Phương pháp giải các dạng bài toán mạch điện xoay chiều

A ĐẶT VẤN ĐỀ I Lý chọn đề tài - Môn vật lý môn khoa học tự nhiên nghiên cứu tượng vật lý nói chung điện học nói riêng Những thành tựu vật lý ứng dụng vào thực tiễn sản xuất ngược lại thực tiễn sản xuất thúc đẩy khoa học vật lý phát triển Vì học vật lý không đơn học lý thuyết vật lý mà phải biết vận dụng vật lý vào thực tiễn sản xuất Do trình giảng dạy người giáo viên phải rèn luyện cho học sinh có ỹ năng, kỹ xảo thường xuyên vận dụng hiểu biết để giải vấn đề thực tiễn đặt - Bộ môn vật lý đưa vào giảng dạy trường phổ thông nhằm cung cấp cho học sinh kiến thức phổ thông, cơbản, hệ thống toàn diện vật lý Hệ thống kiến thức phải thiết thực có tính kỹ thuật tổng hợp đặc biệt phù hợp với quan điểm vật lý đại Để học sinh hiểu cách sâu sắc kiến thức áp dụng kiến thức vào thực tiễn sống cầc phải rèn luyện cho học sinh kỹ năng, kỹ xảo thực hành như: Kỹ năng, kỹ xảo giải tập, đo lường, quan sát… - Bài tập vật lý, với tư cách phương pháp dạy học, có ý nghĩa quan trọng việc thực nhiệm vụ dạy học vật lý nhà trường phổ thông Thông qua việc giải tốt tập vật lý học sinh có kỹ so sánh , phân tích, tổng hợp giúp phần to lớn việc phát triển tư học sinh Đặc biệt tập vật lý giúp học sinh củng cố kiến thức có hệ thống vận dụng kiến thức học vào việc giải tình cụ thể, cho môn trở nên lôi cuốn, hấp dẫn em - Hiện nay, xu đổi nghành giáo dục phương pháp giảng dạy phương pháp kiểm tra đánh giá kết giảng dạy thi tuyển Cụ thể phương pháp kiểm tra đánh giá phương pháp trắc nghiệm khách quan Trắc nghiệm khách quan trở thành phương pháp chủ đạo kiểm tra đánh giá chất lượng dạy học trường THPT Điểm đáng lưu ý nội dung kiến thức kiểm tra tương đối rộng, đòi hỏi học sinh phải học kỹ, nắm vững toàn kiến thức trương trình, tránh học tủ, học lệch đạt kết tốt việc kiểm tra, thi tuyển học sinh phải nắm vững kiến thức mà cần đòi hỏi học sinh phải phản ứng nhanh với dạng toán mang tính chất khảo sát mà em thường gặp - Với mong muốn tìm phương pháp giải toán trắc nghiệm cách nhanh chóng đồng thời có khã trực quan có tư học sinh lôi nhiều học sinh tham gia vào trình giả tập giúp số học sinh không yêu thích không giỏi môn vật lý cảm thấy đơn giản việc giải tập trắc nghiệm vật lý, chọn đề tài: “Phương pháp giải dạng toán mạch điện xoay chiều” II Mục đích nghiên cứu - Làm quen với công tác nghiên cứu khoa học - Lôi nhiều học sinh tham gia giải tập lý, đồng thời giúp em đạt kết cao kỳ thi - Nghiên cứu phương pháp giảng dạy tập vật lý với quan điểm tiếp cận mới”Phương pháp trắc nghiệm khách quan” III Nhiệm vụ nghiên cứu Trong đề tài giải nhiệm vụ sau: - Tìm hiểu sở lý luận chung tập vật lý phương pháp tập vật lý nhà trường phổ thông - Nghiên cứu lý thuyết mạch điện xoay chiều - Nghiên cứu lý thuyết khảo sát mạch điện - Nghiên cứu biến thiên R, L, C mạch RLC đồ thị hàm số - Vận dụng lý thuyết để giải toán mạch điện RLC IV Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết - Giải tập vận dụng V Giả thuyết khoa học - Thông thường giải tập mạch điện xoay chiều học sinh gặp phải số tập mang tính chất khảo sát mối liên hệ đại lượng, thông số mạch điện Trên tinh thần trắc nghiệm khách quan, phải giải toán thời gian ngắn khó học sinh Do hệ thống lại loại thường gặp tinh thần phương pháp giải để em dễ dàng giải gặp phải Khai thác có hiệu phương pháp giúp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức, vận dụng đạt kết tốt kỳ thi VI Giới hạn đề tài - Trong giới hạn đề tài đưa phương pháp khảo sát nhanh toán mạch điện đồ thị trực quan biến thiên thông số mà phần tử R, L, C biến thiên - Đối tượng áp dụng: Tất học sinh B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I Cơ sở lý luận - Việc giảng dạy tập vật lý nhà trường không giúp học sinh hiểu cách sâu sắc đầy đủ kiến thức đầy đủ chương trình mà giúp em vận dụng kiến thức để giải nhiệm vụ học tập vấn đề mà thực tiễn đặt - Muốn đạt điều đó, phải thường xuyên rèn luyện cho học sinh kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức vào sống ngày - Kỹ vận dụng kiến thức tập thực tiễn đời sống thước đo mức độ sâu sắc vững vàng kiến thức mà học sinh thu nhận Bài tập vật lý với chức phương pháp dạy học có vị trí đặc biệt dạy học vật lý trường phổ thông - Trước hết, vật lý môn khoa học giúp học sinh nắm quy luật vận động giới vật chất tập vật lý giúp học sinh hiểu quy luật ấy, biết phân tích vận dụng quy luạt vào thực tiễn Trong nhiều trường hợp giáo viên trình bày tài liệu cách mạch lạc, lôgic, phát biểu định luật xác, làm thí nghiệm yêu cầu, kết xác, điều kiện cần chưa đủ để học sinh hiểu nắm sâu sắc kiến thức Chỉ thông qua việc giải tập vật lý hình thức hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức học để giải tình cụ thể kiến thức trở nên sâu sắc hoàn thiện - Trong trình giải tình cụ thể tập vật lý đặt ra, học sinh phải sử dụng thao tác tư phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá, trừu tượng hoá… để giải vấn đề này, từ tư học sinh có điều kiện phát triển Vì nói tập vật lý phương tiện tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, khả độc lập suy nghĩ hành động, tính kiên trì việc khắc phục khó khăn sống học sinh - Bài tập vật lý hội để giáo viên đề cập iến thức mà học lý thuyết chưa có điều kiện để đề cập, qua nhằm bổ sung kiến thức cho học sinh - Để giải tập vật lý hình thức trắc nghiệm khách quan, học sinh việc nhớ lại kiến thức cách tổng hợp, xác nhiều phần, nhiều chương, nhiều cấp học học sinh cần phải rèn luyện cho tính phản ứng nhanh tình cụ thể, bên cạnh học sinh phải giải thật nhiều rạng tập khác để có kiến thức tổng hợp, xác khoa học - Đặc biệt thông qua đồ thị biến thiên đại lượng em dễ dàng quan sát, ghi nhớ tìm hiểu đa dạng kết đạt được, từ mà tư vất đề liên quan khác II Thực trạng vấn đề Dao động điện mạch dao động cưỡng - Mạch điện xoay chiều mạch điện tiêu thụ điện trì hiệu điện xoay chiều dạng u=U0cos( ω t) - Hiệu điện tạo nhờ máy dao điện có suất điện động xoay chiều e=E0cos( ω t) Dựa tượng cảm ứng điện từ, mạch điện mạch dao động tắt dần có tần số dao động riêng f0= đặt vào hiệu LC điện xoay chiều nhanh chóng hình thành dòng điện dao động cưỡng có tần số với u lệch pha so với u tuỳ theo tính chất mạch điện i=I0cos( ω t + ϕ ) Vai chò phần tử - Mạch điện gồm điện trở R dòng điện i qua pha với hiệu điện u hai đầu đoạn mạch Điện trở tiêu thụ điện với công suất p= RI2 =UI Điện trở R cản trở dòng điện với trở kháng R= U/ I Công thức điện trở dây dẫn: R= ρ l / S - Mạch điện gồm cuộn cảm L dòng điện qua trễ pha so với hiệu điện u góc π / ; Tụ Cuộn cảm không tiêu thụ điện cản dòng điện với cảm kháng ZL=L ω =U/ I - Mạch điện gồm tụ điện C dòng điện i qua sớm pha hiệu điện u góc π / ; Tụ điện không tiêu thụ điện cản trở dòng điện với dung kháng ZC=1/ C ω =U/ I Tính cộng hiệu điện uur uuur uuur ur uur uur u= u1+ u2 hay U = U 01 + U 02 hayU = U1 + U - Để tính độ lớn hay góc ta dùng: + Phép chiếu + Định lí hàm số sin + Tính chất hình học lượng giác góc đặc biệt - Nhưng giá trị hiệu dụng, cực đại có mối liên hệ U2= U R + ( UL – UC )2 U = U 0R + ( U0L- U0C )2 Độ lệch pha u i - Có thể tính độ lệch pha ϕ dựa vào công thức giản đồ véc tơ - Công thức tính tan độ lệch pha ϕu /i = tan ( ϕu - ϕi )= Z L − ZC U L − U C = R UR cos ϕ = UR/ U = R/ Z + ϕ u/i > hiệu điện sớm pha dòng điện góc ϕ u/i: đoạn mạch có L, đoạn mạch RL, đoạn mạch RLC có ZL>ZC + ϕ u/i < hiệu điện trễ pha dòng điện góc ϕ u/i: đoạn mạch có C, đoạn mạch RC, đoạn mạch RLC có ZC> ZL - Các trường hợp riêng: + Đoạn mạch có R uR pha với i, ϕ u/i= + Đoạn mạch có L uL sớm pha π / so với i, ϕ u/i = π / + Đoạn mạch có C uC trễ pha π / so với i, ϕ u/i = - π / Công suất dòng điện xoay chiều - Công suất tiêu thụ mạch điện: PAB= UABIAB cos ϕ = RI2=URI, đơn vị W - Hệ số công suất cos ϕ = P/ U.I=R/Z=UR/U - Điện tiêu thụ: A= P.t đơn vị J Cộng hưởng điện - Với U xác định, cường độ dòng điện mạch RLC đạt giá trị cực đại ZL=ZC hay ω = Imax=U/R; U=UR UL=UC ϕ =0; u i pha; LC công suất tiêu thụ P= UI III Bài toán phương pháp giải Bài toán tính tổng trở - Có hai cách tính tổng trở đoạn mạch: áp dụng công thức tính tổng trở, áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch ZAB= R + ( Z LAB − Z CAB ) ⇒ Phương pháp: + Chọn mạch cần tính + áp dụng hai cách trên, cần sử dụng độ lệch pha để tính - Ngoài cần ý vấn đề sau: + Nếu đoạn mạch có khoá K ý K đóng K mở: ± Nếu K đóng dòng điện chạy qua đoạn mạch nối tiếp với khoá K không chạy qua đoạn mạch song song với khoá K ± Nếu K mở dòng điện không chạy qua đoạn mạch nối tiếp với khoá K ± Nếu điều kiện ZAB= ZAC+ ZCB uAC pha với uCB → Nếu đoạn mạch đủ ba phần tử R,L,C số hạng tương ứng với phần tử thiếu công thức định luật Ohm có giá trị không( véc tơ tương ứng giản đồ) → Nếu mạch có nhiều phần tử loại mắc nối tiếp giá trị đại lượng R,ZL,ZC công thức tổng trở kháng: R= ∑ Ri; ZL= ∑ ZLi; uuur uur uuur ZC= ∑ ZCi Các viếc tơ U R ,U L ,U C giản đồ véc tơ tổng viếc tơ tương ứng → Nếu mạch có nhiều phần tử mắc song song loại vị trí giá trị đại lượng R, ZL, ZC công thức trở kháng tương đương loại: 1 =Σ ; R Ri 1 =Σ ; ZL Z Li 1 =Σ ZC ZCi → Nếu mạch có cuộn dây với hệ số tự cảm L điện trở r cuộn L R điện trở dây tương đương với đoạn mạch gồm A cuộn cảm L nối tiếp với B R A R, L B Viết biểu thức tức thời hiệu điện dòng điện - Tính chất cộng điện uAB= uAC+ uCB (giá trị tức thời), đẻ thực phép cộng ta sử dụng công thức lượng giác uAC uCB biên độ pha vuông pha, sử dụng cộng véc tơ Đối với vấn đề ta không cần ý đến cấu tạo mạch - Biểu thớc i viết biểu thức u Ta có i = I0 cos( ωt + ϕi ) (A) u phải có dạng u= U0cos( ωt + ϕu ) (V) Như ta phải xác định U0 ϕu với U0 = IoZ tan ϕu / i = tan(ϕu − ϕi ) = Z L − ZC R ⇒ ϕu = ϕu / i + ϕ i Vấn đề ngược lại biết u viết i làm ngược lại ý: tan ϕu / i = tan(ϕu − ϕi ) = Z L − ZC R Nên ϕi = ϕu − ϕu / i - Vấn đề thường gặp biểu thức hiệu điện hai đầu đoạn mạch thành phần yêu cầu viết biểu thức hiệu điện hai đầu đoạn mạch, hai đầu đoạn mạch thành phần khác Nếu biểu thức i toán giải đó: + Xét đoạn mạch biết, xây dựng biểu thức i + Xét đoạn mạch cần yêu cầu để viết biểu thức u 10 - Muốn đo cường độ dòng điện đoạn mạch ta mắc nối tiếp ampe kế với đoạn mạch cần đo, số ampe kế số hiệu dụng dòng điện chạy qua + Nếu ampe kế có điện trở coi ampe kế điện trở mắc nối tiếp vào mạch + Nếu điện trở ampe kế RA=0 ampe kế không ảnh hưởng đến mạch, số cho biết dòng điện hiệu dụng chạy qua mạch - Muốn đo hiệu điện hai điểm (hai dầu đoạn mạch) ta mắc vào hai điểm (mắc song song với đoạn mạch) vôn kế + Số vôn kế cho biết hiệu điện hiệu dụng hai đầu vônkế + Nếu vôn kế có RV= ∞ vôn kế không ảnh hưởng đến mạch điện, bỏ vôn kế khỏi mạch điện Bài toán chứng minh cuộn dây có điện trở đáng kể - Khi làm điện xoay chiều cần ý xem cuộn dây có r =0 hay không Nếu r = + ϕ uL/i = π / + U2 = U R2 + (U L − U C )2 - Phương pháp: + Giả sử điện trở cuộn dây r = + Dựa vào đầu giải toán với điều kiện giả sử chứng minh vô lý + Kết luận điều giả sử sai xác nhận r ≠ 12 Bài toán cực trị - Loại toán nhằm tìm giá trị phần tử R,L,C cho đại lượng cường độ dòng điện, hiệu điện thế, công suất đạt giá trị cực trị - Cũng lồng toán khảo sát đại lượng váo toán cách giải lập hàm khảo sát a Cường độ dòng điện Ta có I = U R + (Z L − ZC ) 2 nên Imax ZL= ZC hay ω = có ba cách để tìm điều LC đó: - Thay đổi f - Thay đổi C - Thay đổi L b Hiệu điện cực đại hay cực tiểu - Hiệu điện hai đầu đoạn mạch có tổng trở không đổi Ta có UAB= IZAB ZAB= const nên UAB cực đại I cực đại - Hiệu điện hai đầu đoạn mạch có tổng trở thay đổi tổng trở đoạn mạch lại không đổi - Chọn trở kháng x phần tử biến đổi làm biến số, lập hàm số U= f(x) sử dụng công cụ sau để giải: (1) Đạo hàm bậc triệt tiêu (2) Hệ bất đẳng thức côsi 13 (3) Giá trị cực đại, cực tiểu hàm bậc hai (4) Sử dụng giản đồ véc tơ hiệu điện định lý sin để biện luận (5) Khảo sát hàm số c Công suất tiêu thụ - Công suất với mạch có phần tử điện trở R không đổi + Xét đoạn mạch cần tính công suất + Tính công suất tiêu thụ mạch P = ∑ R.I2 + Pmax ⇔ Imax : Giải toán cộng hưởng - Công suất đoạn mạch có R thay đổi + Xét đoạn mạch cần tính công suất + Tính công suất tiêu thụ mạch P = ∑ R.I2 biến đổi dạng P = P(R) + Dựa vào hàm số P = P(R) linh hoạt sử dụng công cụ để giải - Chú ý: + Nếu f biến đổi dẫn đến U, I, P đạt cực trị, không nên chọn ZL, hay ZC làm biến mà chọn ω ZL ZC thay đổi theo ω + Nếu cần khảo sát I, U, P biến thiên trở kháng R,ZL, ZC biến đổi khoảng trước hết cần khảo sát với giá trị trở kháng để đại lượng đạt giá trị cực trị, sau khảo sát gá trị đại lượng ứng với giá trị đầu cuối trở kháng hàm số biến thiên liên tục theo trở kháng Bài toán hộp kín 14 Bản chất toán tìm cấu tạo mạch, có hai cách tìm: - Dựa vào độ lệch pha u i để tìm - Giả sử khả xảy xét khả Bài toán đồ thị Đây toán mà kiện cho dạng đồ thị hay trình giải phải sử dụng đồ thị Ta phân loại dạng câu hỏi thành hai loại: - Đọc khai thác đồ thị cho: Bài tập loại có tác dụng rèn luyện cho học sinh khả đọc đồ thị, biết cách đón nhận thay đổi trạng thái vật thể, hệ vật lý, tượng hay trình vật lý Biết cách khai thác từ đồ thị kiện để giải vấn đề cụ thể - Vẽ đồ thị theo kiện cho: Bài tập rèn luyện cho học sinh kỹ vẽ đồ thị, biết cách chọn hệ toạ độ tỉ lệ xích thích hợp để vẽ đồ thị xác Bài toán thí nghiệm - Bài toán cần phải tiến hành thí nghiệm iểm chứng cho lời giải lý thuyết, để tìm số liệu, kiện việc giải tập - Bài toán giáo dục, bồi dưỡng kỹ thuật tổng hợp, toán đòi hỏi học sinh phải có nhiều tính sáng tạo, kiên trì đặc biệt gây cho học sinh cảm giác lý thú, thật yêu thích say mê nghiên cứu IV.Giải pháp tổ chức thực hiện: Một số kết khảo sát mạch RLC với giá trị thay đổi đồ thị hàm số Khảo sát dòng điện I 15 U I= = R + ( ωL − ) ωC a Chỉ có R biến đổi (L,C, ω = const): Thì I nghịch biến theo R ⇒ Căn vào đồ thị: - Khi I < I U Z L − ZC U Z L − ZC với giá trị I có giá trị R O R - Đồ thị nhận I = làm tiệm cận b Chỉ có L, C, ω biến thiên: I max = U U ; khiωL = R Cω ⇒ Căn đồ thị hàm số: U - Tìm giá trị cực đại - Khoảng đồ thị với giá trị I có giá trị L, C ω P - Tìm đường tiện cận đồ thị hàm số I U R U R R +Z I U R U U I R + Z2L 2 C O ω2C L O ω2 L C O LC 16 ω Khảo sát công suất P P U2 ZL − ZC P= U R R + ( ωL − ) ωC O Z L − ZC R a Chỉ có R biến thiên P= U2 U2 ≤ (Z − ZC ) 2 ZL − ZC R+ L R Pmax = U2 KhiR = ZL − ZC ZL − ZC U2 ⇒ Căn đồ thị hàm số, với ≤ P ≤ P có giá trị R Z L − ZC b Chỉ có L, C, ω biến thiên Pmax = U2 KhiωL = cộng hưởng R Cω 17 Đồ thị PL , PC , Pω dạng tương ứng IL , IC , I ω P P U2 R U2 R L O ω2C Khảo sát U R C ω2 L O ω LC UR UR U R = IR= U2 R U2R R + ZL2 U2R R + ZC2 O P R + (ωL − ) ωC U a Chỉ có R biến thiên - U R đồng biến theo U O R - Đồ thị nhận đường U làm tiệm cận b Hoặc L, C, ω biến đổi 18 U R max = U ωL = ωC Đồ thị U R (L) , U R (C) , U R (ω) dạng tương ứng IL , IC , I ω Khảo sát U L(r )C L, r R A U MB M U C B N U MBmin = U.r R+r O f0 f U U MB = 1+ U MB = R + 2R.r r + (ωL − ) ωC U.r ωL = R+r Cω ⇒ Chỉ có trường hợp giảm tăng khảo sát U RL U AN U max U A L C R M N B U O Cω2 L 19 U AN = U R + Z2L R + (ZL − ZC ) ⇒ Ban đầu tăng sau giảm V Kiểm nghiệm Trong năm học 2012 - 2013 thân trực tiếp giảng dạy khối lớp 12, bao gồm nhiều đối tượng học sinh: - Lớp 12C1, 12C2 có nhiều học sinh giỏi Sau em học phần điện xoay chiều mà giảng dạy thông qua đề tài Các em nắm vững kiến thức mà có nhiều tư sáng tạo khoa học Đặc biệt em chủ động tự mở rộng sang nhiều vấn đề khác liên quan Các em hứng thú, say mê học tập - Các lớp em nắm bắt vấn đề nhanh, vận dụng thành thạo, say mê nghiên cứu Kết thực tế khảo sát sau triển khai đề tài: % yêu thích môn Vận Lớp Biết Hiểu Sáng tạo dụng C1 C2 C5 C8 100% 100% 100% 100% 100% 100% 95% 95% 100% 95% 90% 85% 90% 80% 50% 40% vật lý Trước Sau 70% 100% 70% 95% 30% 70% 30% 60% C KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT I Kết luận 20 * Bài tập vật lý nói chung toán mạch điện xoay chiều nói riêng phần thiếu trình giảng dạy môn vật lý Nó phương tiện để nghiên cứu tài lệu mới, để ôn tập, để rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức bồi dưỡng phương pháp khoa học Bài tập vật lý phương tiện giúp học sinh rèn luỵện đức tính tốt đẹp tính cẩn thận, tinh thần chịu khó đặc biệt giúp em học sinh có giới quan khoa học * Để toán vật lý thực mục đích điều người giáo viên phải phân loại có phương pháp tốt để học sinh dễ hiểu phù hợp với trình độ học sinh * Đề tài tìm cho phương pháp áp dụng cho dạng toán, nhiên chưa chọn viện, để giúp học sinh giải nhiều dạng toán, để giúp em có kết cao học tập kỳ thi * Đây phương pháp mang tính chủ quan thân, thử áp dụng cho nhiều loại đối tượng học sinh thấy em học sinh làm tương đối có kết tốt( tất nhiên giới hạn dạng toán này) * Do thời gian khả có hạn chế định nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót, mong thầy cô giáo, đặc biệt thầy cô có kinh nghiệm bạn đồng nghiệp em học sinh góp ý kiến đề tài hoàn thiện II Đề xuất Sở giáo dục, nhà trường tạo điều kiện mặt để giáo viên yên tâm công tác cống hiến 21 Có nhiều lớp tập huấn chuyên môn, công nghệ thông tin để giáo viên nghiên cứu học tập Tôi xin chân thành cảm ơn ! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 25 tháng 05 năm 2013 Tôi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác Người viết Nguyễ n Văn Phương TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 Thư viện vật lý Tuyển tập vật lý THPT - Tác giả: VŨ THANH KHIẾT Cẩm nang vật lý - Tác giả: NGUYỄN ANH VINH Cơ sở vật lý - Tác giả: DAVID HALLIDAY Tài liệu chuyên vật lý - Tác giả: TÔ GIANG - VŨ THANH KHIẾT 23 PHỤ LỤC A ĐẶT VẤN ĐỀ I Lý chọn đề tài II Mục đích nghiên cứu III Nhiệm vụ nghiên cứu IV Phương pháp nghiên cứu V Giả thuyết khoa học VI Giới hạn đề tài B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I Cơ sở lý luận II Thực trạng vấn đề Dao động điện mạch dao động cưỡng Vai chò phần tử Tính cộng hiệu điện Độ lệch pha u i Công suất dòng điện xoay chiều Cộng hưởng điện III Bài toán phương pháp giải 24 Bài toán tính tổng trở Viết biểu thức tức thời hiệu điện dòng điện Bài toán độ lệch pha Bài toán liên quan đến số ampe kế – vôn kế Bài toán chứng minh cuộn dây có điện trở đáng kể Bài toán cực trị a Cường độ dòng điện b Hiệu điện cực đại hay cực tiểu c Công suất tiêu thụ Bài toán hộp kín Bài toán đồ thị Bài toán thí nghiệm IV.Giải pháp tổ chức thực hiện: Một số kết khảo sát mạch RLC với giá trị thay đổi đồ thị hàm số Khảo sát dòng điện I Khảo sát công suất P: Khảo sát U R : Khảo sát U L(r )C khảo sát U RL U AN V Kiểm nghiệm: C KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT I Kết luận: 25 II Đề xuất: 26 [...]... tài B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I Cơ sở lý luận II Thực trạng vấn đề 1 Dao động điện trong mạch là dao động cưỡng bức 2 Vai chò của các phần tử 3 Tính cộng của hiệu điện thế 4 Độ lệch pha của u và i 5 Công suất của dòng điện xoay chiều 6 Cộng hưởng điện III Bài toán và phương pháp giải 24 1 Bài toán tính tổng trở 2 Viết biểu thức tức thời của hiệu điện thế và dòng điện 3 Bài toán về độ lệch pha 4 Bài toán liên... số chỉ của ampe kế – vôn kế 5 Bài toán chứng minh cuộn dây có điện trở thuần đáng kể 6 Bài toán cực trị a Cường độ dòng điện b Hiệu điện thế cực đại hay cực tiểu c Công suất tiêu thụ 7 Bài toán hộp kín 8 Bài toán đồ thị 9 Bài toán thí nghiệm IV .Giải pháp và tổ chức thực hiện: Một số kết quả khảo sát mạch RLC với các giá trị thay đổi bằng đồ thị hàm số 1 Khảo sát dòng điện I 2 Khảo sát công suất P:... đáng kể - Khi làm điện xoay chiều cần chú ý xem cuộn dây có r =0 hay không Nếu r = 0 thì + ϕ uL/i = π / 2 + U2 = U R2 + (U L − U C )2 - Phương pháp: + Giả sử điện trở thuần của cuộn dây r = 0 + Dựa vào đầu bài và giải bài toán với điều kiện giả sử trên đó chứng minh sự vô lý + Kết luận điều giả sử là sai và xác nhận r ≠ 0 12 6 Bài toán cực trị - Loại bài toán này nhằm tìm giá trị của các phần tử R,L,C... Công suất với mạch có các phần tử điện trở R không đổi + Xét đoạn mạch cần tính công suất + Tính công suất tiêu thụ mạch đó P = ∑ R.I2 + Pmax ⇔ Imax : Giải bài toán cộng hưởng - Công suất của đoạn mạch có R thay đổi + Xét đoạn mạch cần tính công suất + Tính công suất tiêu thụ của mạch đó P = ∑ R.I2 và biến đổi về dạng P = P(R) + Dựa vào hàm số P = P(R) linh hoạt sử dụng các công cụ trên để giải - Chú... hưởng đến mạch, số chỉ cho biết dòng điện hiệu dụng chạy qua mạch - Muốn đo hiệu điện thế giữa hai điểm (hai dầu đoạn mạch) ta mắc vào hai điểm đó (mắc song song với đoạn mạch) một vôn kế + Số chỉ của vôn kế cho biết hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu vônkế + Nếu vôn kế có RV= ∞ thì vôn kế không ảnh hưởng gì đến mạch điện, có thể bỏ vôn kế ra khỏi mạch điện 5 Bài toán chứng minh cuộn dây có điện trở... cường độ dòng điện, hiệu điện thế, công suất đạt giá trị cực trị - Cũng có thể lồng bài toán khảo sát các đại lượng đó váo bài toán này nhưng cách giải duy nhất lập hàm khảo sát a Cường độ dòng điện Ta có I = U R + (Z L − ZC ) 2 2 nên Imax ZL= ZC hay ω 2 = 1 có ba cách để tìm điều LC đó: - Thay đổi f - Thay đổi C - Thay đổi L b Hiệu điện thế cực đại hay cực tiểu - Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch có tổng... nói chung và bài toán mạch điện xoay chiều nói riêng là một phần không thể thiếu trong quá trình giảng dạy môn vật lý Nó là phương tiện để nghiên cứu tài lệu mới, để ôn tập, để rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức và bồi dưỡng phương pháp khoa học Bài tập vật lý là phương tiện giúp học sinh rèn luỵện những đức tính tốt đẹp như tính cẩn thận, tinh thần chịu khó và đặc biệt giúp các em học sinh... giới quan khoa học * Để bài toán vật lý thực hiện được mục đích của nó thì điều cơ bản là người giáo viên phải phân loại và có được phương pháp tốt nhất để học sinh dễ hiểu và phù hợp với trình độ của từng học sinh * Đề tài này tôi chỉ mới tìm cho mình một phương pháp và chỉ áp dụng cho một dạng toán, tuy nhiên là chưa chọn viện, để giúp học sinh giải được nhiều dạng toán, để giúp các em có được kết quả... loại (u và i) thì ta sử dụng các công thức quen thuộc hoặc giản đồ véc tơ 4 Bài toán liên quan đến số chỉ của ampe kế – vôn kế 11 - Muốn đo cường độ dòng điện của đoạn mạch nào đó ta mắc nối tiếp ampe kế với đoạn mạch cần đo, số chỉ của ampe kế là số chỉ hiệu dụng của dòng điện chạy qua nó + Nếu ampe kế có điện trở thì coi ampe kế là điện trở thuần mắc nối tiếp vào mạch + Nếu điện trở ampe kế RA=0 thì... kiện đúng trong việc giải các bài tập - Bài toán này giáo dục, bồi dưỡng kỹ thuật tổng hợp, đây là bài toán đòi hỏi học sinh phải có nhiều tính sáng tạo, kiên trì và đặc biệt gây cho học sinh cảm giác lý thú, thật sự yêu thích và say mê nghiên cứu IV .Giải pháp và tổ chức thực hiện: Một số kết quả khảo sát mạch RLC với các giá trị thay đổi bằng đồ thị hàm số 1 Khảo sát dòng điện I 15 U I= = R 2 + ( ... i Công suất dòng điện xoay chiều Cộng hưởng điện III Bài toán phương pháp giải 24 Bài toán tính tổng trở Viết biểu thức tức thời hiệu điện dòng điện Bài toán độ lệch pha Bài toán liên quan đến... hiểu đa dạng kết đạt được, từ mà tư vất đề liên quan khác II Thực trạng vấn đề Dao động điện mạch dao động cưỡng - Mạch điện xoay chiều mạch điện tiêu thụ điện trì hiệu điện xoay chiều dạng u=U0cos(... vôn kế Bài toán chứng minh cuộn dây có điện trở đáng kể Bài toán cực trị a Cường độ dòng điện b Hiệu điện cực đại hay cực tiểu c Công suất tiêu thụ Bài toán hộp kín Bài toán đồ thị Bài toán thí