Nâng cao kết quả học tập môn Vật Lí bằng cách xây dựng module phương pháp giải bài tập tìm công suất cực đại trên điện trở R trong mạch R, L, C mắc nối tiếp chương Dòng điện xoay chiều cho học sinh lớp 12 ở Trường Trung học phổ thông ………………….
Tên đề tài: “Nâng cao kết học tập môn Vật Lí cách xây dựng module phương pháp giải tập tìm công suất cực đại điện trở R mạch R, L, C mắc nối tiếp chương Dòng điện xoay chiều cho học sinh lớp 12A4 Trường Trung học phổ thông ………………… ” PHỤ LỤC I XÂY DỰNG MODULE PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP TÌM CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI TRÊN ĐIỆN TRỞ R TRONG MẠCH R, L, C MẮC NỐI TIẾP Hệ vào 1.1 Giới thiệu module Module cho bạn biết cách nhận biết phương pháp giải số dạng tập tìm công suất cực đại điện trở R mạch R, L, C mắc nối tiếp Giúp học sinh phân loại dạng tập vận dụng có hiệu công thức tổng quát để giải dạng tập có liên quan Tuy nhiên, module giới thiệu phương pháp giải dạng tập tìm công suất cực đại điện trở R mạch R, L, C mắc nối tiếp nhằm bồi dưỡng, phụ đạo cho học sinh yếu kém, nâng cao chất lượng học sinh hướng tới kỳ thi tốt nghiệp Trung học phổ thông 1.2 Danh mục tiểu module Module gồm tiểu module: CS01 – Tiểu module: Công suất mạch điện xoay chiều CS02 – Tiểu module: Hệ số công suất CS03 – Tiểu module: Phương pháp tìm công suất cực đại điện trở R mạch R, L, C mắc nối tiếp 1.3 Mục tiêu module - Kiến thức: + Viết biểu thức công suất dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R + Vẽ đồ thị biễu diễn phụ thuộc điện trở R vào công suất P Nguyễn Thị Ánh Tuyết + Viết công thức xác định điện trở R công suất P trường hợp - Kĩ năng: + Nhận biết thay đổi điện trở R vào công suất P dạng tập có liên quan + Rèn cho học sinh kỹ vận dụng công thức tổng quát giải tập tìm tìm công suất cực đại điện trở R mạch R, L, C mắc nối tiếp - Thái độ: + Học sinh hiểu biết thực tế công suất tiêu thụ số vật tiêu thụ điện tự nghiên cứu, yêu thích môn học 1.4 Điều kiện để học tiểu module CS03 Để học tiểu module này, học sinh cần phải có kiến thức dòng điện xoay chiều cần phải lĩnh hội tiểu module: CS01, CS02 Tuy nhiên phần xin thông qua nội dung em nghiên cứu chương trình khóa Ở đây, tập trung bồi dưỡng cho học sinh cách vận dụng phương pháp để giải tập tìm công suất cực đại điện trở R mạch R, L, C mắc nối tiếp Thân module 2.1 Tiểu module CS03: Phương pháp tìm công suất cực đại điện trở R mạch R, L, C mắc nối tiếp Bước 1: Xác định dạng tập tìm công suất cực đại điện trở R mạch R, L, C mắc nối tiếp Bước 2: Xác định yêu cầu đề Bước 3: Vận dụng công thức tổng quát dạng toán để tính toán * Nguyên tắc chung: Để tìm giá trị cực đại biểu thức xuất phát từ công thức tổng quát chúng, thực phép biến đổi theo quy tắc tử số mẫu số đại lượng biến thiên để biểu thức thay đổi (chia tử mẫu cho tử số chẳng hạn ) * Lưu ý: a+b ≥ ab ⇔ a + b ≥ ab - Bất đẳng thức Côsi : Cho hai số không âm a, b Dấu xảy a = b Nguyễn Thị Ánh Tuyết - Hàm số bậc hai y = ax2+bx+c, với a > đạt giá trị nhỏ điểm: x= −b −∆ 4ac − b −∆ ' ; y = = = 2a 4a 4a a * BÀI TOÁN ĐẶT RA: Sự thay đổi R mạch R-L-C mắc nối tiếp: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ, đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp : u = U cos(ωt + ϕu ) Trong R biến trở, giá trị L, r , ω, I C không đổi Hãy giải vấn đề sau với giả thiết: R L,r r < Z L − ZC C A B Khảo sát biến thiên công suất vào giá trị R a Trường hợp 1: Mạch gồm điện trở R, tụ điện C, cuộn dây độ tự cảm L có điện trở r - Để thấy rõ phụ thuộc công suất toàn mạch vào giá trị biến trở R người ta thường dùng phương pháp khảo sát hàm số: - Ta có công suất toàn mạch theo biến thiên theo biến trở R cho hàm số: P = Rtd I = Rtd U2 ; Rtd2 + ( Z L − Z C )2 với: Rtd = R + r - Đạo hàm P theo biến số Rtd ta có: - Khi P' ( R) = U ( Z L − Z C ) − Rtd2 ( Rtd2 + (Z L − Z C ) )2 P ' ( R) = ⇒ ( Z L − Z C ) − Rtd2 = ⇒ Rtd = Z L − Z C ⇒ R = R0 = Z L − Z C − r - Bảng biến thiên : R Z L − ZC − r P P’(R + ) Pmax U Pmax = Z L − ZC U Pmax = P(R) - U2 U2 P=r P=r r + ( Z L − Z C )r22 + ( Z L − ZC )2 +∞ 2 Z L − ZC - Đồ thị P theo Rtd : Nguyễn Thị Ánh Tuyết O R0=ZL - ZC - r R b Trường hợp 2: Mạch gồm điện trở R, tụ điện C, cuộn dây cảm có độ tự cảm - Để thấy rõ phụ thuộc công suất toàn mạch vào giá trị biến trở R người ta thường dùng phương pháp khảo sát hàm số: - Ta có công suất toàn mạch theo biến thiên theo biến trở R cho hàm số: U2 P=RI =R R + ( Z L − Z C )2 - Đạo hàm P theo biến số Rtd ta có: - Khi P ' ( R) = U ( Z L − ZC ) − R ( R + ( Z L − ZC )2 )2 P ' ( R ) = ⇒ ( Z L − Z C ) − R = ⇒ R = Z L − Z C ⇒ R = R0 = Z L − Z C - Bảng biến thiên : R R = Z L − ZC P’(R + +∞ - ) Pmax = P(R) U2 Z L − ZC - Đồ thị P theo R : Nguyễn Thị Ánh Tuyết U2 Pmax = Z L − ZC P Pmax O Z L − ZC R * Nhận xét chung đồ thị : - Từ đồ thị ta thấy có hai giá trị R1 R2 cho giá trị công suất với r < Z L − ZC - Công suất đạt giá trị cực đại R = R0 = Z L − Z C − r > R = Z −Z −r “ =” xảy Vậy: Rtd = Z L − ZC Hay: R + r = Z L − ZC ⇔ Z = ( R + r ) R = R0 = Z L − Z C − r - Khi giá trị cực đại công suất là: Pmax = U2 U2 U2 = Pmax = Z L − Z C ( R1 + r )( R2 + r ) ⇔ 2( R + r ) * Chú ý: - Trong trường hợp Pmax hệ số công suất mạch là: cos ϕ = R R = = Z (R + r ) 2 với Z = 2( R + r ) - Thông thường mạch điện có R thay đổi đề thường yêu cầu tìm R để Pmax nên em ý trường hợp + R1 R2 hai giá trị R cho giá trị công suất + Ví dụ: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ: A L R M C B 2.10 −4 Cuộn cảm có L = π (H); tụ điện có C = π (F); R biến trở Giữa hai đầu AB trì điện áp u = 120 cos(100πt)(V) Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ đoạn mạch cực đại Tìm R, công suất cực đại hệ số công suất mạch lúc đó? + Hướng dẫn giải: Áp dụng nhận xét ta có: Do cuộn dây cảm (r=0) nên công suất tiêu thụ đoạn mạch cực đại khi: cosϕ = Và lúc đó: Nguyễn Thị Ánh Tuyết R = R0 = Z L − ZC = 200 − 50 = 150(Ω); Pmax U 1202 = = = 48(W ) R0 300 Z L − ZC R0 = = Z Z L − ZC 2 * Nhận xét: Học sinh thường nhầm lúc công suất cực đại nên hệ số công suất cosϕ = * Dạng 2: Giá trị R làm cho công suất R cực đại PR = RI = R - Công suất biến trở R là: U2 U2 = ( R + r )2 + ( Z L − Z C )2 ( R + r )2 + ( Z L − Z C ) R - Đặt mẩu thức biểu thức : ( R + r )2 + ( Z L − ZC )2 r + ( Z L − ZC )2 A= = R+ + 2r R R - Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho A ta được: A= R+ r + (Z L − ZC )2 r + (Z L − Z C )2 + 2r ≥ R + 2r = r + ( Z L − Z C ) + 2r = const R R - Ta thấy PRmax Amin nghĩa dấu “ =” phải xảy ra, đó: R = r + (Z L − ZC )2 PR max = - Công suất cực đại biến trở R là: ⇔ Pmax = U2 r + ( Z L − Z C ) + 2r U2 2( R + r ) R + Ví dụ: Cho mạch điện hình vẽ : L= 1, H , r = 30Ω π ; tụ điện có L,r A C B Biết cuộn dây có C = 31,8µ F ; R thay đổi Điện áp hai đầu đoạn mạch R = 30Ω u = 100 cos100π t (V) Xác định giá trị R để công suất tiêu thụ điện trở R cực đại tìm giá trị cực đại đó? A R=30Ω ; Pmax=62,5W B R=40Ω; Pmax=125W C R=50Ω; Pmax=62,5W D R=60Ω; Pmax=125W + Hướng dẫn giải: - Cảm kháng: Z L = ω L = 100π - Dung kháng: ZC = Nguyễn Thị Ánh Tuyết 1, = 140Ω π 1 = = 100Ω ωC 100π 31,8.10 −6 - Áp dụng công thức phân tích trên: R = r + ( Z L − Z C )2 = 302 + (140 − 100) = 50Ω - Công suất cực đại biến trở R là: ⇔ Pmax = U2 1002 = = 62,5(W ) 2( R + r ) 2(50 + 30) đáp án C * Lưu ý: Giá trị R làm cho công suất cuộn dây cực đại, cường độ dòng điện cực đại, hiệu điện cuộn dây cực đại, hiệu điện tụ điện cực đại - Ta có : Pdây = rI ;U d = I Z L2 + r ;U c = IZ C I= U ( R + r ) + ( Z L − ZC )2 - Vì r; ZL; ZC U đại lượng không đổi nên muốn đạt giá trị cực đại cần cường độ dòng điện qua mạch cực đại Từ biểu thức dòng điện ta thấy I max giá trị biến trở R = R + Ví dụ: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ: Cuộn dây có điện trở r = Ω, độ tự cảm L= L,r A C B −3 10 0, 94 C= (F ) (H ) π 9π , tụ điện có điện dung Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U=50V, tần số f=50Hz Hãy tìm giá trị biến trở R để công suất mạch cực đại, tính giá trị cực đại + Hướng dẫn giải: Ta có: Z L = ω L = 95(Ω); Z C = = 80(Ω) ωC Áp dụng nhận xét trên, ta thấy: R=0 Khi đó: Pmax = rI = r Z L − Z C = 6Ω < r = 8Ω => công suất mạch cực đại U2 502 = = 200W r + (Z L − ZC )2 102 * Nhận xét: Học sinh thường sai lầm máy móc sử dụng bất đẳng thức Côsi cho R = R + r = Z − Z => R = Z − Z C − r = −2 < L C L trên: Dẫn đến công suất cực đại khi: td vô lý Và kết luận rằng: giá trị R thỏa mãn toán! , * Dạng 3: Có hai giá trị R1 ≠ R2 cho giá trị công suất + Bài toán: Cho mạch điện gồm biến trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C, cuộn dây có độ tự cảm L điện trở r Điện áp xoay chiều hai đầu mạch ổn Nguyễn Thị Ánh Tuyết định Khi R=R1 R=R2 công suất P mạch Tìm điện trở R1, R2 công suất P? + Xây dựng công thức tìm điện trở R1, R2 công suất P - Công suất tiêu thụ mạch là: U2 U2 P = Rtd I = Rtd = Rtd = Z Rtd + ( Z L − ZC ) 2 + Pmax (Z − ZC )2 ⇔ Rtd + L ⇒ Pmax ⇔ Rtd = Z L − Z C Rtd + Khi P1=P2 thì: ⇔ U2 (Z − ZC )2 Rtd + L Rtd (*) I12 Rtd = I 22 Rtd ⇔ U2 U2 R = Rtd td Rtd2 + ( Z L − Z C ) Rtd2 + ( Z L − Z C ) U2 U2 = (Z − ZC )2 ( Z − ZC )2 ( Z − ZC )2 ( Z − ZC )2 ⇔ Rtd + L = Rtd + L Rtd + L Rtd + L Rtd Rtd Rtd Rtd ⇔ ( Z L − ZC ) ( 1 ( R − Rtd ) − ) = Rtd − Rtd ⇔ ( Z L − Z C ) td = Rtd − Rtd Rtd Rtd Rtd 1.Rtd ⇔ Rtd 1.Rtd = ( Z L − Z C ) ⇔ ( R1 + r)( R2 + r ) = ( Z L − Z C ) ⇒ (1) U2 U2 U2 U2 P = P1 = P2 = = = = ( Z L − Z C )2 R + Rtd 1.R td Rtd + Rtd R1 + R2 + 2r Rtd + td Rtd Rtd (2) - Từ (1) (2) suy ra: + Đối với mạch R, r, L, C mắc nối tiếp có R thay đổi mà R=R1 R=R2 P1=P2 ( R1 +r)( R2 +r )=( Z L − ZC )2 U2 P= R1 + R2 +2 r thỏa mãn: Hay: ( R1 +r)( R2 +r ) = ( Z L −ZC )2 U2 R1 + R2 = − 2r P + Đối với mạch R, L, C mắc nối tiếp (cuộn dây cảm) có R thay đổi mà R=R1 R=R2 P1=P2 công thức thỏa mãn: R1 R2 = ( Z L −ZC )2 U2 P= R1 + R2 Hay: R1 R2 = ( Z L −ZC )2 U2 R1 + R2 = P * Có thể chứng minh cách khác: - Từ công thức: P = Rtd I = Rtd Nguyễn Thị Ánh Tuyết U2 U2 U Rtd = R ⇔ R − + (Z L − ZC )2 = td td Z2 Rtd2 + ( Z L − Z C ) P (**) + Vì P1 = P2 = P nên ta xem công suất phương trình số không đổi ứng với hai giá Rtd2 + Nếu có giá trị điện trở cho giá công suất phương trình bậc có hai nghiệm biệt Rtd1 Rtd2 trị Rtd1 P Pmax trị phân P tanϕ1.tanϕ2=1 => ( Z L − ZC ) = R1 R2 Mặt khác P1 = R1 I12 = R1U U2 = R12 + ( Z L − Z C ) R1 + R2 P2 = R2 I 22 = R2U U2 = R22 + ( Z L − Z C ) R1 + R2 (2) (1) U2 2002 P1 = P2 = P = = = 80W R1 + R2 500 Từ (1) (2) suy ra: Với R1=100Ω: cos ϕ1 = R1 R12 + ( Z L − Z C ) 10 Nguyễn Thị Ánh Tuyết = R1 R12 + R1 R2 = 10 Với R2= 400Ω; tương tự ta có: Công suất cực đại khi: cos ϕ = R = Z L − Z C = R1R2 = 200Ω Pmax = U 200 = = 100W R0 400 10−4 10−4 ( Z L − Z C ) = R = 200 => C1 = F ; C2 = F π 5π Ta có: 2 2.2 Bài tập luyện tập * Dạng 1: Giá trị R làm công suất toàn mạch cực đại Bài 1: Cho mạch điện AB gồm điện trở R có giá trị thay đổi được, tụ điện có điện dung C, cuộn dây có điện trở r=10Ω có độ tự cảm L mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch AB điện áp xoay chiều có tần số có giá trị hiệu dụng 220V Cho R thay đổi, R=R’ công suất tiêu thụ mạch AB có giá trị lớn 968W Tìm R’? Đáp án: R’=15Ω Bài 2: Cho đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn dây có độ tự cảm có điện dung C= 200 µF π L= H 10π tụ điện mắc nối tiếp Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 120 cos100π t (V ) Điều chỉnh biến trở R đến giá trị R công suất tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị cực đại Pmax Tính giá trị điện trở lúc công suất cực đại ấy? Đáp án: R = 20Ω; Pmax = 360W Bài 3: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U=200V, tần số f=50Hz vào hai đầu đoạn mạch không phân nhánh RLC, R biến thiên Khi R=50Ω R=200Ω công suất tiêu thụ toàn mạch Thay đổi R để công suất tiêu thụ toàn mạch đạt cực đại là: A 400W B 200W C 150W D 350W Đáp án B Bài 4: Cho mạch điện RLC, R thay đổi được, điện áp hai đầu mạch là: u = 150 2cos(100π t ) V , L = ( H ), C = 10−4 ( F ) π 1, 25π Tìm R để : a Mạch tiêu thụ công suất P = 90W viết biểu thức cường độ hiệu dụng mạch đó? b Công suất tỏa nhiệt mạch cực đại Pmax tính giá trị Pmax? Đáp án: a R=225Ω; R=25Ω; b R = 75Ω ; Pmax = 150W R Bài Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ 11 Nguyễn Thị Ánh Tuyết A C B 11 ≈ 0,318 Biết tụ điện có điện dung C = 318µF, R biến trở, lấy π Hiệu điện hai đầu đoạn mạch AB: uAB=100 cos 100πt (V) Để công suất mạch cực đại giá trị biến trở R0 công suất A R0 = 100Ω; Pmax = 50 W B R0 = 100Ω; Pmax = 50 W C R0 = 10Ω; Pmax = 500 W D R0 = 10Ω; Pmax = 500 W * Dạng 2: Giá trị R làm cho công suất R cực đại Bài 6: Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở r = 30Ω độ tự cảm L = 0,6H, tụ điện có điện dung C 100μF biến trở R thay đổi mắc nối tiếp với Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện xoay chiều u = 160cos(100t)V Khi R = Ro công suất tiêu thụ điện trở R đạt giá trị cực đại Khi giá trị R là: : A Ro = 10Ω B Ro = 30Ω C Ro = 50Ω D Ro = 40Ω Bài 7: Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh, cuộn dây có điện trở r = 15Ω, độ tự cảm L = π H mắc nối tiếp với biến trở R Hiệu điện hai đầu mạch u=80cos(100πt) (V) Khi ta chỉnh biến trở đến giá trị R = R công suất tỏa nhiệt biến trở đạt giá trị cực đại Pmax là: A Pmax = 25W B Pmax = 32W C Pmax = 40W D Pmax = 50W Bài 8: Cho mạch điện ghép nối tiếp gồm biến trở R, cuộn dây có điện trở 30Ω, độ tự cảm 0,159H tụ điện có điện dung 45,5μF Điện áp hai đầu mạch có dạng: u = U cos100π t ( V ) Để công suất tiêu thụ biến trở R đạt giá trị cực đại điện trở R có giá trị là: A 36 (Ω) B 30(Ω) C 50(Ω) D 75(Ω) * Dạng 3: Có hai giá trị R1 ≠ R2 cho giá trị công suất Bài 9: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện Dung kháng tụ điện 100 Ω Khi điều chỉnh R hai giá trị R1 R2 công suất tiêu thụ đoạn mạch Biết điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện R = R hai lần điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện R = R2 Các giá trị R1 R2 là: A R1 = 50 Ω, R2 = 100 Ω B R1 = 40 Ω, R2 = 250 Ω C R1 = 50 Ω, R2 = 200 Ω D R1 = 25 Ω, R2 = 100 Ω Đáp án C Bài 10: Cho mạch điện gồm biến trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C cuộn dây có độ tự cảm L Điện ap xoay chiều hai đầu mạch ổn định Gọi R giá trị biến trở để công suất mạch cực đại Khi R=R 1=20Ω R=R2=80Ω công suất P mạch Tìm R0? 12 Nguyễn Thị Ánh Tuyết Đáp án R0=40Ω 12 Bài 11: Cho mạch điện RLC; u = 30 cos(100πt) (V) có R thay đổi Khi mạch có R = R1 = 9Ω độ lệch pha u i φ Khi mạch có R = R = 16Ω độ lệch pha u i φ2 biết ϕ1 + ϕ2 = π a Tính công suất ứng với R1 R2 b Viết biểu thức cường độ dòng điện ứng với R1, R2 −4 10 F 2π C= c Tính L biết d Tính công suất cực đại mạch Bài 12: Cho mạch điện RLC; u = U cosπt (V) R thay đổi Khi mạch có R = R1 = 90Ω độ lệch pha u i φ Khi mạch có R = R = 160Ω độ lệch pha u i φ2 biết a Tìm L biết ϕ1 + ϕ = π C= 10 −4 F π ; ω = 100πrad/s L= (H ) π ; ω = 100πrad/s b Tìm C biết c Tìm ω Biết C= 3, 10−4 F L = (H ) 2π π ; Bài 13: Cho mạch điện RLC; u = U cos100πt (V) có R thay đổi Khi mạch có R = R1 = 90Ω R = R2 = 160Ω mạch có công suất P a Tính C, biết L= (H ) π b Tính U, P = 40W Bài 14: Cho mạch điện hình vẽ: UAB = 100 V; UAN = 100 V; UNB = 200V; Công suất mạch P = 100 W a Chứng minh P = 100 W giá trị công suất cực đại mạch b Với hai giá trị R1 R2 mạch có công suất P’ Tính P’ R biết R1 = 200Ω Hệ I ĐỀ VÀ ĐÁP ÁN BÀI KIỂM TRA SAU TÁC ĐỘNG ( 10 câu trắc nghiệm, câu đạt điểm, thời gian làm bài: 15 phút) 13 Nguyễn Thị Ánh Tuyết 13 Câu 1: Cho đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn dây có độ tự cảm L= H 10π tụ điện 200 C= µF π có điện dung mắc nối tiếp Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 120 cos100π t ( V ) Điều chỉnh biến trở R đến giá trị R1 công suất tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị cực đại Pmax Vậy R1, Pmax có giá trị: A R1 = 20Ω, Pmax = 360W B R1 = 80Ω, Pmax= 90W C R1 = 20Ω, Pmax = 720W D R1= 80Ω, Pmax = 180W Câu 2: Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở r = 20Ω độ tự cảm L = 2H, tụ điện có điện dung C = 100μF điện trở R thay đổi mắc nối tiếp với Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện xoay chiều u = 240cos(100t)V Khi R = Ro công suất toàn mạch đạt giá trị cực đại Pmax Khi A Pmax = 144W B Pmax = 280W C Pmax = 180W D Pmax = 288W Câu 3: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho L = 0,6H, C = 250/3μF, R thay đổi Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện xoay chiều u = 240cos(100t)V Khi R = Ro công suất mạch đạt giá trị cực đại Khi cường độ dòng điện I mạch là: A I = 2 A B I = 4A C I = A D I = 2A Câu 4: Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh, cuộn dây có điện trở r = 15Ω, độ tự cảm L = π H mắc nối tiếp với biến trở R Hiệu điện hai đầu mạch u = 80cos(100πt) (V) Khi ta chỉnh biến trở đến giá trị R = R công suất tỏa nhiệt toàn mạch đạt giá trị cực đại Pmax là: A Pmax = 80W B Pmax = 200W C Pmax = 240W D Pmax = 50W Câu 5: Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở r = 20Ω độ tự cảm L = 2H, tụ điện có điện dung C = 100μF điện trở R thay đổi mắc nối tiếp với Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện xoay chiều u = 240cos(100 π t)V Khi R = Ro công suất tiêu thụ toàn mạch đạt giá trị cực đại Khi công suất tiêu thụ cuộn dây Pd A Pd = 28,8W B Pd = 57,6W C Pd = 36W D Pd = 0W Câu 6: Đặt điện áp u = Ucosωt (V) vào hai đầu mạch gồm biến trở R, cuộn cảm L, tụ điện C Thay đổi R đến giá trị R1 = 18Ω hoặc R2 = 32Ω đoạn mạch tiêu thụ công suất 288W Giá trị hiệu dụng điện áp U bằng: A 240V 14 Nguyễn Thị Ánh Tuyết B 120V C 100V D 200V 14 Câu 7: Đặt điện áp u = 200cosωt (V) vào hai đầu mạch gồm biến trở R tụ điện C Thay đổi R đến giá trị R1 = 90Ω hoặc R2 = 160Ω đoạn mạch tiêu thụ công suất P Công suất tiêu thụ đoạn mạch là: A 160W B 120W C 250W D 80W Câu 8: Đặt điện áp u = Ucos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm biến trở R, cuộn cảm L tụ điện C Thay đổi trị số R đến R = 200Ω công suất tiêu thụ đoạn mạch cực đại 50W Nếu công suất tiêu thụ đoạn mạch 40W biến trở ứng với hai giá trị R1, R2 là: A R1 = 50Ω R2 = 100Ω B R1 = 100Ω R2= 50Ω C R1 = 100Ω R2 = 200Ω D R1 = 100Ω R2= 400Ω Câu Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở r = 20Ω độ tự cảm L = 2H, tụ điện có điện dung C = 100μF điện trở R thay đổi mắc nối tiếp với Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện xoay chiều u = 240cos(100πt)V Khi R = Ro công suất tiêu thụ toàn mạch đạt giá trị cực đại Khi A Ro = 100Ω B Ro = 80Ω C Ro = 40Ω D Ro = 120Ω Câu 10 Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở r = 20Ω độ tự cảm L = 2H, tụ điện có điện dung C = 100μF điện trở R thay đổi mắc nối tiếp với Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện xoay chiều u = 240cos(100t)V Khi R = Ro công suất tiêu thụ toàn mạch đạt giá trị cực đại Khi công suất tiêu thụ điện thở R A P = 115,2W B P = 224W C P = 230,4W D P = 144W II ĐỀ VÀ ĐÁP ÁN BÀI KIỂM TRA TRƯỚC TÁC ĐỘNG ( 10 câu trắc nghiệm, câu đạt điểm, thời gian làm bài: 15 phút) Câu Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở r = 20Ω độ tự cảm L = 2H, tụ điện có điện dung C = 100μF điện trở R thay đổi mắc nối tiếp với Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện xoay chiều u = 240cos(100t)V Khi R = Ro công suất toàn mạch đạt giá trị cực đại Pmax Khi A Pmax = 144W B Pmax = 280W C Pmax = 180W D Pmax = 288W Câu Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở r = 30Ω độ tự cảm L = 0,6H, tụ điện có điện dung C = 100μF điện trở R thay đổi mắc nối tiếp với Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện xoay chiều u = 160cos(100t)V Khi R = Ro công suất tiêu thụ điện trở R đạt giá trị cực đại Khi A Ro = 10Ω B Ro = 30Ω C Ro = 50Ω A 15 Nguyễn Thị Ánh Tuyết D Ro = 40Ω R L C B 15 Câu Cho mạch điện hình vẽ Biết L = π H, C = 2.10 π −4 F, uAB = 200cos100πt(V) R để công suất toả nhiệt R lớn nhất? Tính công suất A.50 Ω; 200W B.100 Ω;200W C.50 Ω; 100W D.100 Ω;100W Câu Cho mạch điện hình vẽ: Biết L = π R r, L 10 −3 H, C = 6π F , uAB = 200cos100πt(V) R phải có giá trị để công suất toả nhiệt R 240W? 160 A.30 Ω hay Ω 160 B.50Ω hay Ω 160 C.100Ω hay Ω 160 D.10Ω hay Ω Câu Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh, cuộn dây có điện trở r = 15(Ω) Và biến trở R mắc hình vẽ Hiệu điện hai đầu mạch là: độ tự cảm (H ) 5π u = 80cos(100π t ) (V ) Khi ta dịch chuyển chạy biến trở công suất tỏa nhiệt L= toàn mạch đạt giá trị cực đại là? A Pmax=80(W) B Pmax=200(W) C Pmax=240(W) D P=50(W) Câu Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh, cuộn dây có điện trở r = 15(Ω) Và biến trở R mắc hình vẽ Hiệu điện hai đầu mạch là: độ tự cảm (H ) 5π u = 80cos(100π t ) (V ) Khi ta dịch chuyển vị trí chạy công suất tỏa nhiệt biến trở L= đạt giá trị cực đại là? A PRmax=25(W) B PRmax=32(W) C PRmax=80(W) D PRmax=40(W) 16 Nguyễn Thị Ánh Tuyết 16 Câu Cho hiệu điện hai đầu đoạn mạch là: U AB = 10 cos(100π t − cường độ dòng điện qua mạch : π i = cos(100π t + )( A) 12 π )(V ) Tính công suất tiêu thụ đoạn mạch? A P=180(W) B P=120(W) C P=100(W) D P=50(W) Câu Cho đoạn mạch xoay chiều R, C mắc nối tiếp R biến trở , tụ điện có điện dung Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định U C= 10 −4 (F ) π Thay đổi R ta thấy với hai giá trị R là: R=R1 R=R2 công suất mạch điện Tính tích ? R1 R2 A R1 R2 = 10 B R1 R2 = 101 C R1 R2 = 10 D Câu Cho đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn dây có độ tự cảm C= R1 R2 = 10 L= H 10π tụ điện 2.10-4 F u = 120 cos 100πt (V) π mắc nối tiếp Điện áp hai đầu đoạn mạch có điện dung Điều chỉnh biến trở R đến giá trị R công suất tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị cực đại Pmax Vậy R1, Pmax có giá trị: A R = 20Ω, Pmax = 360W B R1 = 80Ω, Pmax = 90W C R = 20Ω, Pmax = 720W D R1 = 80Ω, Pmax = 180W Câu 10 Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có R = 50 Ω , L= H 10π tụ điện 10−4 F π có điện dung điện trở R = 30 Ω mắc nối tiếp nhau, đặt vào hai đầu đoạn mạch có điện áp xoay chiều u = 100 2.cos100πt (V) Công suất tiêu thụ đoạn C= mạch điện trở R là: A P=28,8W; PR=10,8W B P=80W; PR=30W C P=160W; PR=30W D P=57,6W; PR=31,6W 17 Nguyễn Thị Ánh Tuyết 17 ... 2: Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở r = 20Ω độ tự cảm L = 2H, tụ điện có điện dung C = 100μF điện trở R thay đổi mắc nối tiếp với Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện xoay chiều u = 240cos(100t)V... 5: Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở r = 20Ω độ tự cảm L = 2H, tụ điện có điện dung C = 100μF điện trở R thay đổi mắc nối tiếp với Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện xoay chiều u = 240cos(100... Câu Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở r = 20Ω độ tự cảm L = 2H, tụ điện có điện dung C = 100μF điện trở R thay đổi mắc nối tiếp với Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện xoay chiều u = 240cos(100πt)V