giáo viên giảng dạy bộ môn toán B –PHẠM VI ÁP DỤNG VÀ GIỚI HẠN NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM: Phạm vi áp dụng: Chương trình Vật lý lớp 12 Chương V: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Giới hạn nội dung: Chuyên đề đặt yêu cầu phân loại đưa lời giải cho số dạng tập cụ thể sử dụng giản đồ véc tơ, hướng vận dụng phương pháp phát triển hướng tìm tịi khác C NỘI DUNG ĐỀ TÀI I CƠ SỞ LÍ LUẬN - Dựa vào phương pháp dạy học phù hợp với đối tượng - Dựa vào phương pháp dạy học lấy người học trung tâm - Dựa vào sách giáo khoa cụ thể - Dựa vào thực tế học sinh Trường THPT nguyễn Xuân Nguyên - Dựa vào yêu cầu đề thi đại học, tốt nghiệp, trung học chuyên nghiệp năm gần Trong chuyên đề chủ yếu trình bày sự kết hợp phương pháp vẽ giãn đồ véc tơ một cách linh hoạt kết hợp với các công thức toán học thông dụng để giải số dạng toán mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp II CÁC BIỆN PHÁP THỰC HIỆN Phương pháp véc tơ  Cách vẽ giản đồ véc tơ Vì yếu tố R,L,C mắc nối tiếp nên dịng điện qua yếu tố có giả trị tức thời việc so sánh pha dao động điện áp hai đầu phân tử với dịng điện chạy qua so sánh pha dao động chúng với dòng điện mạch Vì lí trục pha giản đồ véc tơ ta chọn trục dòng điện Các véc tơ biểu diễn dao động điện áp hai đầu phần tử hai đầu đoạn mạch biểu diễn trục pha thông qua quan hệ nóp với cường độ dịng điện uuu  UL Cụ thể: + Điện áp hai đầu điện trở uR pha  với i nên U R hướng với trục i uuu  UR + Điện áp hai đầu điện trở uL  π sớm pha so với i nên U L vuông α uuu  UC góc với trục i hướng lên + Điện áp hai đầu điện trở uC trễ pha  π so với i nên U C vng góc với α trục i hướng xuống uu uuu uuu uuu    Khi điện áp hai đầu đoạn mạch : U = U R + U L + U C Để thu giản đồ véc tơ dễ nhìn, thuận lợi cho việc giải tốn việc áp dụng phương pháp véc tơ chụm làm hình dối dắm nên sử dụng giản đồ véc tơ trượt sử dụng giản đồ cách linh hoạt giúp ta giải tốn điện xoay chiều nhanh có hiệu phù hợp với hình thức thi Bộ GD áp dụng từ năm 2007 đến  Quy tắc đa giác: AB + BC + CD + + EF = AF Từ điểm ngoạn véc tơ AB ta vẽ nối tiếp véc tơ cho gốc véc tơ trùng vời véc tơ trước Véc tơ tổng gốc véc tơ ban đầu véc tơ cuối Nhiều tài liệu gọi cách sử dụng quy tắc đa giác và tính chất của các véc tơ để vẽ giản đồ véc tơ một cách linh hoạt dể nhìn, dể áp dụng các công thức tona học – Giãn đồ véc tơ trượt Các công thức toán học thông dụng thường được sử dụng Trong tam giác ABC, các cạnh: BC=a; AC=b; AB=c + Các công thức tính sin; cos; tan; cotan (tam giác vuông) + Định lí phi-ta-go(tam giác vuông) + Định lí hàm số sin: a b c = = sin A sin B sin C a = b + c − 2bc sin A + Định lí hàm số cosin: b = a + c − 2ac sin B c = a + b − 2ab sin C ab sin C ; + Các công thức tính diện tích tam giác: S = a.ha ; S= C NỘI DUNG I Khai thác từ bài toán cực trị Bài Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp, tụ điện có điện dung C C thay đổi Tìm C để UC (max) ? β Vẽ giãn đồ véc tơ trượt( Hinh vẽ) AO α H B Khai thác kiến thức liên quan sử dụng các công thức toán học CB AB  ∆OAB theo định lí hàm số sin : sin α = sin β ⇔ UC U U = ⇒ UC = sin α sin α sin β sin β U R sin β = R = = const mà 2 U RL R + ZL Vậy UCmax sin α = hay α = ⇒ U Cmax = π U R2 + ZL R  Áp dung ĐL Pi-ta-go đối với tam giác vuông OAB: 2 2 U C = U + U RL ⇒ Z C = R + ( Z L − Z C ) + R + Z L 2 R2 + Z L ⇒ ZC = ZL  Ngồi tính UCmax không thông qua R dễ dàng thông qua phương pháp véc tơ này: Do ϕ1 + ϕ = α = π ⇒ tan ϕ1 tan ϕ = ⇔ U L (U C max − U L ) =1 UR UR ⇒ U L (U C max − U L ) = U R = U − (U C max − U L ) U2 (U C max − U L ) ⇒ U C max = Ngoài : Quai toán tìm cực trị ta thấy uRL vng pha với u hai đầu đoạn mạch uRC vuông pha với u hai đầu đoạn mạch dấu hiệu tương ứng để nhận biết điện áp hai đầu tụ điện hay điện áp hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại  Các thai thác khác từ bài toán sử dụng các công thức toán học :  h2 = b2 + c a ⇒ 1 = + U R U RL U  AB2=BH.BC ⇒ U2=(UC - UL).UC  AC2=CH.CB ⇒ U2RL = ULUC  AH2=HB.HC ⇒ U2R =UL.(UC - UL)  BC2=AC2+AB2 ⇒ U2C=U2RL +U2 Hay U2C=U2R +U2L +U2  1 Lưu ý : Có thể giải bài toán bằng nhiều cách Tuy nhiên việc tìm UCmax tương dối dài nên dễ nhầm lẫn Bài :Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn cảm có hệ số tự cảm L thay đổi Tìm L để UL (max) ? HD :Khai thác tương tự bài toán U Lmax U R2 + ZL ; = R R2 + ZC ZL = ; ZC U L max U2 = (U L max − U C ) II Khai thác tốn liên quan đên độ lệch pha dịng điện hiệu điện thế, hiệu điện Phương pháp chung:  Vẽ giản đồ véc tơ cho phần tử: Căn vào độ lệch pha điện áp dòng điện; Căn vào độ lệch pha điện áp; Căn vào đại lượng cần tìm -Từ giản đồ véc tơ  Dựa vào cơng thức tốn học: + Các cơng thức tính sin; cos; tan; cotan (tam giác vuông) + Định lí phi-ta-go(tam giác vuông) + Định lí hàm số sin: a b c = = sin A sin B sin C a = b + c − 2bc sin A + Định lí hàm số cosin: b = a + c − 2ac sin B c = a + b − 2ab sin C ab sin C ; + Các công thức tính diện tích tam giác: S = a.ha ; S= Để tìm đại lượng đề yêu cầu Sử dụng định lí Pi-ta-go Bài 1.1 Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp với Đoạn mạch AM gồm hai phần tử tụ điện có điện dung C= 10 −4 F mắc nối tiếp với cuộn dây cảm có L = H Đoạn mạch MB π π hộp kín chứa hai ba phần tử (R 0, C0, L0 ) cảm, Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB hiệu điện xoay chiều có biểu thức u=200 cos 100πt (V ) , cường độ dòng điện mạch 2 A Biết hệ số cong suất toàn mạch Tính tổng trở hộp kín HD: M Vẽ giản đồ véc tơ cho phần tử biết: Theo giả thiết hệ số cong suất cos ϕ =1 nên UAB pha với i  Véc tơ U MB hướng xuống nên UR1 A A 100 B 10 đoạn mạch MB chứa hai phần tử R0 C0 Tam giác AMB tam giá vuông: 2 U MB = U AM + U AB ⇒ Z MB U = MB = I ( 200 ) + (100 ) 2 = 111,8Ω 2 Bài 1.2 Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp với Đoạn mạch AM gồm hai phần tử tụ điện có dung kháng 10 3Ω nối tiếp với điện trở R = 10Ω cuộn dây cảm có L= H Đoạn mạch MB hộp kín chứa hai ba phần tử R 0, C0, L0 π cảm Biết UMB=60V, uAM= 60 cos 100πt (V ) , Điện áp hai đầu đoạn mạch có giá trị khơng đổi UAB = 120V Tính tổng trở hộp kín HD: Từ giả thuyết vẽ giãn đồ véc tơ cho A phần tử biết ϕϕ  UC π Ta nhận thấy U AB = U AM + U MB   nên ta vẽ U AM ⊥ U MB  Vẽ véc tơ U MB  Véc tơ U MB hướng lên nên hộ kín  UR π  U R0 M B  UL gồm hai yếu tố R0,L0 cảm tan ϕ1 = I= UR R π = = ⇒ ϕ1 = ; U C ZC U R 30 = = 3 ( A) R 10 ⇒ Z MB = UR=UAMsin ϕ1 =60 =30 (V) U MB 60 20 = = Ω I 3 Qua hai ví dụ ta thấy  Ví dụ 1-là tập về hộp kín , ta biết ϕ I  Ví dụ 2-chưa biết rõ ϕ I 11 Cả hai dạng bài này vận dụng phương pháp giản đồ véc tơ linh hoạt và sử dụng các công thức toán cho kết thật nhanh chóng ngắn gọn, nhất là bài tập ( bài tập khó) Bài 1.3 Cho mạch điện chứa ba linh kiện ghép nối tiếp: R, L (thuần) C Mỗi linh kiện chứa hộp kín X, Y, Z Đặt vào hai đầu A, B mạch điện hiệu điện xoay chiều u = cos 2π ft (V ) Khi f = 50Hz, dùng vôn kế đo UAM = UMN = 5V UNB = 4V; UMB = 3V Dùng oát kế đo công suất mạch P = 1,6W Khi f ≠ 50Hz số ampe kế giảm Biết RA ≈ O; RV ≈ ∞ a Mỗi hộp kín X, Y, Z chứa linh kiện ? b Tìm giá trị linh kiện HD: Theo đầu bài: U AB = = 8(V) Khi f = 50Hz UAM = UMN = 5V; UNB = 4V; UMB = 3V Nhận thấy: + UAB = UAM + UMB (8 = + 3) ⇒ ba điểm A, M B thẳng hàng 2 + U MN = U NB + U MB (52 = 42 + 32) ⇒ Ba điểm M, N, B tạo thành tam giác vuông B ⇒ Giản đồ véc tơ đoạn mạch có dạng hình vẽ Trong đoạn mạch điện khơng phân nhánh RLC ta có U C ⊥ U R vµ U C muộn N pha U R ⇒ U AM biểu diễn UM N U M N M N M B U MB U AM hiệu điện hai đầu điện trở R (X chứa R) U NB biểu diễn hiệu điện A hai đầu tụ điện (Z chứa C) Mặt khác U MN sớm pha so với U AM góc 12 ϕMN < π chứng tỏ cuộn cảm L có điện trở r, U MB biểu diễn U r Y chứa cuộn cảm có độ tự cảm L điện trở r b f ≠ 50Hz số (a) giảm f = 50Hz mạch có cộng hưởng điện cos ϕ = 1; Z L = Z C • P = U I ⇒ I = • P U = 0,2( A) ⇒ R = = 25( Ω ) U I  10 −3 C= (F)  U NB  20π Z L = ZC = = 15 ⇒  I  L = 0,2 ( H )  π  • r= U r U MB = = 15( Ω ) I I NX:Bài tốn sử dụng tới ba hộp kín, chưa biết I ϕ nên giải theo phương pháp đại số, phương pháp giản đồ véc tơ trượt tối ưu cho Bên cạnh học sinh phải phát f = f có tượng cộng hưởng điện lần tốn lại sử dụng đến tính chất a = b2 + c2 tam giác vuông Sử dụng định lí hàm số cosin Bài 2.1 Đoạn mạch AB gồm R, C và cuộn dây mắc nối tếp vào mạch có điện áp u= 120 cos( ω t) (V) Khi mắc ampe kế lí tưởng G vào hai đầu cuộn dây thì nó chỉ A Khi thay G bằng một vôn kế lí tưởng thi vôn kế chỉ 60V, lúc đó điện áp giữa hai đầu cuộn dây lệch pha 60 so với điện áp hai đâì đoạn mạch AB Tính tổn trở của cuộn dây? HD: - Khi nối G với cuộn dây: Mạch diện chỉ gồm: (R nt C) Z RC U = = 40 ( Ω ) (1) I1 - Khi nối Vôn kế với cuộn dây: Vẽ giản đồ véc tơ ( Hình vẽ) U AB A UR B π /3 Ud U RC C Ur UL 13 Áp dụng ĐL hàm số cos đối ∆ABC : π  2 U RC = U AB + U d − 2U ABU d cos  = 60 (V ) 3 I2 = U RC 60 = = 1.5( A) Z RC 40 U 60 d Vậy Z d = I = 1,5 = 40( Ω ) R M r, L A Bài 2.2 Cho mạch điện hình vẽ B Biết U AM = 5(V ) ; U MB = 25(V ) ; U AB = 20 (V ) Tính hệ số công suất của mạch? HD: Vẽ giản đồ véc tơ : Ur Áp dụng định li hàm số cosin cho ∆ AMB : MB = AM + AB − AM AB cos ϕ ⇒ cos ϕ = = AM + AB − MB 2 AM AB A + 20 − 25 = 2.5.20 2 B UL ϕ UR UMB I M Bài 2.3(Đề thi HSG Tỉnh Thanh Hoán năm 2012) Trên đoạn mạch xoay chiều khơng phân nhánh có bốn điểm theo thứ tự P, D, M, Q Giữa hai điểm P D có điện trở R=80 Ω , hai điểm Đ M có tụ điện, hai điểm M Q có cuộn cảm Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u=240 cos 100πt (V ) Dòng điện hiệu dụng mạch I = ( A) điện áp uDQ sớm pha uPQ π/6 , uPM lệch pha π/2 so với uPQ Tìm độ tự cảm L, điện dung tụ điện C  U 240V điện trở cuộn r HD: UR=I.R=80 (V ) Vẽ giản đồ véc tơ hình vẽ: P Áp dụng ĐL hàm số cos: 2 U R = U + U DQ − 2.U R U cos π ⇒ U DQ = 80  π / 2U R D α Q  π / U DQ β  UL  UC  Ur M 14 Tam giác PDQ cân D ⇒ α = π / ZC ⇒ Z C = R tan α = 80 3Ω R * tan α = ⇒C = *β = 1 10 −4 = = F ωZ C 100π 80 0,8π π U ⇒ U r = U DQ cos β = 40 ; r = r = 40Ω I * tan β = Z L − ZC ⇒ Z L = 120 3Ω ⇒ L = Z L = 120 = 1.2 H r ω 100π π Bài 2.4 Cho mạch điện xoay chiều (HV), các máy đo ảnh hưởng không đáng kể đến các dòng điện qua mạch Vôn kế V chỉ U = 36(V ) Vôn kế V2 chi U = 40(V ) Và vôn kÕ V chỉ U=68(V) Ampe kế chỉ I=2(A) Tính công suất của mạch? Hướng dẫn: R1 M A R2;L B V2 V1 Chú ý : AM = U = 36(V ) ; BM = U = 40(V ) Và : AB = U = 68(V ) R2 B Dùng định li hàm số cosin cho tam giác AMB : MB = AM + AB − AM AB cos ϕ ⇒ AM + AB − MB AM AB 68 + 362 − 402 = = 0,88 2.68.36 cos ϕ = ⇒ L 2 A ϕ U1 U2 M I P = U I cos ϕ = 68.2.0,88 = 120(W ) Sử dụng công thức tính diện tích tam giác và định lí hàm số cosin Bài 3: Mạch điện xoay chiều nối tiếp AMB có tần số 50Hz AM chứa L R = 50 Ω MB chứa tụ điện C = 10−4 π F Điện áp uAM lệch pha U AM Tìm L? A π UL U R U AB π so với uAB M H UC B 15 HD: Theo CT tính diện tích tam giác: SAMB=0,5AH.MB=0,5AM.ABsin ( π / 3) ⇒ U AM U AB U R U C = U R U C Hay ⇒ U AM U AB = (1) Theo ĐL hàm số cos: BM2=AB2+AM2-2AB.AMcos ( π / 3) ( 2 2 ⇒ U AM U AB = U AB + U AM − U MB = U R + U L − U C ) 2 Từ (1) và (2): (U R + U L − U LU C ) = ⇒ U AM U AB = ⇒ Z L = 50 ⇒ L = ( 2 2 + U R + U L − U C = U R + U L − U LU C U R U C ) ( 2) (1) (H) 2π Sử dụng công thức về đường cao tam giác Bài Cho đoạn mạch xoay chiều RLC không phân nhánh hai đầu AB, L mắc vào hai đầu am, R mắc vào MN Biểu thức dòng điện mạch i = 2 cos(100πt − π / 6)( A) Hiệu điện thế các đoạn mạch AN và MB lệch 900, và UAN=200(V), UMB=150(V) Tìm R, L? HD: EU L Vẽ giãn đồ véc tơ (Hình vẽ) Tam giác ∆OEF : U AN 1 ⇔ = + = + 2 UR U AN U MB OH OF OE U MB 2 ∆OHE vuông: U L = U AN − U R = 160(V ) ⇒ ZL = UR O U ⇒ U R = 120V ⇒ R = R = 60(V ) I F UL 0,8 (H) = 80V ⇒ L = I π H UC Sử dụng tính chất của hai tam giác đồng dạng Bài Hai cuộn dây R , L R , L mắc nối tiếp đặt vào hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U Gọi U U hiệu điện hiệu A R1,L1 R2,L2 M B 16 dụng tương ứng hai cuộn R , L R , L Tìm biểu thức liên hệ giữa các đại lượng đã cho để U = U + U ? HD:Để có thể cộng biên độ các hiệu điện thế thì: U1 và U2 phải cùng pha ⇒ U và U phải cùng nằm một đường thẳng B Từ đó ta vẽ được giãn đồ véc tơ (HV) ∆ AEM đồng dạng với ∆ MFB ⇒ M U R1 U L1 AE MF = = Hay U R2 U L2 ME BF F R2 L1 R L ⇒ = R2 L2 φ1 + φ2 = L2 A π ⇒ tanφ1.tanφ2=1 UR1 A Bài 6.Một mạch điện có sơ đồ: Điện áp xoay chiều uAB có giá trị hiệu dụng U khơng đổi; RV = ∞ Khi R = R1 vơn kế E R L V B C U1 = 120V; R = R2 vơn kế giá trị U = 90V Trong hai trường hợp công suất tiêu thụ P a) Tìm điện áp hiệu dụng U b) Biết R1 = 45Ω; R2 = 80Ω Tìm P HD:Vơn kế giá trị hiệu dụng ULC uV ln vng pha với uR u uu uu  u u Ta có giản đồ vectơ: U = U R + UV hai trường hợp 17 Từ biểu thức công suất tiêu thụ phụ thuộc R: U A φ1 φ2 UR1 UR2 M U1 φ1 B P=R P = RI2 = U2 R + (Z L − ZC )2 = P ⇒ R2 − U2 M’ U2 R + (Z L − ZC )2 Áp dụng định lý Viét ta được: R1.R2 = (ZL –ZC)2 Và R1+R2 = (1) U2 P (2) ( z L − zc ) π = nên φ1 + φ2 = a) Từ (1) ta có tanφ1.tanφ2= R1.R2 Tam giácAMB = tam giác BM’A Như nói UR1 = U2 = 90V Điện áp hiệu dụng toàn mạch: U = U R1 + U12 = U 22 + U12 = 150V Từ (2) ta có P = b) U2 1502 = = R1 + R2 45 + 80 180W L,r#0 Áp dụng công thức định lí hám số sin Bài 7: Cho mạch điện hình vẽ A C M N B X hộp đen chứa phần từ L 1, R1,C1 nối tiếp UAN= 100cos100πt (V) ;UMB= 200cos (100πt - π/3); ω = 100π(rad/s) = LC Viết biểu thức Ux theo thời gian t HD: ZL = ωL ; Zc= →ZL = ZC; ωC = ω ⇔ω2LC= LC * U L + U C = ;* U AL = U L + U X ;* U MB = U + U X Với UMP= 2YAN= 100 * Lấy trục số ∆, biểu diễn vec tơ * U AL ; U MB (50 ) + (100 ) − 2.50.100 cos ⇒ UL = UC = 25 (V) H U AN α π/3 Xét ∆OHK ; HK = 2U2= 2UC HK= π = 50 UL UX U MB E π UC α 18 K * Định luật hệ số sin HK CK 50 100 = = = π sin α sin α ⇒ α = 900 ⇒ U L ⊥ (∆) sin U L ⊥ U AN ⇒ U AN pha với U X hợp với U AN góc ϕX tgϕX = HE 25 = = OH 50 2 Ux = OH + HE = 25 + 50 2 = 25 14 (V) ϕX≈ 410 4π UX = Ux cos (100πt - ϕx) = 25 28 cos (100π - 150 ) (V)  Kinh nghiÖm:  Khi giải tốn điện xoay chiều ta khơng thể áp dụng giãn đồ véc tơ chuẩn cho tất tốn Việc sử dụng linh hoạt, hợp lí phụ thuộc vào kinh nghiệm người học, khả nhận dạng tốn giúp người học giải toán điện xoay chiều nhanh gọn hiệu  Khi vẽ giản đồ véc tơ cần rõ : Giản đồ vẽ cho phương trình điện áp ?Các véc tơ thành phần lệch pha so với trục dòng điện điện áp khác góc ?  Khi sử dụng giản đồ véc tơ có thể biểu diễn nhanh những đại lượng đã biết các cạnh ( các véc tơ) để có thể linh hoạt áp dụng các công thức toán cho có hiệu quả nhất và nhanh nhất Đối với các bài toán lên quan đến hộp kín  Vẽ giản đồ véc tơ cho phần tử biết  Từ giả thiết đặc điểm toán vẽ giản đồ véc tơ cho phần tử hộp kín( thường véc tơ tổng hợp tổng quát)  Từ giản đồ véc tơ phần tử hộp kín kết luận có mặt phần tử hộp kín 19 D KẾT QUẢ: Khi áp dụng chuyên đề để truyền thụ kiến thức cho học sinh thấy học sinh nắm bắt vận dụng phương pháp nhanh vào giải tập Khảo sát cho thấy: Trước thực sáng kiến kinh nghiệm: Cụ thể kết học tập số lớp năm học 2011-2012 sau: Lớp Sĩ số Kết học tập mơn Vật lý Giỏi Khá Trung bình Yếu 12B1 50 10 20% 15 30% 15 30% 10 20% 12B3 51 17,7% 17 33,3% 15 29,4% 10 19,% Sau thực sáng kiến kinh nghiệm: Cụ thể kết học tập số lớp năm học 2012-2013 sau: Lớp Sĩ số 12A3 49 12A5 45 Kết học tập môn Vật lý Giỏi Khá Trung bình 15 30,6% 20 40,8% 28,6% 20% 24 53,3% 11 24,4% Yếu 0% 2,3% E BÀI HỌC KINH NGHIỆM Đề tài giúp học sinh khắc sâu kiến thức lí thuyết, linh hoạt việc vẽ giãn đồ véc tơ, linh hoạt việc vận dụng các công thức toán vào từng bài tập cụ thể, phương pháp giải chúng, giúp cho học sinh nắm 20 cách giải từ chủ động vận dụng phương pháp làm tập Từ thân hoc sinh có thêm kỹ giải tập Vật lý, giúp em học sinh nhanh chóng giải tốn trắc nghiệm tập điện xoay chiều phong phú đa dạng F KẾT LUẬN: Chúng mong muốn chuyên đề mang tính khoa học sư phạm nhằm mục đích góp phần nâng cao chất lượng Dạy Học thầy trò Do kinh nghiệm thân hạn chế nên chắn đề tài có thiếu sót, tơi mong đón nhận đóng góp ý kiến q Thầy Cơ nhằm học hỏi thêm kinh nghiệm q báu góp phần nâng cao tính khả thi cho đề tài Tơi chân thành cảm ơn quý Thầy Cô quan tâm! G ĐỀ XUẤT, KIẾN NGHỊ Trong đề thi đại học, cao đẳng trung học chuyên nghiệp môn Vật lý ln có tới 95% kiến thức nằm chương trình lớp 12 Vậy đề xuất Sở GD&ĐT Thanh Hoá kiến nghị với Bộ GD&ĐT nên tăng thêm số tiết bài tập chương trình Vật lý 12 để em hồn thành chương trình mơn cách tốt hợn H LIỆU THAM KHẢO: 1.Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thơng, mơn Vật lí, tập 2,3 NXB giáo dục, H.2001-Vũ Thanh Khiết Bí quyết luyện thi môn Vật ly- NXB Hà nội, năm 2013- Chu Văn Biên XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG THANH HÓA, ngày 29 tháng năm 2013 ĐƠN VỊ Tôi xin cam đoan là SKKN của bản thân viết, không chép nội dung của người khác 21 Lê Văn Vân Mục lục Trang A- PHẦN MỞ ĐẦU I- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: II THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU B –PHẠM VI ÁP DỤNG VÀ GIỚI HẠN NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM: Phạm vi áp dụng: Giới hạn nội dung: C NỘI DUNG ĐỀ TÀI I CƠ SỞ LÍ LUẬN II CÁC BIỆN PHÁP THỰC HIỆN Phương pháp véc tơ và các công thức toán VẬN DỤNG 7-9 I-Bài tốn tìm cực trị II-Bài tốn liên quan đên độ lệch pha dịng điện hiệu 10-19 điện thế, hiệu điện D KẾT QUẢ: E BÀI HỌC KINH NGHIỆM F KẾT LUẬN: G ĐỀ XUẤT, KIẾN NGHỊ H TÀI LIỆU THAM KHẢO: 20 21 21 22 22 22 23 ... giảng dạy, chọn đề tài: ? ?KHAI THÁC LINH HOẠT CÁC CÔNG THỨC TOÁN HỌC GIÚP HỌC SINH GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU ” Đề tài nhằm giúp học sinh nắm cách giải từ chủ... ? ?KHAI THÁC LINH HOẠT CÁC CÔNG THỨC TOÁN HỌC GIÚP HỌC SINH GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU ” Hiện có nhiều sách tham khảo, nhiều đề tài khoa học trình bày vấn đề... kinh nghiệm giảng dạy tơi mong muốn góp một phần nhỏ giúp các em học sinh có thêm một phương pháp giải nhanh một số bài toán điện xoay chiều cụ thể, phổ biến, …với ý giúp em nắm