bai tap ve tu truong cua dong dien 72189

Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN LÊ TRUNG SVTH : HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG Trang 1 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN LÊ TRUNG PHẦN THUYẾT MINH CHƯƠNG I : DẪN NHẬP I/ ĐẶT VẤN ĐỀ : Trong văn kiện đại hội có đoạn : " Phát triển giáo dục nhằm nâng cao dân trí, bồi dưỡng nhân lực, đào tạo nhân tài. Đào tạo những con người có kiến thức văn hóa, khoa học, có kỷ năng về nghề nghiệp và giàu lòng yêu nước". Trước những yêu cầu trên ta thấy rằng vai trò của giáo dục là hết sức quan trọng đặc biệt là chiến lược về con người. Cho nên, phát triển giáo dục thì trước hết là chú trọng đến chất lượng đào tạo, kế hoạch đào tạo và nội dung đào tạo. Đi đôi với việc cải cách giáo dục và cải tiến giáo dục hiện đại là vấn đề cấp bách được đặt ra cho ngành giáo dục nói chung và từng trường nói riêng, nhất là các trường sư phạm, thông qua việc cải tiến, mục tiêu đào tạo, nội dung đào tạo, phương pháp giảng dạy và cả biên soạn tài liệu giảng dạy. Hơn nữa công viêc biên soạn tài liệu tốt phù hợp, hiện đại hóa nội dung giúp người học có thời gian nghiên cứu, thực tập rèn luyện kỷ năng, kỷ xảo với 1 tinh thần tự giác cao. Khi đào tạo ở mức cao đẳng trở lên thì việc học trở thành công việc tự giác. Người dạy chỉ có trách nhiệm truyền đạt những tri thức, kiến thức, kinh nghiệm và chủ yếu là phần lý thuyết. Do đó người nghiên cứu muốn biên soạn ra một bộ bài tập, thông qua đó giúp người học củng cố phần lý thuyết từ đó có thể vận dụng lý thuyết vào trong thực tế, hình thành kỷ năng, kỷ xảo, tư duy logic, và đặc biết là đạt kết quả cao trong các kỳ thi và kiểm tra. Muốn được như vậy, bộ bài tập phải đa dạng, phong phú, theo sát chương trình môn học, bài tập phải đi từ dễ đến khó. II/ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI THEO YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI : Biên soạn bộ bài tập cho bộ môn : Cơ Sở Truyền Động Điện Bậc Cao Đẳng. Hy vọng tài liệu này giúp cho người học nâng cao kiến thức của mình và qua đó hiểu rõ hơn phần lý thuyết đã học. SVTH : HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG Trang 2 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN LÊ TRUNG III/ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU :  Nhằm giúp cho người học củng cố kiến thức lý thuyết thông qua các bài tập.  Đánh giá được kết quả học tập của người học.  Tạo nên được sự say mê hứng thú, tìm tòi và sáng tạo cho người học.  Làm tài liệu cho sinh viên trong năm hoặc chuyên ngành tham khảo.  Thông qua onthionline.net GV: Nguyn c Phỳ Nhn nh no sau õy khụng ỳng v cm ng t sinh bi dũng in chy dõy dn thng di? A ph th thuc bn cht dõy dn; B ph thuc mụi trng xung quanh; C ph thuc hỡnh dng dõy dn; D phự thuc ln dũng in Cm ng t sinh bi dũng in chy dõy dn thng di khụng cú c im no sau õy? A vuụng gúc vi dõy dn; B t l thun vi cng dũng in; C t l nghch vi khong cỏch t im ang xột n dõy dn; D t l thun vi chiu di dõy dn ln cm ng t ti tõm vũng dõy dn trũn mang dũng in khụng ph thuc A bỏn kớnh dõy B bỏn kớnh vũng dõy C cng dũng in chy dõy.D mụi trng xung quanh 22 Chọn công thức sai: a) B=2.10-7 I r ; b) B=2.10-7 I ; R c) B=4.10-7n.I; d) B=2.10-7 I r 29Cảm ứng từ dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài điểm M có độ lớn tăng lên khi: A M dịch chuyển theo hớng vuông góc với dây xa dây B M dịch chuyển theo hớng vuông góc với dây lại gần dây C M dịch chuyển theo đờng thẳng song song với dây D M dịch chuyển theo đờng sức từ 32 Cảm ứng từ lòng ống dây có công thức là: A B=4 10-7nI B B=4.10-7nI C B=4 10-7 I n D B=4.10-7 I ; n 33 Công thức lực từ tác dụng lên đơn vị dài dòng điện thẳng là: A F=2.10-7 I1 I r r B F=2 10-7 I1 I ; C F =2.10-7 I1 r I r r r D F =2.10-7 I1 I rr r 36 Phát biểu dới Đúng? A Đờng sức từ từ trờng gây dòng điện thẳng dài đờng thẳng song song với dòng điện B Đờng sức từ từ trờng gây dòng điện tròn đờng tròn C Đờng sức từ từ trờng gây dòng điện tròn đờng thẳng song song cách D Đờng sức từ từ trờng gây dòng điện thẳng dài đờng tròn đồng tâm nằm mặt phẳng vuông góc với dây dẫn 40 Một dây dẫn thẳng dài có dòng điện I chạy qua Hai điểm M N nằm mặt phẳng chứa dây dẫn, đối xứng với qua dây Kết luận sau không đúng? A Vectơ cảm ứng từ M N B M N nằm đờng sức từ C Cảm ứng từ M N có chiều ngợc D Cảm ứng từ M N có độ lớn 48 Phát biểu sau không đúng? A Lực tơng tác hai dòng điện thẳng song song có phơng nằm mặt phẳng hai dòng điện vuông góc với hai dòng điện B Hai dòng điện thẳng song song chiều hút nhau, ngợc chiều đẩy C Hai dòng điện thẳnh song song ngợc chiều hút nhau, chiều đẩy D Lực tơng tác hai dòng điện thẳng song song có độ lớn tỉ lệ thuận với cờng độ hai dòng điện 54 Một dây dẫn đợc gập thành khung dây có dạng tam giác vuông cân MNP Cạnh MN = NP = 10 (cm) Đặt khung dây vào từ trờng B = 10-2 (T) có chiều nh hình vẽ Cho dòng điện I có cờng độ 10 (A) vào khung dây theo chiều MNPM Lực từ tác dụng vào cạnh khung dây A FMN = FNP = FMP = 10-2 (N) B FMN = 10-2 (N), FNP = (N), FMP = 10-2 (N) -3 C FMN = (N), FNP = 10-2 (N), FMP = 10-2 (N) D FMN = 10-3 (N), FNP = (N), FMP = M 10 (N) 55 Một dây dẫn đợc gập thành khung dây có dạng tam giác vuông MNP Cạnh MN = 30 (cm), NP = 40 (cm) Đặt khung dây vào từ trờng B = 10-2 (T) vuông góc với mặt phẳng khung dây có chiều nh hình vẽ Cho B -1- N P onthionline.net GV: Nguyn c Phỳ dòng điện I có cờng độ 10 (A) vào khung dây theo chiều MNPM Lực từ tác dụng vào cạnh khung dây A FMN = 0,03 (N), FNP = 0,04 (N), FMP = 0,05 (N) Lực từ tác dụng lên cạnh có tác dụng nén khung B FMN = 0,03 (N), FNP = 0,04 (N), FMP = 0,05 (N) Lực từ tác dụng lên cạnh có tác dụng kéo dãn khung C FMN = 0,003 (N), FNP = 0,004 (N), FMP = 0,007 (N) Lực từ tác dụng lên cạnh có tác dụng nén khung D FMN = 0,003 (N), FNP = 0,004 (N),FMP = 0,007 (N).Lực từ tác dụng lên cạnh có tác dụng kéo dãn khung khung 56 Thanh MN dài l = 20 (cm) có m = (g) treo nằm ngang hai sợi C D mảnh CM DN Thanh nằm từ trờng có cảm ứng từ B = 0,3 (T) nằm ngang vuông góc với có chiều nh hình vẽ Mỗi sợi treo chịu đợc lực kéo tối đa 0,04 (N) Dòng điện B chạy qua MN có cờng độ nhỏ hai sợi treo bị đứt Cho gia tốc trọng trờng g = 9,8 (m/s ) N M A I = 0,36 (A) có chiều từ M đến N B I = 0,36 (A) có chiều từ N đến M C I = 0,52 (A) có chiều từ M đến N D I = 0,52 (A) có chiều từ N đến M 61 Từ trờng điểm M dòng điện thứ gây có vectơ cảm ứng từ B1 , dòng điện thứ hai gây có vectơ cảm ứng từ B , hai vectơ B1 B có hớng vuông góc với Độ lớn cảm ứng từ tổng hợp đợc xác định theo công thức: A B = B1 + B2 B B = B1 - B2 C B = B2 B1 D B = B12 + B 22 62 Từ trờng điểm M dòng điện thứ gây có vectơ cảm ứng từ B1 , dòng điện thứ hai gây có vectơ cảm ứng từ B , hai vectơ B1 B có hớng vuông góc với Góc hợp vectơ cảm ứng từ tổng hợp B với vectơ B1 đợc tinh theo công thức: A tan = B1 B2 B tan = B2 B1 C sin = B1 B D cos = B2 B 63 Phát biểu dới Đúng? A Đờng sức từ từ trờng gây dòng điện thẳng dài đờng thẳng song song với dòng điện B Đờng sức từ từ trờng gây dòng điện tròn đờng tròn C Đờng sức từ từ trờng gây dòng điện tròn đờng thẳng song song cách D Đờng sức từ từ trờng gây dòng điện thẳng dài đờng tròn đồng tâm nằm mặt phẳng vuông góc với dây dẫn M B N -2- P onthionline.net GV: Nguyn c Phỳ Bt T Trng ca cỏc loi dũng in Cho dõy dn thng di mang dũng in Khi im ta xột gn dõy hn hai ln v cng dũng in tng ln thỡ ln cm ng t A tng ln B khụng i C tng ln D gim ln Nu cng dũng in dõy trũn tng ln v ng kớnh dõy tng ln thỡ cm ng t ti tõm vũng dõy A khụng i B tng ln C tng ln D gim ln ln cm ng t sinh bi dũng in chy ng dõy trũn ph thuc A chiu di ng dõy B s vũng dõy ca ng C ng kớnh ng D s vũng ...MỤC LỤC A. Phần mở đầu. I.Lý do chọn đề tài…………………………………………………… .2 II. Đối tượng và phạm vi áp dụng ………………………………… 2 III. Phương pháp nghiên cứu. …………………………………… 2 IV. Điểm mới trong kết quả nghiên cứu. ………………………… 3 B. Phần nội dung ……………………………… 3 I. Cơ sở lý luận: ……………………………… 3 1. Công suất tiêu thụ trong mạch RLC không phân nhánh. 3 2. Ý nghĩa của hệ số công suất ……………………………… 3 1 II. Phân loại các dạng bài tập. ……………………………… 4 1. R thay đổi để P = P max ……………………………………… 4 2. R thay đổi để có công suất P (p < P max ): Có hai giá trị R 1 , R 2 , đều cho công suất P < P max ………………………………… 5 2.1. Tìm R để mạch có công suất P: …………………… 5 2.2. Biết hai giá trị của điện trở à R 1 và R 2 mạch có cùng công suất P, tìm công suất P. ………………… 6 3. Công suất tiêu thụ cực đại khi mạch RLC có cộng hưởng… 8 4. Với hai giá trị của tụ điện C 1 và C 2 mạch có cùng công suất tìm C để P max ……………………………… 9 2 5. Công suất tiêu thụ cực đại trên R: ……………………… 11 III. Tóm tắt các công thức về công suất. ……………………… 13 IV. Áp dụng đề chính thức các năm 14 C. KẾT LUẬN……………………………………………… 17 A - PHẦN MỞ ĐẦU I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. Hiện nay, hình thức thi trắc nghiệm khách quan được áp dụng trong các kì thi tốt nghiệp và tuyển sinh cao đẳng, đại học thì yêu cầu về việc nhận dạng để giải nhanh các câu trắc nghiệm, đặc biệt là các câu 3 trắc nghiệm định lượng là rất cần thiết để có thể đạt được kết quả cao trong kì thi. Đối với Vật Lý có những câu trắc nghiệm định lượng khá khó mà nếu chưa gặp và chưa giải qua lần nào thì thí sinh khó mà giải nhanh và chính xác. Trong phần “Dòng điện xoay chiều” phần “Công suất của dòng điện xoay chiều” là một phần hay, khó và hầu như không thể thiếu trong các đề thi ĐẠI HỌC- CAO ĐẲNG. Để giúp các em học sinh nhận dạng được các câu trắc nghiệm định lượng từ đó có thể giải nhanh và chính xác từng câu trong phần công suất của dòng điện xoay chiều, trong quá trình giảng dạy tôi đã phân loại chi tiết, đưa ra phương pháp giải nhanh và một số bài vận dụng điển hình. Việc làm này giúp học sinh khắc sâu kiến thức phần công suất, đạt được kết quả cao trong quá trình học tập cũng như các kì thi đại học cao đẳng sắp tới. Vì vậy tôi đã đúc rút kinh nghiệm và xin được trao đổi sáng kiến: “PHÂN LOẠI CÁC BÀI TOÁN VỀ CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU NHẰM GIÚP HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG THPTQUẢNG XƯƠNG 4 NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỌC TẬP” II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG 1. Đối tượng sử dụng đề tài: Giáo viên dạy môn Vật lý lớp 12 tham khảo để hướng dẫn học sinh giải bài tập. Học sinh học lớp 12 luyện tập để kiểm tra, thi môn Vật Lý. 4 2. Phạm vi áp dụng: Phần công suất của mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp của chương trình Vật Lý 12. III. PHƯƠNG PHÁP Xác định đối tượng áp dụng đề tài. Tập hợp lý thuyết trong sách giáo khoa, các bài tập điển hình trong sách bài tập, trong các đề thi tốt nghiệp THPT, thi tuyển sinh ĐẠI HỌC- CAO ĐẲNG trong những năm qua và phân chúng thành các bài tập minh họa của những dạng bài tập cơ bản. Hệ thống các công thức, kiến thức liên quan và phương pháp giải cho từng dạng. Có lời giải các bài tập minh họa để các em học sinh có thể kiểm tra so sánh với bài giải của mình. Cuối mỗi phần có các câu trắc nghiệm luyện tập là đề thi ĐH – CĐ. IV. ĐIỂM MỚI TRONG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU. - Xác định điều kiện công suất tiêu thụ cả đoạn mạch và trên mình điện trở R đạt cực đại khi các phần tử R hoặc L hoặc C hoặc f thay đổi. - Xác định hai giá trị R hoặc L hoặc C hoặc f khi đoạn mạch có hai giá trị công suất P 1 = P 2 . - Tóm tắt kiến thức bằng bảng ghi nhớ chung. B. PHẦN NỘI DUNG I. Cơ sở lý luận: 5 1. Công suất tiêu thụ trong mạch RLC không phân nhánh. + Công thức tức thời: ( ) ϕωϕ ++= tUIUIP 2coscos + Công suất trung bình: 2 cos RIUIP == ϕ + Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều: ϕ cosUIP = + Hệ số công suất: Z R = ϕ cos ( ϕ Cos có giá trị từ 0 đến 1) + Biến đổi ở các dạng khác: R U IURIP R R 2 2 === 2 2 2 ,cos. Z RU PZIP == ϕ U U R = ϕ cos BÀI TẬP TỪ TRƯỜNG Lực từ Bài 1: Một đoạn dây dẫn dài 5 (cm) đặt trong từ trường đều và vuông góc với vectơ cảm ứng từ. Dòng điện chạy qua dây có cường độ 0,75 (A). Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là 3.10 -2 (N). Tính độ lớn Cảm ứng từ của từ trường ĐS: B. 0,8 (T). Bài 2: Một đoạn dây dẫn dài l = 0,8m đặt trong từ trường đều sao cho dây dẫn hợp với vectơ cảm ứng từ B ur một góc α = 60 0 . Biết dòng điện I = 20A và dây dẫn chịu một lực từ là F = 2.10 -2 N. Độ lớn của cảm ứng từ → B là bao nhiêu? ĐS: l,4.10-3T Bài 3: Một đoạn dây dẫn dài l = 0,5m đặt trong từ trường đều sao cho dây dẫn hợp với vectơ cảm ứng từ B ur một góc α = 45 0 . Biết cảm ứng từ B = 2.10 -3 T và dây dẫn chịu lực từ F = 4.10 -2 N. Cường độ dòng điện trong dây dẫn là bao nhiêu ? ĐS : 40 2 A. Bài 4: Một đoạn dây dẫn MN đặt trong từ trường đều có cảm ứng lừ bằng 0,5T. Biết MN = 6 cm, cường độ dòng điện qua MN bằng 5A, lực từ tác dụng lên đoạn dây là 0,075 N. Góc hợp bởi MN và vectơ cảm ứng từ là bao nhiêu ? ĐS : α = 300 Bài 5: Một đoạn dây dẫn có chiều dài l = 15cm, đặt trong từ trường có cảm ứng từ B = 2.10 -4 T. Góc giữa dây dẫn và cảm ứng từ là 30 0 . Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn I = 10A. Tính lực từ tác dụng vào dây dẫn. Bài 6: Tính lực từ tác lên một đoạn dây dẫn thẳng, dài 10cm mang dòng điện 5A đặt trong từ trường đều cảm ứng từ b = 0,08T. Đoạn dây dẫn vuông góc với véc tơ cảm ứng từ B . ĐS: 0,04N Bài 7: Một đoạn dây dẫn thẳng MN dài 6 (cm) có dòng điện I = 5 (A) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5 (T). Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn F = 7,5.10 -2 (N). Tính góc α hợp bởi dây MN và đường cảm ứng từ. ĐS: 30 0 Bài 8: Một dây dẫn được gập thành khung dây có dạng tam giác vuông cân MNP. Cạnh MN = NP = 10 (cm). Đặt khung dây vào trong từ trường đều B = 10 -2 (T) có chiều như hình vẽ. Cho dòng điện I có cường độ 10 (A) vào khung dây theo chiều MNPM. Tính độ lớn lực từ tác dụng vào các cạnh của khung dây. ĐS: F MN = 10 -2 (N), F NP = 0 (N), F MP = 10 -2 (N) Bài 9: Thanh MN dài l = 20 (cm) có khối lượng 5 (g) treo nằm ngang bằng hai sợi chỉ mảnh CM và DN. Thanh nằm trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,3 (T) nằm ngang vuông góc với thanh có chiều như hình vẽ. Mỗi sợi chỉ treo thanh có thể chịu được lực kéo tối đa là 0,04 (N). Dòng điện chạy qua thanh MN có cường độ nhỏ nhất là bao nhiêu thì một trong hai sợi chỉ treo thanh bị đứt. Cho gia tốc trọng trường g = 9,8 (m/s 2 ) ĐS:. I = 0,52 (A) và có chiều từ N đến M Cảm ứng từ Bài 10: Hai điểm M và N gần một dòng điện thẳng dài. Khoảng cách từ M đến dòng điện lớn gấp hai lần khoảng cách từ N đến dòng điện. So sánh độ lớn của cảm ứng từ tại M và N Bài 11: Một vòng dây tròn đặt trong chân không có bán kính R = 10cm mang dòng điện I = 50A a . Độ lớn của vectơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây là bao nhiêu? b . Nếu cho dòng điện nói trên qua vòng dây có bán kính R’ = R/4 thì tại tâm vòng dây , độ lớn của cảm ứng từ B là bao nhiêu ? ĐS : a. B = 3,14 . 10 - 4 T b. B = 1,256 . 10 -3 T Bài 12: Cuộn dây tròn bán kính R = 5cm (gồm N = 100 vòng dây quấn nối tiếp cách điện với nhau) đặt trong không khí có dòng điện I qua mỗi vòng dây, từ trường ở tâm vòng dây là B = 5.10 -4 T. Tìm I? ĐS: 0,4A Bài 13: Một ống dây dài 50 (cm), cường độ dòng điện chạy qua mỗi vòng dây là 2 (A). cảm ứng từ bên trong ống dây có độ lớn B = 25.10 -4 (T). Tính số vòng dây của ống dây. B P M N B D C N M ĐS: 497 Bài 46: Một dây thẳng chiều dài 18,84cm được bọc bằng một lớp cách điện mỏng và quấn thành một cuộn dây tròn. Cho dòng điện có cường độ I = 0,4A đi qua vòng dây. Tính cảm ứng từ trong vòng dây. ĐS: 0,84.10 -5 T Bài 15: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 (mm), điện trở R = 1,1 (Ω), lớp sơn cách điện A - PHẦN MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hiện nay, hình thức thi trắc nghiệm khách quan áp dụng kì thi tốt nghiệp tuyển sinh cao đẳng, đại học yêu cầu việc nhận dạng để giải nhanh câu trắc nghiệm, đặc biệt câu trắc nghiệm định lượng cần thiết để đạt kết cao kì thi Đối với Vật Lý có câu trắc nghiệm định lượng khó mà chưa gặp chưa giải qua lần thí sinh khó mà giải nhanh xác Trong phần “Dòng điện xoay chiều” phần “Công suất dòng điện xoay chiều” phần hay, khó thiếu đề thi ĐẠI HỌC- CAO ĐẲNG Để giúp em học sinh nhận dạng câu trắc nghiệm định lượng từ giải nhanh xác câu phần công suất dòng điện xoay chiều, trình giảng dạy phân loại chi tiết, đưa phương pháp giải nhanh số vận dụng điển hình Việc làm giúp học sinh khắc sâu kiến thức phần công suất, đạt kết cao trình học tập kì thi đại học cao đẳng tới Vì đúc rút kinh nghiệm xin trao đổi sáng kiến: “PHÂN LOẠI CÁC BÀI TOÁN VỀ CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU NHẰM GIÚP HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG THPTQUẢNG XƯƠNG NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỌC TẬP” II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG Đối tượng sử dụng đề tài: Giáo viên dạy môn Vật lý lớp 12 tham khảo để hướng dẫn học sinh giải tập Học sinh học lớp 12 luyện tập để kiểm tra, thi môn Vật Lý Phạm vi áp dụng: Phần công suất mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp chương trình Vật Lý 12 III PHƯƠNG PHÁP Xác định đối tượng áp dụng đề tài Tập hợp lý thuyết sách giáo khoa, tập điển hình sách tập, đề thi tốt nghiệp THPT, thi tuyển sinh ĐẠI HỌC- CAO ĐẲNG năm qua phân chúng thành tập minh họa dạng tập Hệ thống công thức, kiến thức liên quan phương pháp giải cho dạng Có lời giải tập minh họa để em học sinh kiểm tra so sánh với giải Cuối phần có câu trắc nghiệm luyện tập đề thi ĐH – CĐ IV ĐIỂM MỚI TRONG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU - Xác định điều kiện công suất tiêu thụ đoạn mạch điện trở R đạt cực đại phần tử R L C f thay đổi - Xác định hai giá trị R L C f đoạn mạch có hai giá trị công suất P1 = P2 - Tóm tắt kiến thức bảng ghi nhớ chung B PHẦN NỘI DUNG I Cơ sở lý luận: Công suất tiêu thụ mạch RLC không phân nhánh + Công thức tức thời: P = UI cos ϕ + UI cos( 2ωt + ϕ ) + Công suất trung bình: P = UI cos ϕ = RI 2 + Công suất tiêu thụ mạch điện xoay chiều: P = UI cos ϕ R ( Cosϕ có giá trị từ đến 1) Z + Hệ số công suất: cos ϕ = + Biến đổi dạng khác: P = RI = U R I = U R2 R U 2R P = ZI cos ϕ , P = Z cos ϕ = UR U Ý nghĩa hệ số công suất cos ϕ + Trường hợp cos ϕ = 1-> ϕ = : Mạch có R, mạch RLC có cộng hưởng điện ( Z L = Z C ) thì: P = P max = UI = U2 R π + Trường hợp cos ϕ = tức ϕ = ± : Mạch có L, C, có L C mà R Thì: P = Pmin = + Công suất hao phí đường dây tải là: Php = rI = rP U cos ϕ + Với r ( Ω ) điện trở đường dây tải điện + Nếu cos ϕ nhỏ Php lớn người ta phải tìm cách nâng cao cos ϕ Quy định cos ϕ ≥ 0,85 Với điện áp U dụng cụ dùng điện tiêu thụ công suất P, tăng cos ϕ để giảm cường độ hiệu dụng I từ giảm hao phí tỏa nhiệt dây + Để nâng cao hệ số công suất cos ϕ mạch cách thường mắc thêm tụ điện thích hợp vào mạch điện cho cảm kháng dung kháng mạch xấp xỉ để cos ϕ ≈ II Phân loại dạng tập R thay đổi để P = Pmax + Tìm công suất tiêu thụ cực đại đoạn mạch U2 P = RI = R = R + Z L − ZC Ta có ( ) U2 R+ Do U = Const nên để P = Pmax (Z (Z L L − ZC R − ZC R ) ) , đạt giá trị Áp dụng bất đẳng thức cosi cho số dương R ( Z L − Z C ) ta được: 2 ( Z L − ZC ) R+ R Vậy R + ≥ ( Z L − Z C ) R 2 ( Z L − ZC ) R 2Z R L − ZC Z L − Z C lúc dấu “=” bất đẳng thức xảy nên ta có R = Z L − Z C Khi Z = R 2, I = U R π ; cos = = , ϕ = ± ⇒ tan ϕ = R Z Pmax = U2 2R Pmax = U2 Z L − ZC U Và I = I max = Z − Z L C Qua dạng gặp toán tìm công suất cực đại R thay đổi U2 học sinh đưa đáp án R = Z L − Z C Pmax = có 2R thể áp thêm cho dòng điện Ví dụ 1: Cho mạch điện hình vẽ R 2.10 F , U AB = 200 cos 100πt (V ) Biết L = H , C = π π L C R có giá trị để công suất tỏa nhiệt R lớn nhất? Tính công suất A 50 Ω;200W B.100 Ω;200W C 50 Ω;100W D B.100 Ω;100W Giải: Ta có: Z L = ωL = 100Ω ; ZC= = 50Ω ; U = 100 2V ωC Công suất nhiệt R: P= I 2R = U 2R = R + ( Z L − ZC ) U2 ( Z L − ZC ) R+ R Theo bất đẳng thức Cosi: Pmax khiR = hay R = SỞ GIÁO DỤC & ĐẠO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT NÔNG CỐNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: NÂNG CAO HỨNG THÚ VÀ KẾT QUẢ HỌC TẬP CHO HỌC SINH LỚP 11 THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG MÔ HÌNH TRONG BÀI HỌC: “TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT” – CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 11 Giáo viên: Phan Thanh Liêm Đơn vị: Trường THPT Nông Cống Tổ: Vật lí – Công nghệ Năm học: 2010 – 2011 MỤC LỤC Trang Trang bìa……………………………………………………………………… Mục lục ……………………………………………………………………… I Đặt vấn đề………………………………………………………………… Lí chọn đề tài…………………………………………………………… Thực trạng vấn đề…………………………………………………… II Giải vấn đề………………………………………………………… Giải pháp thực hiện……………………………………………………… Biện pháp thực hiện……………………………………………………… 2.1 Thiết kế mô hình………………………………………………………… 2.2 Sử dụng mô hình………………………………………………………… 10 2.3 Kiểm tra kết ứng dụng đề tài……………………………………… 17 III Kết luận………………………………………………………………… 18 Trường THPT Nông Cống Tổ: Lí – Công nghệ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài: “ Nâng cao hứng thú kết học tập cho học sinh lớp 11 thông qua việc sử dụng mô hình “ Từ trường dòng điện chạy dây dẫn có hình dạng đặc biệt” – chương trình vật lí 11” I ĐẶT VẤN ĐỀ Lí chọn đề tài Nhằm góp phần đáp ứng mục tiêu giáo dục việc đổi phương pháp dạy học từ chiều sang phương pháp dạy học tích cực: giúp học sinh phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào tính khác học tập thực tiễn; tạo niềm tin, niềm vui, hứng thú học tập Làm cho Học trình học sinh tìm tòi, khám phá, phát hiện, tự hình thành hiểu biết, lực phẩm chất Trong đề tài muốn khai thác triệt để tính trực quan, sinh động học từ mô hình tự thiết kế Bên cạnh giải khó khăn gặp phải giáo viên tổ chức hoạt động dạy học Từ nâng cao hiệu dạy học theo chương trình với yêu cầu cao so với trước Thực trạng vấn đề Qua nhiều năm giảng dạy, nhận thấy học sinh học chương trình vật lí 11 thường khó khăn trước toán xác định chiều đường sức từ hướng vectơ cảm ứng từ từ trường Với việc sử dụng hình vẽ sách giáo khoa (hoặc tranh vẽ) việc học sinh xác định xác chiều đường sức hướng vectơ cảm ứng từ điểm từ trường khó khăn Đặc biệt thay đổi góc nhìn từ trường nói học sinh thường xác định sai hướng vec tơ cảm ứng từ, với học sinh trung bình, có khả tư hình học không gian Ví dụ: - Cho dòng điện thẳng, xác định hướng vec tơ cảm ứng từ M I M • •M I v.v… Trong phòng thiết bị trường phổ thông chưa có tranh vẽ hay mô hình thực tế mô tả đầy đủ đường sức, hay hướng véc tơ cảm ứng từ điểm từ trường dòng điện chạy dây dẫn có dạng đặc biệt Với hình vẽ không gian vẽ mặt phẳng việc mô tả dạng đường sức hay việc hướng dẫn học sinh sử dụng quy tắc nắm tay phải, quy tắc đinh ốc khó khăn giáo viên Qua dự giờ, biết có giáo viên sử dụng hình ảnh từ phần mềm CNTT nhằm hạn chế khó ... M dòng điện thứ gây có vectơ cảm ứng từ B1 , dòng điện thứ hai gây có vectơ cảm ứng từ B , hai vectơ B1 B có hớng vuông góc với Góc hợp vectơ cảm ứng từ tổng hợp B với vectơ B1 đợc tinh theo... có chiều từ N đến M 61 Từ trờng điểm M dòng điện thứ gây có vectơ cảm ứng từ B1 , dòng điện thứ hai gây có vectơ cảm ứng từ B , hai vectơ B1 B có hớng vuông góc với Độ lớn cảm ứng từ tổng hợp