Giáo án tổng hợp vật lý 12 1

Trường THPT Phạm Hồng Thái Ngày soạn: 17/10/2016 Ngày dạy: Tổ KHTN Tiết KHDH: 23, 24 CHUN ĐỀ: CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (2 tiết) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Phát biểu định luật Ơm đoạn mạch điện xoay chiều điện trở - Phát biểu định luật Ơm đoạn mạch điện xoay chiều chứa tụ điện - Phát biểu tác dụng tụ điện mạch điện xoay chiều - Phát biểu định luật Ơm đoạn mạch điện xoay chiều chứa cuộn cảm - Phát biểu tác dụng cuộn cảm mạch điện xoay chiều - Viết cơng thức tính dung kháng cảm kháng Kĩ năng: - Giải tập đơn giản,như tính dung kháng, cảm kháng - Viết biểu thức i u loại đoạn mạch - Tính giá trị hiệu dụng, cực đại đại lượng Thái độ: -Tự tin đưa ý kiến cá nhân thực nhiệm vụ lớp, nhà -Chủ động trao đổi thảo luận với học sinh khác với giáo viên -Hợp tác chặt chẽ với bạn thực nhiệm vụ nghiên cứu thực nhà Xác định nội dung trọng tâm + Mạch điện xoay chiều chứa điện trở + Mạch điện xoay chiều chứa tụ điện + Mạch điện xoay chiều chứa cuộn dây cảm Mục tiêu phát triển lực 5.1 Định hướng lực hình thành: Năng lực giải vấn đề, lực thực nghiệm; lực dự đốn, suy luận lý thuyết; thiết kế thực theo phương án thí nghiệm, dự đốn; phân tích, khái qt hóa rút kết luận khoa học; đánh giá kết giải vấn đề 5.2 Bảng mơ tả lực phát triển chủ đề Mơ tả mức độ thực Năng lực thành phần chun đề K1: Trình bày kiến thức + Phát biểu định luật Ơm mạch điện xoay chiều tượng, đại lượng, định chứa điện trở luật, ngun lí vật lí bản, + Phát biểu định luật Ơm mạch điện xoay chiều phép đo, số vật lí chứa tụ điện + Phát biểu định luật Ơm mạch điện xoay chiều chứa cuộn dây cảm + Nắm tác dụng tụ điện mạch điện xoay chiều + Nắm độ lệch pha điên áp dong điện cách mạch điện K3: Sử dụng kiến thức vật lí -Giải tập liên quan đến mạch R,L,C để thực nhiệm vụ học tập K4: Vận dụng (giải thích, dự Giải thích số tượng thường gặp đời sống kĩ đốn, tính tốn, đề giải pháp, thuật liên quan đến điện trở tụ điện ,cuộn cảm đánh giá giải pháp …) kiến thức vật lí vào tình thực tiễn P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn Thu thập, đánh giá, lựa chọn xử lí thơng tin từ nguồn khác xử lí thơng tin từ nguồn (báo chí, internet …) để tìm hiểu ứng dụng dòng điện khác để giải vấn đề xoay học tập vật lí P4: Vận dụng tương tự Vận dụng tương tự dao động dòng điện xoay chiều, học mơ hình để xây dựng kiến thức sinh xây dựng số cơng thức liên hệ vật lí Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 Trường THPT Phạm Hồng Thái P5: Lựa chọn sử dụng cơng cụ tốn học phù hợp học tập vật lí P9: Biện luận tính đắn kết thí nghiệm tính đắn kết luận khái qt hóa từ kết thí nghiệm X1: trao đổi kiến thức ứng dụng vật lí ngơn ngữ vật lí cách diễn tả đặc thù vật lí X2: phân biệt mơ tả tượng tự nhiên ngơn ngữ đời sống ngơn ngữ (vật lí (chun ngành X3: lựa chọn, đánh giá nguồn thơng tin khác Tổ KHTN Các phép tính tích phân, đạo hàm, lượng giác, đại số giản đồ Fre-nen để chứng minh cơng thức củadòng điện xoay chiều Từ kết thu từ thí ngiệm ,nhận xét kết thí nghiệm, so sánh với lí thuyết Sử dụng thuật ngữ vật lí nói dòng điện xoay chiều, cảm kháng, dung kháng tổng trở, hệ số cơng suất Phân biệt dòng diện xoay chiều dòng điện chiều Sử dụng sách giáo khoa, báo, tạp chí, thơng tin internet để giải nhiệm vụ học tập So sánh nhận xét từ kết nhóm với nhóm khác kết luận nêu SGK X5: Ghi lại kết từ Học sinh tự ghi lại nội dung hoạt động học tập kiến thức hoạt động học tập vật lí cuả tìm tòi nhóm hay nhóm bạn (nghe giảng, tìm kiếm thơng (…tin, thí nghiệm, làm việc nhóm X7: Thảo luận kết cơng Tiến hành thảo luận nhóm để đưa tiếng nói chung việc vấn đề nhóm liên quan góc nhìn vật lí X8: tham gia hoạt động nhóm Tham gia tích cực vào tiến trình xây dựng kiến thức nhóm học tập vật lí phản hồi tích cực nhóm bạn C1: Xác định trình độ Xác định trình độ có kiến thức: dòng điện xoay chiều, có kiến thức, kĩ , thái độ mạch R,L,C mắc nối tiếp, cơng thức tính tốn liên quan thơng qua cá nhân học tập vật lí kiểm tra ngắn lớp tự giải tập nhà C2: Lập kế hoạch thực Lập kế hoạch, thực kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập kế hoạch, điều chỉnh kế lớp nhà với tồn chủ đề cho phù hợp với điều kiện học hoạch học tập vật lí nhằm nâng tập cao trình độ thân II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên: PHT1: Tìm hiểu mạch điện xoay chiều có điện trở ,tụ điện , cuộn cảm Theo định luật Ohm, i u tỉ lệ với nào? Dựa vào biểu thức u i, ta có nhận xét gì(Quan hệ I U,độ lệch pha ).? Phát biểu định luật Ohm? 2.Nhận xét kết thu từ thí nghiệm? Có tượng xảy tụ điện ta nối hai đầu tụ điện vào nguồn điện xoay chiều để tạo nên điện áp u hai tụ điện? Điện tích tụ điện thay đổi nào? Cường độ dòng điện thời điểm t xác định cơng thức nào? Viết biểu thức i u? ZC đóng vai trò cơng thức? Dựa vào biểu thức u i, ta có nhận xét gì(Quan hệ I U,độ lệch pha ).? Phát biểu định luật Ohm? Ý nghĩa ZC 4.Cuộn cảm gì? i dòng điện xoay chiều Φ cuộn dây thay đổi nào?suất điện động tự cảm cuộn cảm trở thành gì?hồn thành C5 ? biểu thức điện áp hai đầu cảm có dạng ? ZL đóng vai trò cơng thức? Dựa vào biểu thức u i, ta có nhận xét gì(Quan hệ I U,độ lệch pha ).? Phát biểu định luật Ohm? Ý nghĩa Dựa vào biểu thức u i, ta có nhận xét gì(Quan hệ I U,độ lệch pha ).? Phát biểu định luật Ohm? Ý nghĩa ZL ? Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 Trường THPT Phạm Hồng Thái Tổ KHTN Học sinh: - Ơn lại kiến thức chuyển động tròn học lớp 10 (chu kì, tần số mối liên hệ tốc độ góc với chu kì tần số) - Ơn lại kiến thức tốn học đạo hàm, cách tính đạo hàm, ý nghĩa vật lí đạo hàm III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Năng lực Nội dung Hoạt động GV Hoạt động HS hình thành Nội dung (10 phút) - Định nghĩa dòng điện xoay K1, Ổn định lớp, kiểm tra cũ chiều X5,X6 - Viết biểu thức tức thời dòng điện xoay chiều - Giải thích tóm tắt ngun tắc tạo dòng điện xoay chiều - Viết biểu thức cơng suất tức thời dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở Nội dung (10 phút) Chuyển giao nhiệm vụ Thực nhiệm vụ K1; X5 Tìm hiểu mối quan hệ i GV giới thiệu mối quan - Học sinh tiếp thu cơng u mạch điện xoay hệ pha cường độ thức chiều dòng điện hiệu điện Báo cáo, thảo luận Kết luận Nhận định Hợp thức hóa kiến thức - Nếu cường độ dòng điện xoay chiều mạch: i = I0cosωt = I cosωt → điện áp xoay chiều hai đầu mạch điện: u = U0cos(ωt+ ϕ) = U cos(ωt+ ϕ) Với ϕ độ lệch pha u 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 pha với i Nội dung (5 phút) *chuyển giao nhiệm vụ: - Làm việc nhóm trả lời K1, Tìm hiểu mạch điện xoay Hồn thành câu hỏi PHT2 câu hỏi giáo viên K1,K2,K chiều có điện trở Câu *u cầu hs lớp tham gia trả lời Đại diện nhóm trình X5,K1,K bày , thành viên lại * Nhận xét, bổ sung, tổng qt ý lắng nghe bổ hóa kiến thức trọng tâm sung, góp ý - Nối hai đầu R vào điện áp xoay chiều: u = Umcosωt = U cosωt - Theo định luật Ohm u U i= = 2cosωt R R Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 Trường THPT Phạm Hồng Thái Tổ KHTN Nếu ta đặt: I = Nội dung (5 phút) Tìm hiểu mạch điện xoay chiều có tụ điện So sánh pha dao động u i + i sớm pha π/2 so với u (hay u trễ pha π/2 so với i) Ý nghĩa dung kháng + ZC đại lượng biểu cản trở dòng điện xoay chiều tụ điện + Dòng điện xoay chiều có tần số cao (cao tần) chuyển qua tụ điện dễ dàng dòng điện xoay chiều tần số thấp + ZC có tác dụng làm cho i sớm pha π/2 so với u Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung * Tạo tình nảy sinh vấn đề: - GV làm thí nghiệm sơ đồ hình 13.3 Sgk *chuyển giao nhiệm vụ: - u cầu HS thảo luận nhóm hồn thành câu hỏi PHT Câu ,Câu 3? *u cầu hs đại diện nhóm trình bày kết thảo luận báo cáo kết thảo luận U R thì: i = I 2cosω t - Kết luận: Định luật Ohm mạch điện xoay chiều: Sgk u i pha -Các nhóm nhận xét -HS lắng nghe tiếp thu lời nhận xét, đánh giá GV - Ghi nhận kiến thức HS quan sát mạch điện P1 ghi nhận kết thí nghiệm X6,X8,C 6,P1, -Làm việc theo nhóm hồn thành nhiệm vụ mà GV giao Đại diện nhóm trình bày , thành viên lại ý lắng nghe bổ sung, góp ý Câu 2:Kết quả: + Tụ điện khơng cho dòng điện chiều qua + Dòng điện xoay chiều tồn mạch điện có chứa tụ điện Câu 3: u = Umcosωt = U cosωt - Điện tích bên trái tụ điện: q = Cu = CU cosωt - Cường độ dòng điện thời điểm t: dq i= = −ωCU 2sinω t dt hay: π i = ω CU 2cos(ω t + ) Đặt: I = UωC π i = I 2cos(ω t + ) u = U cosωt Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 K1,K3, P5,C1,C Trường THPT Phạm Hồng Thái Tổ KHTN - Nếu lấy pha ban đầu i i = I 2cosω t π u = U 2cos(ω t − ) - Ta viết: U I= đặt ωC ZC = ωC U I= thì: ZC ZC gọi dung kháng mạch - Định luật Ohm: (Sgk) Tiết Nội dung Nội dung (10 phút) Ổn định lớp, kiểm tra cũ Hoạt động GV Hoạt động HS Phát biểu định luật Ơm cho mạch điện xoay chiều có điện trở tụ điện Nội dung (20 phút) *chuyển giao nhiệm vụ: Tìm hiểu mạch điện xoay - u cầu HS thảo luận nhóm chiều có cuộn cảm hồn thành câu hỏi PHT Câu 4,5? Điện áp hiệu dụng hai đầu *u cầu hs đại diện nhóm cuộn cảm: trình bày kết thảo luận báo U = ωLI Suy ra: cáo kết thảo luận U I= ωL Đặt ZL = ωL * Nhận xét, bổ sung, tổng qt U hóa kiến thức trọng tâm I= Ta có: ZL Cơ chế tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều R L khác hẳn Trong ZL gọi cảm kháng Trong R làm yếu dòng mạch điện hiệu ứng Jun cuộn - Định luật Ohm: (Sgk) cảm làm yếu dòng điện định Trong đoạn mạch có cuộn cảm thuần: i trễ pha π/2 so luật Len-xơ cảm ứng từ với u, u sớm pha π/2 so với i Ý nghĩa cảm kháng + ZL đại lượng biểu Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung -Làm việc theo nhóm hồn thành nhiệm vụ mà GV giao Đại diện nhóm trình bày , thành viên lại ý lắng nghe bổ sung, góp ý - Cuộn cảm cuộn cảm có điện trở khơng đáng kể -HS lắng nghe tiếp thu lời nhận xét, đánh giá GV - Ghi nhận kiến thức Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 Năng lực hình thành K1, X5,X6 X6,X8,C 6,P1, K1,K3, P5,C1,C Trường THPT Phạm Hồng Thái Tổ KHTN cản trở dòng điện xoay chiều cuộn cảm + Cuộn cảm có L lớn cản trở nhiều dòng điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều cao tần + ZL có tác dụng làm cho i trễ pha π/2 so với u Nội dung (5 phút) *chuyển giao nhiệm vụ: - Làm việc nhóm trả lời K1, Tìm hiểu mạch điện xoay Hồn thành câu hỏi PHT2 câu hỏi giáo viên K1,K2,K chiều có điện trở Câu *u cầu hs lớp tham gia trả lời Đại diện nhóm trình X5,K1,K bày , thành viên lại * Nhận xét, bổ sung, tổng qt ý lắng nghe bổ hóa kiến thức trọng tâm sung, góp ý - Nối hai đầu R vào điện áp xoay chiều: u = Umcosωt = U cosωt - Theo định luật Ohm u U i= = 2cosωt R R U Nếu ta đặt: I = R thì: i = I 2cosω t - Kết luận: Định luật Ohm mạch điện xoay chiều: Sgk u i pha -Các nhóm nhận xét -HS lắng nghe tiếp thu lời nhận xét, đánh giá GV - Ghi nhận kiến thức IV BÀI TẬP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HỌC SINH Bảng ma trận kiểm tra mức độ nhận thức Cấp độ Nhận biết Thơng hiểu Tên hoạt động Đoạn mạch - Viết biểu thức u - Viết định chứa i Nhận xét luật Om điện trở pha u i R Đoạn mạch - Viết biểu thức u - Viết định chứa tụ i Nhận xét pha luật Om điện C u i - Nắm dung kháng ý nghĩa dung kháng Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Vận dụng Cấp độ thấp Cho biểu thức i viết biểu thức u ngược lại - Cho biểu thức i viết biểu thức u ngược lại Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 Cấp độ cao Trường THPT Phạm Hồng Thái Tổ KHTN Câu hỏi tập củng cố 1: Nhận biết Câu 1: Cường độ dòng điện đoạn mạch xoay chiều có cuộn cảm A Sớm pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch B Trễ pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch C Sớm pha π/2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch D.Trễ pha π/2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Câu 2: Đặt vào hai đầu cuộn cảm điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi, có tần số f thay đổi Khi tăng tần số lần đáp án khơng là: A.Chu kì dòng điện mạch giảm lần B.Cường độ dòng điện mạch giảm lần C.Cảm kháng mạch tăng lần D.Tần số góc dòng điện mạch tăng lần 2: Thơng hiểu Câu 3: Phát biểu sau nói đặc điểm cuộn dây cảm? A.Cuộn dây cảm cho dòng điện xoay chiều qua nen khơng có tính cản trở dòng điện xoay chiều B.Cuộn dây cảm có cản trở dòng điện xoay chiều ,dòng điện xoay chiều có tần số lớn bị cản trở C.Cuộn dây cảm có cản trở dòng điện xoay chiều ,dòng điện xoay chiều có tần số lớn bị cản trở nhiều D.Cuộn dây thn cảm cho dòng điện chiều qua khơng cho dòng điện xoay chiều qua Câu 4: Phát biểu sau khơng nói đoạn mạch có cuộn dây cảm? A Đối với dòng điện khơng đổi cuộn cảm có tác dụng điện trở B Dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây cảm khơng gây tỏa nhiệt cuộn cảm C Đối với dòng điện xoay chiều, cuộn dây cảm cản trở dòng điện cản trở tăng theo tần số dòng điện D Điện áp hai đầu cuộn dây cảm nhanh pha π/2 so với dòng điện xoay chiều chạy qua 3: Vận dụng Câu 5: Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u= U sin(100πt)V, dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i= I cos(100πt)A Đoạn mạch có thể: A.Gồm cuộn cảm điển trở R B.Gồm tụ điện C nối tiếp với cuộn dây cảm L, dung kháng mạch lớn cảm kháng C.Gồm tụ điện C nối tiếp với cuộn dây cảm L, dung kháng mạch nhỏ cảm kháng Câu 6: Biểu thức dòng điện qua tụ điện có C = F là: i = Sin (100πt + )A Hiệu điện hai đầu tụ điện là: A u = 200 Sin (100πt + ) V B u = 200 Sin (100πt - )V C u = 200 Sin (100πt + ) V D u = 200 Sin (100πt + ) V Dặn dò Phát biểu định luật Ơm đoạn mạch điện xoay chiều có điện trở, tụ điện, cuộn dây cảm Nêu mối quan hệ pha loại đoạn mạch Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 Trường THPT Phạm Hồng Thái Ngày soạn: 1/11/2016 Ngày dạy: Tổ KHTN Tiết KHDH: 25 BÀI TẬP I MỤC TIÊU Kiến thức - Vận dụng kiến thức dòng điện xoay chiều để giải tập - Vận dụng định luật Ơm đoạn mạch điện xoay chiều điện trở, định luật Ơm đoạn mạch điện xoay chiều chứa tụ điện, định luật Ơm đoạn mạch điện xoay chiều chứa cuộn cảm Kỹ Giải tốn đơn giản mạch điện xoay chiều Thái độ - Tự tin đưa ý kiến cá nhân thực nhiệm vụ lớp, nhà - Chủ động trao đổi thảo luận với học sinh khác với giáo viên - Hợp tác chặt chẽ với bạn thực nhiệm vụ nghiên cứu thực nhà Xác định nội dung trọng tâm - Giải tập mạch điện xoay chiều có phần tử Định hướng phát triển lực -Năng lực sử dụng kiến thức -Năng lực phương pháp -Năng lực trao đổi thơng tin II Chuẩn bị giáo viên học sinh Giáo viên: số tập trắc nghiệm tự luận Học sinh: ơn lại kiến thức dao động điều hồ III Tiến trình dạy học Năng lực Nội dung Hoạt động GV Hoạt động HS hình thành Nội dung (10 phút) Phát biểu định luật Ơm đối K1, Ổn định lớp, kiểm tra cũ với đoạn mạch điện xoay chiều X5,X6 có điện trở, tụ điện, cuộn cảm Nêu mối quan hệ pha tùng đoạn mạch Nội dung (10 phút) Trả lời câu hỏi trắc nghiệm trang66: C Câu trang 66: A Câu trang 66: D Câu 10 trang 66: C Câu trang 74: Câu trang 74: B * Cho Hs đọc câu trắc nghiệm 7,8,9,10 trang 66 sgk * Tổ chức hoạt động nhóm, thảo luận tìm đáp án *Gọi HS trình bày câu * Cho Hs đọc câu trắc nghiệm 7,8,9 trang 74 sgk * Tổ chức hoạt động nhóm, thảo luận tìm đáp án *Cho Hs trình bày câu * HS đọc đề câu, suy nghĩ thảo luận đưa đáp án K1, K2, X5, X6, X8, P5 * Thảo luận nhóm tìm kết * Hs giải thích * Thảo luận nhóm tìm kết Câu trang 74: A Nội dung (20 phút) Làm tập tự luận Bài tập trang 66 U 2202 a R = = = 484Ω P 100 Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Cho HS tóm tắt đầu phân tích Gợi ý: Dựa vào số liệu ghi bóng đèn tìm * Hs giải thích Tóm tắt đầu nêu cách giải K1, K1,K2,K Tính R X5,K1,K Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 Trường THPT Phạm Hồng Thái U 220 = 0, 455 A b I = = R 484 c A= P.t = 100.3600 = 360000J = 100W.h Bài ( trang 74 SGK ) CMR : Khi dây cảm L1 L2 mắc nối tiếp mạch điện xoay chiều cuộn cảm tương đương có cảm kháng : Z L = ( L1 + L2 )ω HD : di di U = U1 + U2 = -L1 dt - L2 dt di di U = - (L1 +L2 ) dt = -L dt Với L = L1 +L2 Suy : ZL = L ω = L1 ω + L2 ω = Z L1 + Z L Z L = ( L1 + L2 )ω BT thêm Học sinh thảo luận đưa cách giải U0 =1 a) ZL = 200 Ω I0 = ZL (A); Tổ KHTN điện trở p dụng đònh luật m tìm I Lượng điện tiêu thụ A = U I t Bài Gợi ý Sử dụng công thức đònh luật m cho phần tử mắc nối tiếp( công thức hiệu điện thế) Bài Tập Thêm Bài 1: Cho mạch điện xoay chiều có cuộn dây cảm L = 0,636H Điện áp đầu cuộn dây : u = 200cos(100π t + π ) (v) a) Viết biểu thức i ? Tính I ? vẽ giản đồ véctơ ? b) Nếu f tăng lần I thay đổi ? Bài : Cho đoạn mạch xoay chiều có tụ điện biết C = 31,8 µ F Điện áp đầu tụ : Tính I Tính điện tiêu thụ bóng đèn HS chứng minh Ghi đầu tóm tắt Tính ZL, I0 Nhận xét mối quan hệ pha u va øi Viềt biểu thức Tìm mối quan hệ I I/ π π − ) (A) u = 200 cos(100π t − π ) (V / / / ) I Lω ω b) = = = Tính ZC, I0 a) Viết biểu thức i ? Tính I ? vẽ I Lω ω Xác đònh pha giản đồ véctơ? i = 1cos(100π t + BT thêm a) ZC = 100 Ω ; I0 = 2 (A) i = 2 cos(100π t − π π + ) ( A) b) I / 2π f / CU f / = = =2 I 2π fCU f b) Nếu f tăng lần I thay đổi ? Gợi ý làm giống u i Tìm mối quan hệ I I/ thay đổi tần số IV BÀI TẬP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HỌC SINH Bảng ma trận kiểm tra mức độ nhận thức Nội dung Nhận biết Thơng hiểu Vận dụng (Mức độ 1) (Mức độ 2) (Mức độ 3) Mạch xoay Giải tập Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Vận dụng cao (Mức độ 4) Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 10 Trường THPT Phạm Hồng Thái chiềuchỉ có điện trở Câu Mạch xoay chiều có tụ điện Tổ KHTN Giải tập Câu hỏi tập củng cố Câu 10: Điện áp hai đầu cuộn cảm co biểu thức u = U cos(ωt + α ) Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch i = I cos(ωt + ϕ ) Giá trị I0 ϕ U0 π ϕ = ωL U0 π D I = ϕ = α + ωL A I = B I = U0 π ϕ = − ωL C I = U0 π ϕ = α − ωL Câu 11 Cường độ dòng điện qua tụ điện có biểu thức i = 10 cos100πt (A) Biết tụ có điện dung C = 250/ π µF Điện áp hai tụ điện có biểu thức A u = 100 cos(100πt - π /2)(V) B u = 200 cos(100πt + π /2) (V) C u = 400 cos(100πt - π /2)(V) D u = 300 cos(100πt + π /2) (V) Dặn dò 10 −3 Câu Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R = 40 Ω , tụ điện C = (F) 4π 0,8 cuộn cảm L = (H) mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch π điện áp xoay chiều có dạng u=160cos(100 πt ) (V) Cơng suất tiêu thụ mạch A 240 W B 80 W C 160 W D 320 W Câu Một đoạn mạch xoay chiều gồm tụ điện điện trở mắc nối tiếp Điện áp hiệu dụng điện trở tụ điện 24 V; 18 V Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch A 42 V B V C 30 V D 42 V Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 Trường THPT Phạm Hồng Thái Ngày soạn: 14/12/2016 Ngày dạy: 29 Tổ KHTN Tiết KHDH: 30,31 BÀI 19: Thực hành: KHẢO SÁT ĐOẠN MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CĨ R, L, C MẮC NỐI TIẾP (2tiết) I MỤC TIÊU Kiến thức: - Phát biểu viết cơng thức tính cảm kháng, dung kháng, tổng trở, cường độ dòng điện hiệu dụng I, hệ số cơng suất cosϕ đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp - Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để biểu diễn điện áp loại đoạn mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp Kĩ năng: - Sử dụng đồng hồ đa số để đo điện áp xoay chiều: lựa chọn phạm vi đo, đọc kết đo, xác định sai số đo - Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để xác định L, r ống dây, điện dung C tụ điện, góc lệch ϕ cường độ dòng điện i điện áp u phần tử đoạn mạch Thái độ: Trung thực, khách quan, xác khoa học II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Nhắc HS tìm hiểu nội dung thực hành, ơn lại kiến thức liên quan dòng điện xoay chiều, đặc biệt phương pháp giản đồ Fre-nen - Trả lời câu hỏi phần “Tóm tắt lí thuyết” để định hướng việc thực hành - Chuẩn bị đủ kiểm tra cận thận dụng cụ cần cho nhóm thực hành - Tiến hành lắp thử mạch, đo, vẽ giản đồ theo nội dung thực hành Sgk để phát điểm cần điều chỉnh rút kinh nghiệm cần lưu ý - Lập danh sách nhóm thực hành gồm - HS Học sinh: Trước ngày làm thực hành cần: - Đọc thực hành để định rõ mục đích quy trình thực hành - Trả lời câu hỏi phần Tóm tắt lí thuyết để định hướng việc thực hành - Trả lời câu hỏi cuối để biết cách dùng đồng hồ đa số luyện cách vẽ giản đồ Fre-nen - Chuẩn bị compa, thước 200mm thước đo góc lập sẵn ba bảng để ghi kết theo mẫu phần báo cáo thực hành Sgk III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( phút): Mục đích thí nghiệm Kiến thức Hoạt động GV Hoạt động HS u cầu HS nêu mục đích thí Nêu mục đích thí I Mục đích thí nghiệm: nghiệm nghiệm theo u cầu 1) Tập dùng đồng hồ số đa để GV đo điện áp xoay chiều 2) Vận dụng phương pháp giản đồ Frenen để xác định L, r, C, Z cosφ đoạn mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp Hoạt động ( phút): Dụng cụ thí nghiệm Hoạt động GV Hoạt động HS Nêu dụng cụ thí nghiệm Lắng nghe, tiếp thu - Một đồng hồ đa số ; - Một nguồn điện xoay chiều 6V÷12V, - Một biến trở 27Ω (hay 220Ω); Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Kiến thức II Dụng cụ thí nghiệm SGK Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 Trường THPT Phạm Hồng Thái 30 Tổ KHTN - Một tụ điện có C=4μF (hay µF); - Một cuộn dây 1000 ÷ 2000 vòng; - Bốn sợi dây dẫn; - Một thước 200mm; - Một compa; - Một thước đo góc Hoạt động ( phút): Tiến hành thí nghiệm Hoạt động GV Hoạt động HS Trình bày cách tiến hành thí Lắng nghe, tiếp thu nghiệm Kiến thức III Tiến hành thí nghiệm Mắc mạch điện theo sơ đồ Chọn U xoay chiều 6V (hoặc 12V), điều chỉnh vơn kế xoay chiều thang đo thích hợp đo UMN = ± ( ) UMP = ± ( ) UMQ = ± ( ) UNP = ± ( ) UPQ = ± ( ) uuuu r U MN ⇒ MN uuur U MP ⇒ MP uuuu r U MQ ⇒ MQ uuur U NP ⇒ NP uuur U PQ ⇒ PQ Biểu diễn điện áp trên giản đồ vec tơ Đo độ dài đoạn MN, MP, NH, PH, PQ, MQ Tính giá trị L, C, r, Z cosϕ U L ω L PH R.PH = = ⇒L= UR R MN L.MN UR MN MN = ωCR = ⇒C = UC PQ PQ.R.ω Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 Trường THPT Phạm Hồng Thái 31 Tổ KHTN U r r NH R.RH = = ⇒r= U R R MN MN MH MQ R+r Z= cosϕ cosϕ = Hoạt động ( phút): Dặn dò, giao nhiệm vụ nhà Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 Trường THPT Phạm Hồng Thái Ngày soạn: 14/11/2016 Ngày dạy: 32 Tổ KHTN Tiết KHDH: 32 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG-MÁY BIẾN ÁP I MỤC TIÊU Kiến thức - Viết biểu thức điện hao phí đường dây tải điện, từ suy giải pháp giảm điện hao phí đường dây tải điện, tăng áp biện pháp triệt để hiệu - Phát biểu định nghĩa, nêu cấu tạo ngun tắc làm việc máy biến áp - Viết hệ thức điện áp cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp máy biến áp - Viết biểu thức I cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp máy biến áp Kĩ - Vận dụng đươc hệ thức điện áp cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp máy biến áp - Vận dụng đươc hệ thức I cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp máy biến áp - Giải tập đơn giản MBA Về thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học Xác định nội dung trọng tâm - Cơng suất hao phí q trình truyền tải điện - Cấu tạo, ngun lí hoạt động máy biến áp Định hướng phát triển lực - Năng lực chung: Năng lực tự học, giải vấn đề, suy luận lý thuyết, giao tiếp, hợp tác - Năng lực chun biệt: Năng lực tự nghiên cứu, vận dụng lý thuyết Mơ tả mức độ thực Năng lực thành phần chủ đề K1: Trình bày kiến thức tượng, -Viết biểu thức u hai dầu đoạn mạch đại lượng, định luật, ngun lí vật lí bản, - phát biểu định luật ơm đoạn mạch tương ứng phép đo, số vật lí - Viết biểu thức tính góc lệch pha u i - Nêu tượng cộng hưởng điện nêu kết K2: Trình bày mối quan hệ kiến -nêu lên mối liên hệ pha u i cho thức vật lí loại đoạn mạch tương ứng K4: Vận dụng (giải thích, dự đốn, tính tốn, đề Giải thích ý nghĩa dung kháng, cảm kháng giải pháp, đánh giá giải pháp … ) kiến thức vật dòng điện lí vào tình thực tiễn P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn xử lí thơng Thu thập, đánh giá, lựa chọn xử lí thơng tin từ tin từ nguồn khác để giải vấn đề nguồn khác nhau: đọc sách giáo khoa, sách tham học tập vật lí khảo, báo chí, để tìm hiểu vấn đề liên quan đến sóng P4: Vận dụng tương tự mơ hình để xây Dao động mối quan hệ pha dựng kiến thức vật lí P5: Lựa chọn sử dụng cơng cụ tốn học Sử dụng cơng thức tốn học để viết biểu thức phù hợp học tập vật lí tính i u X2: phân biệt mơ tả tượng tự Sử dụng đại lượng vật lí Cường độ dòng điện tức nhiên ngơn ngữ đời sống ngơn ngữ vật lí thời, cường độ dòng điện hiệu dụng, cường độ dòng (chun ngành ) điện cực đại X5: Ghi lại kết từ hoạt động học Ghi lại kết từ hoạt động học tập tập vật lí (nghe giảng, tìm kiếm thơng tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ) X6: trình bày kết từ hoạt động học tập Trình bày kết học tập vật lí (nghe giảng, tìm kiếm thơng tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ) cách phù hợp Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 Trường THPT Phạm Hồng Thái 33 X8: tham gia hoạt động nhóm học tập vật lí Phân cơng cơng việc hợp lí để đạt hiệu cao thực nhiệm vụ Kiến thức liên quan đến lớp 11 Tổ KHTN C1: Xác định trình độ có kiến thức, kĩ , thái độ cá nhân học tập vật lí C5: sử dụng kiến thức vật lí để đánh giá Ảnh hưởng cảm kháng dung kháng đến với cảnh báo mức độ an tồn thí nghiệm, giá trị cường độ dòng điện vấn đề sống cơng nghệ đại II CHUẨN BỊ PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC 1.Giáo viên: - Chuẩn bị phương pháp dạy học : thực nghiệm, thảo luận, đàm thoại - Chuẩn bị phương tiện dạy học: Thí nghiệm tìm tính chất, hệ thức máy biến áp (loại dùng cho HS) Học sinh: Ơn lại suất điện động cảm ứng, vật liệu từ III TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY Nội dung Hoạt động Giáo Hoạt động học sinh Năng lực hình thành viên Nội dung (10 phút) Ổn Kiểm tra sĩ số Theo dõi nhận xét câu trả Nhận xét kết định lớp Kiểm tra cũ Gọi học sinh lên lời bạn học tập bảng trả lời cũ Nội dung (15 phút) Tìm hiểu tốn truyền tải điện xa I Bài tốn truyền tải điện xa - Cơng suất phát từ nhà máy: Pphát = UphátI I cường độ dòng điện hiệu dụng đường dây - Cơng suất hao phí toả nhiệt đường dây: Php = RI = R phát P U phát = Pphá t R Uphá t → Muốn giảm Php ta phải giảm R (khơng thực tế) tăng Uphát (hiệu quả) - Kết luận: Trong q trình truyền tải điện năng, phải sử dụng thiết bị biến đổi điện áp Nội dung (5 phút) Tìm hiểu máy biến áp II Máy biến áp - Là thiết bị có khả Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung GV giới thiệu việc mục đích việc truyền tải điện xa Cơng suất phát điện nhà máy? - Gọi điện trở dây R → cơng suất hao phí toả nhiệt đường dây? - Pphát hồn tồn xác định → muốn giảm Php ta phải làm gì? - Tại muốn giảm R, lại phải tăng S tăng khối lượng đồng? → Muốn giải tốn truyền tải điện xa ta cần phải làm gì? - HS ghi nhận nhu cầu việc truyền tải điện xa Tự học Quan sát hình vẽ để nhận xét Pphát = UphátI Php = RI = R 2 Pphá t U phát = Pphá t R Uphá t - Giảm R (khơng thực tế) tăng Uphát (tăng Uphát 10 lần Php giảm 100 lần) có hiệu rõ rệt l - Vì R = ρ S - Lúc “đưa” điện lên đường dây truyền tải → tăng điện áp Tới nơi tiêu thụ → giảm điện áp Thảo luận nhóm - Máy biến áp thiết bị dùng để làm gì? - Y/c HS đọc Sgk để - Biến đổi điện áp (xoay chiều) - HS đọc Sgk nêu cấu tạo Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 34 Trường THPT Phạm Hồng Thái biến đổi điện áp (xoay chiều) Cấu tạo ngun tắc máy biến áp * Cấu tạo: (Sgk) * Ngun tắc hoạt động - Vậy, ngun tắc hoạt động máy biến áp dựa vào tượng cảm ứng điện từ tìm hiểu cấu tạo máy biến áp GV dùng hình vẽ cấu tạo máy biến áp SGK để mô tả cấu tạo cho HS nêu cấu tạo Nhắc lại tượng cảm ứng điện từ mạch Nêu điều kiện để có dòng điện cảm ứng mạch kín? → Từ thơng qua cuộn sơ cấp thứ cấp có biểu thức nào? Tổ KHTN máy biến áp - Lõi biến áp gồm nhiều sắt mỏng ghép cách điện với để tránh dòng Fu-cơ tăng cường từ thơng qua mạch - Số vòng dây hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ máy mà N1 > N2 ngược lại - Dựa vào tượng cảm ứng điện từ - Từ thơng qua cuộn thứ cấp biến thiên tuần hồn → có tượng xảy cuộn thứ cấp? Nội dung (5 phút) Khảo sát thực nghiệm máy biến áp Khảo sát thực nghiệm máy biến áp U2 I N2 = = U1 I N1 - Nếu - Ở hai đầu cuộn thứ cấp có điện áp biến thiên tuần hồn với tần số góc ω → mạch thứ cấp kín → I biến thiên tuần hồn với tần số f → Tóm lại, ngun tắc hoạt động máy biến áp gì? - Gv đưa kết luận phần - HS ghi nhân kết Trình bày nội dung kiến thức N2 > 1: máy tăng N1 áp Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 35 Trường THPT Phạm Hồng Thái - Nếu Tổ KHTN N2 < 1: máy hạ áp N1 Nội dung (5 phút) Tìm hiểu ứng dụng máy biến áp III Ứng dụng máy biến áp Truyền tải điện Nấu chảy kim loại, hàn điện - Y/c HS nêu ứng dụng máy biến áp - HS nghiên cứu Sgk hiểu biết để nêu ứng dụng Nhận xét nội dung từ vẽ IV CÂU HỎI/BÀI TẬP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HS Bảng mơ tả mức độ nhận thức: Cấp Vận dụng độ Nhận biết Thơng hiểu Cấp độ thấp Tên chủ đề Bài tốn Biết cách - Biết tăng U truyền tải làm giảm hao phí lên n lần P hao phí điện q trình giảm n lần truyền tải điện Máy biến áp Nắm cấu Biết cách làm tạo máy biến tăng giảm U áp cuộn sơ cấp cuộn - Nắm cơng thứ cấp thức máy biến áp lí tưởng Ứng dụng Nêu máy biến áp dụng biến áp Trình bày nội dung kiến thức học Cấp độ cao Vận dụng cơng thức máy biến áp lí tưởng giải số BT Giải thích sơ đồ truyền tải điện Vận dụng cơng thức máy biến áp lí tưởng để giải số BT nâng cao ứng máy Biên soạn câu hỏi/bài tập kiểm tra đánh giá Nhận biết Câu Máy biến thiết bị dùng để A biến đổi điện áp xoay chiều B Biến đổi cơng suất điện xoay chiều C Biến đổi hệ số cơng suất mạch điện xoay chiều D biến đổi điện áp tần số dòng điện xoay chiều Câu 2: Trong q trình truyền tải điện năng, biện pháp lầm giảm hao phí đường dây tải điện sử dụng chủ yếu A giảm cơng suất truyền tải B tăng chiều dài đường dây C tăng hiệu điện trước truyền tải D giảm tiết diện dây Câu 3: Trong máy biến áp lí tưởng, có hệ thức sau U N I A U = N = I 2 U N I 1 B U = N = I 2 U N I 1 C U = N = I 2 U N1 I1 = = U1 N I Thơng hiểu Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 D 36 Trường THPT Phạm Hồng Thái Tổ KHTN Câu Trong máy tăng lý tưởng, giữ ngun điện áp sơ cấp tăng số vòng dây hai cuộn thêm lượng điện áp cuộn thứ cấp thay đổi thê nào? A tăng B giảm C khơng đổi D tăng Câu Chọn câu sai máy biến A Hoạt động máy biến dựa tượng cảm ứng điện từ B Tỉ số điện áp hai đầu cuộn sơ cấp thứ cấp tỉ số số vòng dây hai cuộn C Tần số điện áp cuộn dây sơ cấp thứ cấp D Nếu điện áp cuộn thứ cấp tăng lần cường độ dòng điện qua tăng nhiêu lần Câu Khi tăng điện áp nơi truyền lên 50 lần cơng suất hao phí đường dây A giảm 50 lần B tăng 50 lần C tăng 2500 lần D giảm 2500 lần Vận dụng thấp Câu 1: Một máy biến gồm cuộn sơ cấp có 2500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 100 vòng dây Hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp 220 V Hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp A 5,5V B 8,8V C 16V D 11V Câu 2: Máy biến áp lí tưởng có N1=5000 vòng, N2= 250 vòng, dòng điện hiệu dụng cuộn sơ cấp I1= 0,4A Dòng điện hiệu dụng cuộn thứ cấp bao nhiêu? A 8A B 0,8A C 0,2A D 2A Vận dụng cao Câu 1: Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 2000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 100 vòng Điện áp cường độ dòng điện mạch sơ cấp 120V, 0,8A Điện áp cơng suất cuộn thứ cấp A 6V; 96W B 240V; 96W C 6V; 4,8W D 120V; 48W Câu 2: Cơng suất hao phí dọc đường dây tải có hiệu điện 500kV, truyền cơng suất điện 12000kW theo đường dây có điện trở 10 Ω ? A 1736kW B 576kW C 5760W D 57600W Câu Một đường dây có điện trở 4Ω dẫn dòng điện xoay chiều pha từ nơi sản xuất đến nơi tiêu dùng Điện áp hiệu dụng nguồn điện lúc phát U = 10kV, cơng suất điện 400kW Hệ số cơng suất mạch điện cosφ = 0,8 Có bao nhi phần trăm cơng suất bị mát đường dây tỏa nhiệt? A 1,6% B 2,5% C 6,4% 10% Dặn dò -Mơ tả sơ đồ cấu tạo giải thích ngun tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha? - Những ưu việt hệ ba pha Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 D 37 Trường THPT Phạm Hồng Thái Ngày soạn: 14/11/2016 Ngày dạy: Tổ KHTN Tiết KHDH: 33 MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU I MỤC TIÊU Kiến thức: - Mơ tả sơ đồ cấu tạo giải thích ngun tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha máy phát điện pha Kĩ năng: Nêu ứng dụng máy thực tế Thái độ - Tự tin đưa ý kiến cá nhân thực nhiệm vụ lớp, nhà - Chủ động trao đổi thảo luận với học sinh khác với giáo viên - Hợp tác chặt chẽ với bạn thực nhiệm vụ nghiên cứu thực nhà - Tích cực hợp tác, tự học để lĩnh hội kiến thức Xác định nội dung trọng tâm - Cấu tạo ngun lý hoạt động dòng ba pha - Những ưu việt dòng ba pha Định hướng phát triển lực - Năng lực chung: Năng lực tự học, lực giải vấn đề sáng tạo, lực hợp tác - Năng lực chun biệt: + K1: trình bày kiến thức + K3: Sử dụng kiến thức để thực nhiệm vụ học tập + P3: Thu thập, xử lí thơng tin để xác định vị trí vật + X8: Tham gia hoạt động nhóm học tập: Phân cơng cơng việc hợp lí để đạt hiệu cao thực nhiệm vụ II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên: - Chuẩn bị phương pháp dạy học: Đọc hiểu, vấn đáp - Chuẩn bị phương tiện dạy học + Mơ hình máy phát điện xoay chiều pha ba pha + Một số hình vẽ mát phát điện đồ thị u, i, e + GV chuẩn bị số hình ảnh máy phát điện xoay chiều ba pha, nhà máy điện Học sinh : Ơn lại cách tạo suất điện động xoay chiều III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Nội dung Hoạt động Giáo Hoạt động học sinh Năng lực hình thành viên Nội dung (10 phút) Kiểm tra sĩ số Theo dõi nhận xét Nhận xét kết học Ổn định lớp Kiểm tra Gọi học sinh lên bảng câu trả lời bạn tập cũ trả lời cũ -Viết biểu thức điện hao phí đường dây tải điện - Phát biểu định nghĩa, nêu cấu tạo ngun tắc làm việc máy biến áp - Viết hệ thức điện áp cuộn thứ cấp B2 cuộn sơ cấp B1 B3 N máy biến áp S S Nội dung (5 phút) Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung - Cho HS nghiên cứu mơ - HS nghiên cứu từ mơ Tự học Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 Trường THPT Phạm Hồng Thái Tìm hiểu máy phát điện xoay chiều pha I Máy phát điện xoay chiều pha Cấu tạo: - Phần cảm (roto) tạo từ thơng biến thiên nam châm quay - Phần ứng (stato) gồm cuộn dây giống nhau, cố định vòng tròn + Từ thơng qua cuộn dây biến thiên tuần hồn với tần số: 38 Tổ KHTN hình máy phát điện xoay hình Sgk trả lời chiều pha → Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa vào ngun tắc nào? → Nó có cấu tạo nào? + Các cuộn nam châm điện phần cảm (ro to): Quan sát hình vẽ để nhận xét + Các cuộn dây phần ứng (stato): f = np đó: n (vòng/s) p: số cặp cực Nội dung (5 phút) Tìm hiểu hệ pha III Máy phát điện xoay chiều ba pha - Hệ ba pha gồm máy phát ba pha, đường dây tải điện pha, động ba pha Máy phát điện xoay chiều pha - Là máy tạo suất điện động xoay chiều hình sin tần sồ, biên độ lệch pha 1200 đơi - Giới thiệu hệ pha - HS ghi nhận hệ pha - Thơng báo máy phát điện xoay chiều pha - HS nghiên cứu Sgk ghi nhận máy phát điện xoay chiều pha - Nếu suất điện động xoay chiều thứ có biểu thức: e1 = e0 cosωt hai suất điện động xoay chiều lại e1 = e0 2cosω t có biểu thức 2π e2 = e0 2cos(ωt − ) nào? 4π e3 = e0 2cos(ωt − ) - Y/c HS nghiên cứu Sgk - Cấu tạo: (Sgk) mơ hình để tìm hiểu - Kí hiệu: ( SGK) cấu tạo máy phát điện xoay chiều pha Cách mắc mạch ba pha ( đọc thêm) Dòng ba pha - Dòng ba pha hệ ba dòng điện xoay chiều hình sin có tần số, lệch pha với Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Y/ c HS đọc thêm phần cách mắc mcạh ba pha - Dòng điện xoay chiều máy phát điện xoay chiều ba pha phát dòng ba pha → Chúng có đặc điểm Thảo luận nhóm - Lệch pha 1200 (2π/3 rad) nên: 2π e2 = e0 2cos(ωt − ) 4π e3 = e0 2cos(ωt − ) - HS tìm hiểu cấu tạo máy phát điện xoay chiều pha dựa vào Sgk mơ hình - HS đọc thêm SGK - HS nghiên cứu Sgk để trả lời: hệ ba dòng điện xoay chiều hình sin có tần số, lệch pha với 1200 Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 Trường THPT Phạm Hồng Thái 1200 đơi Những ưu việt hệ ba pha - Tiết kiệm dây dẫn - Cung cấp điện cho động ba pha, dùng phổ biến nhà máy, xí nghiệp gì? - Nếu tải đối xứng → ba dòng điện có biên độ - Hệ ba pha có ưu việt gì? 39 Tổ KHTN đơi - HS nghiên cứu Sgk liên hệ thực tế để tìm ưu việt hệ ba pha IV BÀI TẬP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HỌC SINH Bảng mơ tả mức độ nhận thức: Cấp độ Vận dụng Tên Nhận biết Thơng hiểu Cấp độ thấp Cấp độ cao chủ đề Ngun tắc Biết cách tạo Nắm tạo dòng ngun tắc tạo ra dòng điện xoay điện xoay chiều dòng điện xoay chiều chiều Máy phát điện Biết cấu tạo Giải thích Tính tần số Tính suất điện xoay chiều ngun tắc hoạt động máy phát điện xoay động máy phát máy phát pha máy phát điện chiều pha điện xoay chiều điện xoay chiều xoay chiều pha pha pha Máy phát điện Biết cấu tạo Giải thích Tính suất điện xoay chiều ba máy phát ngun tắc hoạt động động máy phát pha máy phát điện điện xoay chiều ba điện xoay chiều xoay chiều ba pha pha ba pha - Nêu ưu - Định nghĩa việt dòng pha dòng ba pha Biên soạn câu hỏi/bài tập kiểm tra đánh giá a Nhóm câu hỏi nhận biết Câu Hãy chọn câu đúng: Máy phát điện xoay chiều tạo sở tượng: A Tác dụng từ trường lên dòng điện B Cảm ứng điện từ C Tác dụng dòng điện lên nam châm D Hưởng ứng tĩnh điện Câu Trong máy phát điện: A Phần tạo dòng điện phần cảm B Phần tạo từ trường phần cảm C Phần cảm rơto D Phần cảm stato Câu Trong máy phát điện : A rơto phần B stato phần ứng C phần ứng phần tạo dòng điện D phần cảm phần tạo dòng điện b Nhóm câu hỏi thơng hiểu Câu Phát biểu sau nói dòng điện xoay chiều ba pha? A Khi cường độ dòng điện pha khơng cường độ dòng điện pha lại khác khơng B Chỉ có dòng điện xoay chiều ba pha tạo từ trường quay C Dòng điện xoay chiều ba pha hệ thống gồm ba dòng điện xoay chiều pha, lệch góc 2π D Khi cường độ dòng điện pha cực đại cường độ dòng điện qua hai pha lại cực tiểu Câu Nội dung sau ? A Các dòng điện pha có biên độ tải tiêu thụ có chất B Các dòng điện pha lệch pha góc 1200 tải tiêu thụ có chất Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 40 Trường THPT Phạm Hồng Thái Tổ KHTN C Các dòng điện pha có biên độ lệch pha góc 120 tải tiêu thụ có chất D Máy phát điện pha máy phát điện pha có phần ứng giống Câu Khi động khơng đồng ba pha hoạt ổn định, từ trường quay động có tần số A tần số dòng điện chạy cuộn dây stato B lớn tần số dòng điện chạy cuộn dây stato C lớn hay nhỏ tần số dòng điện chạy cuộn dây stato, tùy vào tải D nhỏ tần số dòng điện chạy cuộn dây stato c Nhóm câu hỏi vận dụng thấp Câu Máy phát điện xoay chiều tạo nên suất điện động e = E0 2cos100π t (V ) Tốc độ quay roto 600 vòng/phút Số cặp cực roto bao nhiêu? A 10 B C D ur Câu Trong máy phát điện xoay chiều pha, từ trường quay có vec tơ B quay 300 vòng/phút tạo 20 cực nam châm điện quay voiứ tốc độ bao nhiêu? A 10 vong/s B.20 vòng/s C vòng/s D 50 vòng/s Câu Trong máy phát điện xoay chiều pha có phần cảm roto gồm 10 cặp cực (10 cực nam 10 cực bắc) Roto quay với tốc độ 300 vòng/phút Suất điện động máy sinh có tần số bằng: A 3000 Hz B 50 Hz C Hz D 30 Hz d) Nhóm câu hỏi vận dụng cao Câu Một máy phát điện xoay chiều có cặp cực, phần ứng gồm 12 cuộn dây mắc nối tiếp Rơ to quay với tốc độ 750 vòng/phút Suất điện động cực đại máy phát 240 V Từ thơng cực đại phần cảm sinh qua cuộn dây có giá trị cự đại A 0,1 Wb π 0, Wb B π 2, Wb C π 4,8 Wb D π Câu Trong cách mắc điện xoay chiều ba pha có tải tiêu thụ mạch ngồi đối xứng, thời điểm cường độ dòng điện qua tải thứ có giá trị cực đại i1= A cường độ dòng điện qua hai tải có giá trị A.i2= i3= A B i2= i3= -3 A C i2= i3= 1,5 A D.i2= i3= -1,5 A Dặn dò Cấu tạo ngun tắc hoạt động động khơng đồng pha Nêu số ví dụ động khơng đồng pha sống Ngày soạn: 4/12/2016 Ngày dạy: Tiết KHDH: 34 ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ BA PHA I MỤC TIÊU Kiến thức: - Trình bày khái niệm từ trường quay - Trình bày cách tạo từ trường quay - Trình bày cấu tạo ngun tắc hoạt động động khơng đồng ba pha Kĩ năng: Biết ứng dụng thực tế Thái độ - Tự tin đưa ý kiến cá nhân thực nhiệm vụ lớp, nhà - Chủ động trao đổi thảo luận với học sinh khác với giáo viên - Hợp tác chặt chẽ với bạn thực nhiệm vụ nghiên cứu thực nhà - Tích cực hợp tác, tự học để lĩnh hội kiến thức Xác định nội dung trọng tâm - Cách tạo từ trường quay - Ngun lí hoạt động động khơng đồng Định hướng phát triển lực Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 Trường THPT Phạm Hồng Thái 41 Tổ KHTN - Năng lực chung: Năng lực tự học, lực giải vấn đề sáng tạo, lực hợp tác - Năng lực chun biệt: + K1: trình bày kiến thức + K3: Sử dụng kiến thức để thực nhiệm vụ học tập + P3: Thu thập, xử lí thơng tin để xác định vị trí vật + X8: Tham gia hoạt động nhóm học tập: Phân cơng cơng việc hợp lí để đạt hiệu cao thực nhiệm vụ II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên: - Chuẩn bị phương pháp dạy học: Đọc hiểu, vấn đáp - Chuẩn bị phương tiện dạy học + Mơ hình động khơng đồng ba pha + GV chuẩn bị số hình ảnh động khơng đồng ba pha Chuẩn bị học sinh Ơn lại cách tạo suất điện động xoay chiều III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Nội dung Hoạt động Giáo Hoạt động học sinh Năng lực hình thành viên Nội dung (10 phút) Kiểm tra sĩ số Theo dõi nhận xét Nhận xét kết học Ổn định lớp Kiểm tra Gọi học sinh lên bảng trả câu trả lời bạn tập cũ lời cũ - Mơ tả sơ đồ cấu tạo giải thích ngun tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha? - Những ưu việt hệ ba pha Nội dung (5 phút) Tìm hiểu ngun tắc chung động điện xoay chiều I Ngun tắc họat động động khơng đồng - Tạo từ trường quay - Đặt từ trường quay (hoặc nhiều) khung kín quay xung quanh trục trùng với trục quay từ trường Tốc độ góc khung ln ln nhỏ tốc độ góc từ trường, nên động hoạt động theo ngun tắc gọi động khơng đồng - Động điện thiết bị dùng để biến đổi từ dạng lượng sang dạng lượng nào? Tự học Quan sát hình vẽ để nhận xét - Y/c HS nghiên cứu Sgk mơ hình để tìm hiểu ngun tắc chung động điện xoay chiều - Khi nam châm quay đều, từ trường hai cực nam châm nào? - Đặt từ trường khung dây dẫn cứng quay quanh trục ∆ → có tượng xuất khung dây dẫn? - Tốc độ góc khung dây dẫn với tốc độ góc từ trường? Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung - Từ điện sang - HS nghiên cứu Sgk thảo luận - Quay quanh trục ∆ r B ⊥ ∆ → từ trường quay - Từ thơng qua khung biến thiên → i cảm ứng → xuất ngẫu lực từ làm cho khung quay theo chiều từ trường, chống lại biến thiên từ trường - Ln ln nhỏ Vì khung quay nhanh dần “đuổi theo” từ trường Khi ω ↑ → ∆Φ ↓ → i Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 42 Trường THPT Phạm Hồng Thái Nội dung (5 phút) Tìm hiểu cấu tạo động khơng đồng II Động khơng đồng ba pha 1.Cấu Tạo: - Gồm phận chính: Rơto khung dây dẫn quay tác dụng từ trường quay Stato ống dây có dòng điện xoay chiều tạo nên từ trường quay - Sử dụng hệ dòng pha để tạo nên từ trường quay 2.Hoạt động : -Cho dòng pha vào cuộn dây từ trường tổng hợp cuộn dây tạo tâm O từ trường quay -Rơto quay theo với tốc độ góc < tốc độ quay từ trường quay -Chuyển động quay rơto sử dụng để làm quay máy khác M ngẫu lực từ ↓ Khi Mtừ vừa đủ cân với Mcản khung quay (1) - Y/c HS nghiên cứu Sgk nêu cấu tạo động khơng đồng - Rơto để tăng thêm hiệu quả, người ta ghép nhiều khung dây dẫn giống có trục quay chung tạo thành lồng hình trụ, mặt bên tạo nhiều kim loại song song (rơto lồng sóc) Thảo luận nhóm r r B3 Tổ KHTN B2 r B1 (2) - HS nghiên cứu Sgk thảo luận để trình bày hai phận rơto stato - Vì cuộn đặt vị trí vòng tròn - Nếu cảm ứng từ cuộn cho trục ba tạo O có biểu cuộn đồng quy tâm O hợp góc thức: B1 = Bmcosω t 120o nên chúng lệch pha cảm ứng từ hai cuộn 2π/3 rad lại tạo O có - HS chứng minh để tìm biểu thức nào? - Cảm ứng từ O có độ B = B lớn xác định m nào? + Chọn hai trục toạ độ - HS chứng minh: vng góc Ox Oy Bx = Bmcosωt cho Ox nằm theo hướng r B1 Bx = Bmsinωt + Tổng hợp theo hướng Bx By + Dựa vào đẳng thức 3  B + B =  Bm ÷ chứng 2  r tỏ B vectơ quay xung quanh O với tần số góc ω x y IV BÀI TẬP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HỌC SINH Bảng mơ tả mức độ nhận thức: Cấp độ Vận dụng Tên Nhận biết Thơng hiểu Cấp độ thấp Cấp độ cao chủ đề Ngun tắc Giải thích Nắm hoạt động ngun tắc hoạt tượng liên quan động động động đến ngun tắc hoạt khơng đồng động động khơng đồng bộ khơng đồng Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 Trường THPT Phạm Hồng Thái 43 Tổ KHTN Biên soạn câu hỏi/bài tập kiểm tra đánh giá a Nhóm câu hỏi nhận biết Câu Ngun tắc hoạt động chung động khơng đồng dựa vào tượng A Tự cảm B Hiện tượng cảm ứng điện từ C Hiện tượng tỏa nhiệt D Hiện tượng dẫn nhiệt Câu 2: Phát biểu sau khơng nói động điện xoay chiều ba pha ? A Rơto quay đồng với từ trường quay B Từ trường quay dòng điện xoay chiều pha tạo C Đổi chiều quay động dễ dàng cách đổi dây pha D Rơto động ba pha rơto đoản mạch b Nhóm câu hỏi thơng hiểu Câu 1: Chọn phát biểu A Chỉ có dòng điện ba pha tạo từ trường quay B Rơto động khơng đồng quay với tốc độ góc từ trường quay C Từ trường quay động khơng đồng ln thay đổi hướng trị số D Tốc độ góc động khơng đồng phụ thuộc vào tốc độ quay từ trường Câu 2: Phát biểu sau động khơng đồng ba pha sai ? A Hai phận động rơto stato B Bộ phận tạo từ trường quay stato C Ngun tắc hoạt động động dựa tương tác từ nam châm dòng điện D Có thể chế tạo động khơng đồng ba pha với cơng suất lớn Dặn dò Cho học sinh tóm tắt kiết thức học Yêu cầu học sinh nhà giải tập SBT - Phát biểu định nghĩa thiết lập cơng thức cơng suất trung bình tiêu thụ mạch điện xoay chiều - Phát biểu định nghĩa hệ số cơng suất, nêu vai trò hệ số cơng suất mạch điện xoay chiều Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017 ... ta phải làm gì? Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2 016 - 2 017 Trường THPT Phạm Hồng Thái Ngày soạn: 14 /12 / 2 016 Ngày dạy: 29 Tổ KHTN Tiết KHDH: 30, 31 BÀI 19 : Thực hành: KHẢO... đoạn mạch A 42 V B V C 30 V D 42 V Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2 016 - 2 017 Trường THPT Phạm Hồng Thái Ngày soạn: 21/ 10/2 016 Ngày dạy: 11 Tổ KHTN Tiết KHDH: 26 MẠCH ĐIỆN... xoay chiều u = 10 0 sin100π t , cường độ hiệu dụng qua cuộn dây 1A Điện trở cuộn dây là: 10 Ω B 250 Ω C 25 Ω D 10 0 Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung Giáo án Vật lí 12 năm học 2 016 - 2 017 Trường THPT