GA tháng 11_12 CB

Giáo án Vật lý lớp 12, chương trình Cơ bản Hoàng Quốc Hoàn Giáo án số: 03 Tiết theo PPCT: 22+23 Ngày soạn: 28/10/10 Ngày dạy: 01+04/11/10 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều thuần điện trở. - Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện. - Phát biểu được tác dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều. - Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm thuần. - Phát biểu được tác dụng của cuộn cảm thuần trong mạch điện xoay chiều. - Viết được công thức tính dung kháng và cảm kháng. 2. Kĩ năng: - HS phải vận dụng được các kết luận về các mạch điện xoay chiều để giải các bài tập về xác định cường độ dòng điện và điện áp (cực đại, hiệu dụng và tại một thời điểm xác định). 3. Thái độ: Tích cực, chủ động tiếp thụ tri thức mới. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Một số dụng cụ thí nghiệm như dao động kí điện tử, ampe kế, vôn kế, một số điện trở, tụ điện, cuộn cảm để minh hoạ. 2. Học sinh: - Ôn lại các kiến thức về tụ điện: q = Cu và di i dt = ± và suất điện động tự cảm di e L dt = ± . III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu mối quan hệ giữa i và u trong mạch điện xoay chiều Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Biểu thức của dòng điện xoay chiều có dạng? - Chọn điều kiện ban đầu thích hợp để ϕ = 0 → i = I m cosωt = I 2 cosωt - Ta sẽ đi tìm biểu thức của u ở hai đầu đoạn mạch. - Trình bày kết quả thực nghiệm và lí thuyết để đưa ra biểu thức điện áp hai đầu mạch. - Lưu ý: Để tránh nhầm lẫn, phương trình điện áp có thể viết: u = U m cos(ωt+ ϕ u/i ) = U 2 cos(ωt+ ϕ u/i ) - Có dạng: i = I m cos(ωt + ϕ) - HS ghi nhận các kết quả chứng minh bằng thực nghiệm và lí thuyết. - Nếu cường độ dòng điện xoay chiều trong mạch: i = I m cosωt = I 2 cosωt → điện áp xoay chiều ở hai đầu mạch điện: u = U m cos(ωt+ ϕ) = U 2 cos(ωt+ ϕ) Với ϕ là độ lệch pha giữa u và i. + Nếu ϕ > 0: u sớm pha ϕ so với i. + Nếu ϕ < 0: u trễ pha |ϕ| so với i. + Nếu ϕ = 0: u cùng pha với i. Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Xét mạch điện xoay chiều chỉ có R. - Biến thiên theo thời gian t I. Mạch điện xoay chiều - 1 - Giáo án Vật lý lớp 12, chương trình Cơ bản Hoàng Quốc Hoàn - Trong mạch lúc này sẽ có i → dòng điện này như thế nào? - Tuy là dòng điện xoay chiều, nhưng tại một thời điểm, dòng điện i chạy theo một chiều xác định. Vì đây là dòng điện trong kim loại nên theo định luật Ohm, i và u tỉ lệ với nhau như thế nào? - Trong biểu thức điện áp u, U m và U là gì? - Dựa vào biểu thức của u và i, ta có nhận xét gì? - GV chính xác hoá các kết luận của HS. - Y/c HS phát biểu định luật Ohm đối với dòng điện một chiều trong kim loại. (dòng điện xoay chiều) - Theo định luật Ohm u i R = - Điện áp tức thời, điện áp cực đại và điện áp hiệu dụng. - HS nêu nhận xét: + Quan hệ giữa I và U. + u và i cùng pha. - HS phát biểu. chỉ có điện trở - Nối hai đầu R vào điện áp xoay chiều: u = U m cosωt = U 2 cosωt - Theo định luật Ohm cos2 u U i t R R ω = = Nếu ta đặt: U I R = thì: cos2i I t ω = - Kết luận: 1. Định luật Ohm đối với mạch điện xoay chiều: Sgk 2. u và i cùng pha. Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - GV làm thí nghiệm như sơ đồ hình 13.3 Sgk. - Ta có nhận xét gì về kết quả thu được? - Ta nối hai đầu tụ điện vào một nguồn điện xoay chiều để tạo nên điện áp u giữa hai bản của tụ điện. - Có hiện tượng xảy ra ở các bản của tụ điện? - Giả sử trong nửa chu kì đầu, A là cực dương → bản bên trái của tụ sẽ tích điện gì? - Ta có nhận xét gì về điện tích trên bản của tụ điện? → Độ biến thiên điện tích q cho phép ta tính i trong mạch. - HS quan sát mạch điện và ghi nhận các kết quả thí nghiệm. + Tụ điện không cho dòng điện một chiều đi qua. + Tụ điện cho dòng điện xoay chiều “đi qua”. - HS theo hướng dẫn của GV để khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện. - Tụ điện sẽ được tích điện. - Bản bên trái tích điện dương. - Biến thiên theo thời gian t. - HS ghi nhận cách xác định i trong mạch. II. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện 1. Thí nghiệm - Kết quả: + Tụ điện không cho dòng điện một chiều đi qua. + Dòng điện xoay chiều có thể tồn tại trong những mạch điện có chứa tụ điện. 2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện a. - Đặt điện áp u giữa hai bản của tụ điện: u = U m cosωt = U 2 cosωt - Điện tích bản bên trái của tụ điện: q = Cu = CU 2 cosωt - Giả sử tại thời điểm t, dòng điện có chiều như hình, điện tích tụ điện tăng lên. - 2 - ~ u i R ~ u i C A B Giáo án Vật lý lớp 12, chương trình Cơ bản Hoàng Quốc Hoàn - Cường độ dòng điện ở thời điểm t xác định bằng công thức nào? - Khi ∆t và ∆q vô cùng nhỏ q t ∆ ∆ trở thành gì? - Ta nên đưa về dạng tổng quát i = I m cos(ωt + ϕ) để tiện so sánh, –sinα → cosα - Nếu lấy pha ban đầu của i bằng 0 → biểu thức của i và u được viết lại như thế nào? - Z C đóng vai trò gì trong công thức? → Z C có đơn vị là gì? 1 C Z C ω = - Dựa vào biểu thức của u và i, ta có nhận xét gì? - Nói cách khác: Trong mạch điện xoay chiều, tụ điện là phần tử có tác dụng làm cho cường độ dòng điện tức thời sớm pha π/2 so với điện áp tức thời. - Dựa vào biểu thức định luật Ohm, Z C có vai trò là điện trở trong mạch chứa tụ điện → hay nói cách khác nó là đại lượng biểu hiện điều gì? - Khi nào thì dòng điện qua tụ dễ dàng hơn? - Tại sao tụ điện lại không cho dòng q i t ∆ = ∆ - Đạo hàm bậc nhất của q theo thời gian. - HS tìm q’ cos( ) 2 sin π α α − = + - HS viết lại biểu thức của i và u (i nhanh pha hơn u góc π/2 → u chậm pha hơn i góc π/2) - So sánh với định luật Ohm, có vai trò tương tự như điện trở R trong mạch chứa điện trở. - Là đơn vị của điện trở (Ω). 1 1 . . ( ) . . C A s F s s V C − −   Ω = = = Ω  ÷   - Trong mạch chứa tụ điện, cường độ dòng điện qua tụ điện sớm pha π/2 so với điện áp hai đầu tụ điện (hoặc điện áp ở hai đầu tụ điện trễ pha π/2 so với cường độ dòng điện). - Biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều. - Từ 1 C Z C ω = ta thấy: Khi ω nhỏ (f nhỏ) → Z C lớn và ngược lại. - Vì dòng điện không đổi (f = - Sau khoảng thời gian ∆t, điện tích trên bản tăng ∆q. - Cường độ dòng điện ở thời điểm t: q i t ∆ = ∆ - Khi ∆t và ∆q vô cùng nhỏ 2 dq i CU sin t dt ω ω = = − hay: cos2 ( ) 2 i CU t π ω ω = + b. Đặt: I = UωC thì cos2 ( ) 2 i I t π ω = + và u = U 2 cosωt - Nếu lấy pha ban đầu của i bằng 0 thì cos2i I t ω = và cos2 ( ) 2 u U t π ω = − - Ta có thể viết: 1 U I C ω = và đặt 1 C Z C ω = thì: C U I Z = trong đó Z C gọi là dung kháng của mạch. - Định luật Ohm: (Sgk) c. So sánh pha dao động của u và i + i sớm pha π/2 so với u (hay u trễ pha π/2 so với i). 3. Ý nghĩa của dung kháng + Z C là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện. + Dòng điện xoay chiều có tần số cao (cao tần) chuyển qua tụ điện dễ dàng hơn dòng điện xoay chiều tần số thấp. + Z C cũng có tác dụng làm - 3 - Giáo án Vật lý lớp 12, chương trình Cơ bản Hoàng Quốc Hoàn điện không đổi đi qua? 0) → Z C = ∞ → I = 0 cho i sớm pha π/2 so với u. Hoạt động 5 ( phút): Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Cuộn cảm thuần là gì? (Cuộn cảm thuần là cuộn cảm có điện trở không đáng kể, khi có dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn cảm sẽ xảy ra hiện tượng tự cảm.) - Khi có dòng điện cường độ i chạy qua cuộn cảm (cuộn dây dẫn nhiều vòng, ống dây hình trụ thẳng dài, hoặc hình xuyến…) → có hiện tượng gì xảy ra trong ống dây? - Trường hợp i là một dòng điện xoay chiều thì Φ trong cuộn dây? - Xét ∆t vô cùng nhỏ (∆t → 0) → suất điện động tự cảm trong cuộn cảm trở thành gì? - Y/c HS hoàn thành C5 - Đặt vào hai đầu của một cuộn thuần cảm (có độ tự cảm L, điện trở trong r = 0) một điện áp xoay chiều, tần số góc ω, giá trị hiệu dụng U → trong mạch có dòng điện xoay chiều - Điện áp hai đầu của cảm thuần có biểu thức như thế nào? - Hướng dẫn HS đưa phương trình u về dạng cos. - Đối chiếu với phương trình tổng quát của u → điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm? - Z L đóng vai trò gì trong công thức? - HS nghiên cứu Sgk để trả lời - Dòng điện qua cuộn dây tăng lên → trong cuộn dây xảy ra hiện tượng tự cảm, từ thông qua cuộn dây: Φ = Li - Từ thông Φ biến thiên tuần hoàn theo t. - Trở thành đạo hàm của i theo t. - Khi i tăng → e tc < 0, tương đương với sự tồn tại một nguồn điện. di di e L L dt dt = − = → AB di u ri L dt = + - HS ghi nhận và theo sự hướng dẫn của GV để khảo sát mạch điện này. 2 di u L LI sin t dt ω ω = = − Hay cos2 ( ) 2 u LI t π ω ω = + Vì cos( ) 2 sin π α α − = + cos2 ( )u U t ω ϕ = + → U = ωLI - So sánh với định luật Ohm, III. Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần - Cuộn cảm thuần là cuộn cảm có điện trở không đáng kể. 1. Hiện tượng tự cảm trong mạch điện xoay chiều - Khi có dòng điện i chạy qua 1 cuộn cảm, từ thông tự cảm có biểu thức: Φ = Li với L là độ tự cảm của cuộn cảm. - Trường hợp i là một dòng điện xoay chiều, suất điện động tự cảm: i e L t ∆ = − ∆ - Khi ∆t → 0: di e L dt = − 2. Khảo sát mạch điện xoay chiều có cuộn cảm thuần - Đặt vào hai đầu L một điện áp xoay chiều. Giả sử i trong mạch là: i = I 2 cosωt - Điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm thuần: 2 di u L LI sin t dt ω ω = = − Hay cos2 ( ) 2 u LI t π ω ω = + a. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm: U = ωLI Suy ra: U I L ω = - 4 - e r A B i ~ u i L A B Giáo án Vật lý lớp 12, chương trình Cơ bản Hoàng Quốc Hoàn → Z L có đơn vị là gì? L e Z L di dt ω ω    ÷ = =  ÷  ÷  ÷   - Dựa vào phương trình i và u có nhận xét gì về pha của chúng? i = I 2 cosωt → cos2 ( ) 2 u U t π ω = + Hoặc u = U 2 cosωt → cos2 ( ) 2 i I t π ω = − - Tương tự, Z L là đại lượng biểu hiện điều gì? - Với L không đổi, đối với dòng điện xoay chiều có tần số lớn hay bé sẽ cản trở lớn đối với dòng điện xoay chiều. - Lưu ý: Cơ chế tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều của R và L khác hẳn nhau. Trong khi R làm yếu dòng điện do hiệu ứng Jun thì cuộn cảm làm yếu dòng điện do định luật Len-xơ về cảm ứng từ. có vai trò tương tự như điện trở R trong mạch chứa điện trở. - Là đơn vị của điện trở (Ω). V V1 A A s s    ÷ = =Ω  ÷  ÷  ÷   - Trong đoạn mạch chỉ có một cuộn cảm thuần: i trễ pha π/2 so với u, hoặc u sớm pha π/2 so với i. - Biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều. - Vì Z L = ωL nên khi f lớn → Z L sẽ lớn → cản trở nhiều. Đặt Z L = ωL Ta có: L U I Z = Trong đó Z L gọi là cảm kháng của mạch. - Định luật Ohm: (Sgk) b. Trong đoạn mạch chỉ có một cuộn cảm thuần: i trễ pha π/2 so với u, hoặc u sớm pha π/2 so với i. 3. Ý nghĩa của cảm kháng + Z L là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm. + Cuộn cảm có L lớn sẽ cản trở nhiều đối với dòng điện xoay chiều, nhất là dòng điện xoay chiều cao tần. + Z L cũng có tác dụng làm cho i trễ pha π/2 so với u. Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. IV. RÚT KINH NGHIỆM - 5 - Giáo án Vật lý lớp 12, chương trình Cơ bản Hoàng Quốc Hoàn Giáo án số: 03 Tiết theo PPCT: 24 Ngày soạn: 06/11/10 Ngày dạy: 08/11/10 BÀI TẬP I. Mục tiêu: 1.Kiến thức + Từ phương trình dòng điện xoay chiều xác định được: cường độ dòng điện cực đại, cường độ dòng điện hiệu dụng, chu kì, tần số góc. + Xác định các đại lượng từ thông, suất điện động. Tính cảm kháng, dung kháng… + Lập được phương trình của cường độ dòng điện và điện áp trong mạch chỉ có R, hoặc L hoặc C. 2. Kỹ năng: Giải được các bài toán đơn giản về các mạch điện xoay chiều. Vẽ giản đồ vectơ. 3. Tư duy và thái độ: Có tư duy toán học, suy luận logic, tính chính xác, trung thực, khách quan. II. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: Một số bài tập trắc nghiệm và tự luận. 2. Học sinh: Ôn lại kiến thức về dao động điều hoà và kiến thức bài các mạch điện xoay chiều. III.Tiến trình bài dạy : 1. Ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ:(5 phút) - Trả lời các câu hỏi SGK Hoạt động 1: Giải bài tập trắc nghiệm (15 phút) Hoạt động GV Hoạt động H.S Nội dung * Cho Hs đọc lần lượt các câu trắc nghiệm 7, 8, 9, 10 trang 66 và câu 7, 8, 9 trang 74 SGK. Gọi HS trình bày từng câu. * HS đọc đề từng câu, cùng suy nghĩ thảo luận đưa ra đáp án đúng. Câu 7 trang 66: C Câu 8 trang 66 : A Câu 9 trang 66 : D Câu 10 trang 66 : C Câu 7 trang 74: D Câu 8 trang 74 : B Câu 9 trang 74: A Hoạt động 2: Giải bài tập tự luận về dòng điện xoay chiều (20phút) * Gọi học sinh lên bảng giải bài 3, 4, 5, 6 trang 66 SGK. *Gọi học sinh lên bảng giải bài 3, 4 trang 74 SGK * Hướng dẫn học sinh về nhà giải các bài 5,6. * Đọc đề tóm tắt bài toán , thảo luận giải từng bài toán * Đọc đề tóm tắt bài toán , thảo luận giải từng bài toán * Làm theo hướng dẫn Bài 3 trang 66: a)0 b)0 c)0 d)2 e)0 Bài 4 trang 66: a) Điện trở : R=U 2 /P = 484 Ω b) Cđ hd qua đèn : I=U/R=5/11 c) Điện năng tiêu thụ trong 1h. A=UIt=100Wh. Bài 5 trang 66: a) Công suất tiêu thụ : P=P 1 +P 2 =247W b) Cường độ dòng điện: I=I 1 +I 2 =1,123A Bài 6 trang 66: - 6 - Giáo án Vật lý lớp 12, chương trình Cơ bản Hoàng Quốc Hoàn Mắc nối tiếp với đèn 1 điện trở là 10 Ω Bài 3 trang 74: u = 100 2 cos 100πt (V), I=2A a) Z C =U/I=20Ω. Điện dung C=1/2000 π (F) b) PT của cđdđ: i=5 2 cos( 100πt+π/2 ) A Bài 4 trang 74: u = 100 2 cos 100πt (V), I=2A a) Z L =U/I=20Ω. Độ tự cảm L =0,2/π (H) b) PT của cường độ dòng điện: i=5 2 cos( 100πt- π/2 ) A 3.Củng cố, dặn dò (5phút) - Các dạng toán thường gặp và thủ thuật giải bài tập trắc nghiệm. - Về nhà làm bài tập trong sách bài tập và sách tham khảo khác. IV. RÚT KINH NGHIỆM - 7 - Giáo án Vật lý lớp 12, chương trình Cơ bản Hoàng Quốc Hoàn Giáo án số: 03 Tiết theo PPCT: 25 Ngày soạn: 07/11/10 Ngày dạy: 10/11/10 MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Nêu lên được những tính chất chung của mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp. - Nêu được những điểm cơ bản của phương pháp giản đồ Fre-nen. - Viết được công thức tính tổng trở. - Viết được công thức định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp. - Viết được công thức tính độ lệch pha giữa i và u đối với mạch có R, L, C mắc nối tiếp. - Nêu được đặc điểm của đoạn mạch có R, L, C nối tiếp khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện. 2. Kĩ năng: - Biết tổng hợp kiến thức bài các mạch điện xoay chiều để xây dựng kiến thức về mạch điện R, L, C mắc nối tiếp. - Vận dụng được các công thức và cách vẽ giản đồ véc tơ trong việc giải các bài tập về mạch điện R, L, C nối tiếp. 3. Thái độ: Tích cực chủ động; hệ thống hoá kiến thức đã học vào xây dựng kiến thức bài mới nhằm bổ sung tư duy khoa học biện chứng. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩn bị thí nghiệm gồm có dao động kí điện tử (hai chùm tia), các vôn kế và ampe kế, các phần tử R, L, C. 2. Học sinh: Ôn lại phép cộng vectơ và phương pháp giản đồ Fre-nen để tính tổng hai dao động điều hoà cùng tần số. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiều về phương pháp giản đồ Fre-nen Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Tại một thời điểm, dòng điện trong mạch chạy theo 1 chiều nào đó → dòng một chiều → vì vậy ta có thể áp dụng các định luật về dòng điện một chiều cho các giá trị tức thời của dòng điện xoay chiều. - Xét đoạn mạch gồm các điện trở R 1 , R 2 , R 3 … mắc nối tiếp. Cho dòng điện một chiều có cường độ I chạy qua đoạn mạch → U hai đầu đoạn mạch liên hệ như thế nào với U i hai đầu từng đoạn mạch? - Biểu thức định luật đối với dòng điện xoay chiều? - Khi giải các mạch điện xoay chiều, ta phải cộng (đại số) các điện áp tức thời, các điện áp tức thời này có đặc điểm gì? - HS ghi nhận định luật về điện áp tức thời. U = U 1 + U 2 + U 3 + … u = u 1 + u 2 + u 3 + … - Chúng đều là những đại lượng xoay chiều hình sin cùng tần số. I. Phương pháp giản đồ Fre-nen 1. Định luật về điện áp tức thời - Trong mạch xoay chiều gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp thì điện áp tức thời giữa hai đầu của mạch bằng tổng đại số các điện áp tức thời giữa hai đầu của từng đoạn mạch ấy. u = u 1 + u 2 + u 3 + … 2. Phương pháp giản đồ Fre-nen a. Một đại lượng xoay - 8 - Giáo án Vật lý lớp 12, chương trình Cơ bản Hoàng Quốc Hoàn → Ta sử dụng phương pháp giản đồ Fre-nen đã áp dụng cho phần dao động → biểu diễn những đại lượng hình sin bằng những vectơ quay. - Vẽ minh hoạ phương pháp giản đồ Fre-nen: cos 1 1 2x X t ω = 1 X r cos( 2 2 2 )x X t ω ϕ = + 2 X r + Trường hợp ϕ > 0 + Trường hợp ϕ < 0 - HS đọc Sgk và ghi nhận những nội dung của phương pháp giản đồ Fre-nen. - HS vẽ trong các trường hợp đoạn mạch chỉ có R, chỉ có C, chỉ có L và đối chiếu với hình 14.2 để nắm vững cách vẽ. chiều hình sin được biểu diễn bằng 1 vectơ quay, có độ dài tỉ lệ với giá trị hiệu dụng của đại lượng đó. b. Các vectơ quay vẽ trong mặt phẳng pha, trong đó đã chọn một hướng làm gốc và một chiều gọi là chiều dương của pha để tính góc pha. c. Góc giữa hai vectơ quay bằng độ lệch pha giữa hai đại lượng xoay chiều tương ứng. d. Phép cộng đại số các đại lượng xoay chiều hình sin (cùng f) được thay thế bằng phép tổng hợp các vectơ quay tương ứng. e. Các thông tin về tổng đại số phải tính được hoàn toàn xác định bằng các tính toán trên giản đồ Fre- nen tương ứng. Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu mạch có R, L, C mắc nối tiếp Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Trong phần này, thông qua phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm hệ thức giữa U và I của một mạch gồm một R, một L và một C mắc nối tiếp. - Hướng dẫn HS vẽ giản đồ Fre-nen trong cả hai trường hợp: U C > U L (Z C > Z L ) và U C < U L (Z C < Z L ) - Dựa vào hình vẽ (1 trong hai trường hợp để xác định hệ thức giữa U và I. - Có thể hướng dẫn HS vẽ giản đồ Fre-nen theo kiểu đa giác lực (nếu cần). - Y/c HS về nhà tìm hệ thức liên hệ giữa U và I bằng giản đồ còn lại. + Giả sử U C > U L (Z C > Z L ) + Giả sử U C < U L (Z C < Z L ) II. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp 1. Định luật Ôm cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Tổng trở - Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch: u = U 2 cosωt - Hệ thức giữa các điện áp tức thời trong mạch: u = u R + u L + u C - Biểu diễn bằng các vectơ quay: R L C U U U U= + + r r r r Trong đó: U R = RI, U L = Z L I, U C = Z C I - Theo giản đồ: 2 2 2 2 2 2 ( ) R LC L C U U U R Z Z I = +   = + −   - Nghĩa là: - 9 - 2 X r 1 X r ϕ + 2 X r 1 X r ϕ + O ϕ L U r C U r LC U r R U r U r I r O ϕ L U r C U r LC U r R U r U r I r Giáo án Vật lý lớp 12, chương trình Cơ bản Hoàng Quốc Hoàn - Đối chiếu với định luật Ôm trong đoạn mạch chỉ có R → 2 2 ( ) L C R Z Z+ − đóng vai trò là điện trở → gọi là tổng trở của mạch, kí hiệu là Z. - Dựa vào giản đồ → độ lệch pha giữa u và i được tính như thế nào? - Chú ý: Trong công thức bên ϕ chính là độ lệch pha của u đối với i (ϕ u/i ) - Nếu Z L = Z C , điều gì sẽ xảy ra? (Tổng trở của mạch lúc này có giá trị nhỏ nhất). - Điều kiện để cộng hưởng điện xảy ra là gì? - Tính thông qua tanϕ với tan LC R U U ϕ = - Nếu chú ý đến dấu: tan L C L C R U U Z Z U R ϕ − − = = - Khi đó ϕ = 0 → u cùng pha i. Tổng trở Z = R → I max Z L = Z C 2 2 ( ) L C U U I Z R Z Z = = + − (Định luật Ôm trong mạch có R, L, C mắc nối tiếp). với 2 2 ( ) L C Z R Z Z = + − gọi là tổng trở của mạch. 2. Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện tan LC R U U ϕ = - Nếu chú ý đến dấu: tan L C L C R U U Z Z U R ϕ − − = = + Nếu Z L > Z C → ϕ > 0: u sớm pha so với i một góc ϕ. + Nếu Z L < Z C → ϕ < 0: u trễ pha so với i một góc ϕ. 3. Cộng hưởng điện - Nếu Z L = Z C thì tanϕ = 0 → ϕ = 0 : i cùng pha với u. - Lúc đó Z = R → I max U I R = → 1 L C ω ω = → Gọi đó là hiện tượng cộng hưởng điện. - Điều kiện để có cộng hưởng điện là: 1 L C Z Z L C ω ω = ⇒ = Hay 2 1LC ω = Hoạt động 4 ( phút): Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Hoạt động 5 ( phút): Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. - 10 - [...]... - Người ta sử dụng điện năng ở - HS ghi nhận nhu cầu của khắp mọi nơi, nhưng chỉ sản xuất việc truyền tải điện năng đi xa điện năng trên quy mơ lớn, ở một vài địa điểm - Điện năng phải được tiêu thụ ngay khi sản xuất ra Vì vậy ln ln có nhu cầu truyển tải điện năng với số lượng lớn, đi xa tới hàng trăm, hàng nghìn kilơmet Pphát = UphátI 2 - Cơng suất phát điện của nhà máy? Pphát R 2 2 - Gọi điện trở . lớp 12, chương trình Cơ bản Hoàng Quốc Hoàn IV. Rút kinh nghiệm - 11 - Giáo án Vật lý lớp 12, chương trình Cơ bản Hoàng Quốc Hoàn Giáo án số: 03 Tiết theo PPCT: 26 Ngày soạn: 13 /11/ 10. ) u 120 2cos 100 t V= π i=? ( ) L 0,3 Z L 100 30= ω = π = Ω π ( ) 2 2 2 2 L Z R Z 30 30 30 2= + = + = Ω U 120 I 2 2 Z 30 2 → = = = L Z tan 1 R 4 π ϕ = = → ϕ = - 12 - Giáo án Vật lý lớp 12, . NGHIỆM - 7 - Giáo án Vật lý lớp 12, chương trình Cơ bản Hoàng Quốc Hoàn Giáo án số: 03 Tiết theo PPCT: 25 Ngày soạn: 07 /11/ 10 Ngày dạy: 10 /11/ 10 MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP I. MỤC