bai tap ve mach dien xoay chieu 73599

Chuyên đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAITrường THPT Nguyễn Hữu Cảnh Mã số:Chuyên đề :SÁNG KIẾN KINH NGHIỆMCÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN.Người thực hiện: NGUYỄN TRƯỜNG SƠN Lĩnh vực nghiên cứu: Quản lý giáo dục:  Phương pháp dạy học bộ môn :  Phương pháp giáo dục:  Lĩnh vực khác:  Có đính kèm: Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 1- Chun đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TỐN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Năm học: 2008-2009SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌCI. THƠNG TIN CHUNGVỀ CÁ NHÂN:1. Họ và tên : Nguyễn Trường Sơn . 2. Ngày tháng năm sinh: 06 tháng 4 năm 19583. Nam, nữ: Nam4. Địa chỉ: 22/F6 – Khu phố I - Phường Long Bình Tân – Thành phố Biên Hồ - Tỉnh Đồng Nai5. Điện thoại: CQ: 0613.834289; (NR) 0613.834666; ĐTDĐ:0903124832.6. Chức vụ: Tổ trưởng tổ Vật lý.7. Đơn vị cơng tác: Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh- Biên Hồ- Tỉnh Đồng Nai. II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: - Học vị: Đại học. - Chun ngành đào tạo: Vật lý.III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC * Năm 2004: giải nhì thi đồ dùng dạy học do Sở giáo dục đào tạo tổ chức, đề tài: “Thí nghiệm sóng dừng trên dây.” * Năm 2005: chun đề “ Tìm cực trị bằng bất đẳng thức Bunhiacopxki” * Năm 2006: chun đề “ bài tốn mạch cầu trở” cùng thực hiện với Nguyễn Thùy Dương tổ Vật lý. * Năm 2007: chun đề “ bài tốn mạch đèn” cùng tổ Vật lý. * Năm 2008: chun đề “phương pháp đồ thị giải bài tốn vật lý”. * Năm 2009 chun đề “cách giải các dạng bài tốn mạch điện xoay chiều, thiết bị điện , dao động và sóng điện từ “Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 2- Chun đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TỐN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------A- PHẦN MỞ ĐẦU :I- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Theo thời gian, sự phát triển khoa học kỹ thuật ngày càng đạt được những thành tựu to lớn; những kiến thức khoa học ngày càng sâu và rộng hơn. Khoa học kỹ thuật Onthionline.net Câu 37: Mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm biến trở R , cuộn dây cảm L tụ điện C Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 100 V tần số f không đổi Điều chỉnh để R = R1 = 50 Ω công suất tiêu thụ mạch P1 = 60 W góc lệch pha điện áp dòng điện ϕ1 Điều chỉnh để R = R2 = 25 Ω công suất tiêu thụ mạch P2 góc lệch pha điện áp dòng điện ϕ2 với P cos ϕ1 + cos ϕ = Tỉ số P1 A B Bài liệu có dư kiện không? C D PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ “MẠCH ĐIỆN XOAY TẬP VỀ “MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG PHÂN CHIỀU KHÔNG PHÂN NHÁNH RLC” NHÁNH RLC” Vật Lý 12 L L OẠI 1:Viết biểu thức cường độ dòng OẠI 1:Viết biểu thức cường độ dòng điện-hiệu điện thế: điện-hiệu điện thế: 1-Tính tổng trở: -Tính điện trở thuần: -Tính cảm kháng: -Tính dung kháng: -Tính tổng trở: S l R ρ = ω LZ L = ω C Z C 1 = 22 )( CL ZZRZ −+= *Trường hợp ghép mạch điện: Công thức Ghép nối tiếp Ghép song song S l R ρ = ω LZ L = ω C Z C 1 = 21 ++= RRR . 21 ++= LLL ZZZ . 21 ++= CCC ZZZ 111 21 ++= RRR 111 21 ++= LLL ZZZ . 111 21 ++= CCC ZZZ Ví dụ:Trường hợp ghép tụ điện *C 1 nối tiếp C 2 21 111 CCC b += 21 CCC ZZhayZ b += 21 * songsongCC 21 CCC b += )( 2,1 CCC b > 12 CCC b −==> ),( 21 CCC b < b b CC CC C − ==> 1 1 2 . 12 CCC ZZZ b −== > ω . 1 2 2 C Z C = ω . 1 2 2 C Z C ==> 2-Tính I hoặc U bằng định luật 2-Tính I hoặc U bằng định luật Ôm: Ôm: hoặc hoặc Z U I 0 0 = Z U I = 3-Tính độ lệch pha: 3-Tính độ lệch pha: *Nếu Z L > Z C =>ϕ > 0:u sớm pha hơn i. *Nếu Z L < Z C =>ϕ < 0:u trễ pha hơn i. *Nếu Z L = Z C =>ϕ = 0:u cùng pha i. R ZZ tg CL − = ϕ 4-Viết biểu thức cường độ dòng 4-Viết biểu thức cường độ dòng điện và hiệu điện thế: điện và hiệu điện thế: *Nếu i= I 0 sinωt => u= U 0 sin(ωt +ϕ) với U 0 = I 0 Z hoặc U 0 = *Nếu u= U 0 sinωt => i = I 0 sin(ωt - ϕ) với hoặc 2U Z U I 0 0 = 2 0 II =  TỔNG QUÁT *Nếu i=I 0 sin(ωt+ϕ i ) =>u=U 0 sin (ωt+ϕ i +ϕ) với U 0 =I 0 Z hoặc ϕ u = ϕ i + ϕ => ϕ = ϕ u - ϕ i *Nếu u=U 0 sin(ωt+ϕ u ) =>i=I 0 sin (ωt+ϕ u -ϕ) với hoặc ϕ i = ϕ u - ϕ => ϕ = ϕ u - ϕ i 2 0 UU = Z U I 0 0 = 2 0 II = CHÚ Ý:Nếu đoạn mạch thiếu phần tử nào thì cho giá trị “trở kháng” đó bằng 0 trong các công thức tính Đoạn mạch RL RC LC Z tgϕ ϕ 22 L ZR + R Z L 22 C ZR + R Z C − CL ZZ − +∞==>> ϕ tgZZ CL −∞==>< ϕ tgZZ CL 2/ 2/ πϕ πϕ −==>< ==>> CL CL ZZ ZZ ϕ>0: u sớm pha hơn i ϕ<0: u trễ pha hơn i LOẠI 2:Xác định R,L,C trong LOẠI 2:Xác định R,L,C trong mạch nối tiếp mạch nối tiếp 1-Công suất P của dòng điện xoay chiều: P=UI cos ϕ với cos ϕ :hệ số công suất P=RI 2 =U R I (Chỉ có R tiêu thụ điện năng) 2-Hệ số công suất: 3-Nhiệt lượng tỏa ra trên mạch (trên điện trở ) R U Z R UI P R === ϕ cos tRIQ 2 = [...]... lý nào phát minh, về sau được ai kiểm nghiệm là đúng? • Do Macxoen phát minh bằng lý thuyết 10 năm sau khi Macxoen mất Hecxơ là người đầu tiên phát hiện sóng điện từ bằng thí nghiệm.Kết quả tìm được hoàn toàn phù hợp với những tiên đoán của Macxoen Mạch điện xoay chiều trong gia đình được tạo ra từ đâu ? Đây là dòng điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha? Những khu nhà dùng dòng điện xoay chiều ba pha để thắp... nhà dùng dòng điện xoay chiều ba pha để thắp đèn nếu có một pha bị nổ cầu chì thì các đèn ở hai pha khác như thế nào? Mạch điện sinh hoạt trong gia đình được tạo ra từ máy phát điện xoay chiều 3 pha.Đó là một pha điện của dòng      - THPT   O     - THPT CHUYÊN NGÀNH:   n   Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ths. Ngô Đức Quyền – Giảng viên bộ môn Vật lí trường Đại học Tây Bắc – người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận. Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới Ban chủ nhiệm khoa Toán – Lí – Tin. Các thầy giáo, cô giáo trong khoa Toán – Lí – Tin, phòng khoa học và quan hệ quốc tế, phòng đào tạo, thư viện trường Đại học Tây Bắc đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận. Đồng thời tôi xin gửi lời cảm ơn tới cô giáo Đinh Thị Mai – giáo viên Vật lí trường THPT Tân Lạc – Huyện Tân Lạc – Tỉnh Hòa Bình đã tạo điều kiện giúp đỡ và có nhiều ý kiến đóng góp cho khóa luận. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới tập thể học sinh lớp 12A và 12B trường THPT THPT Tân Lạc – Huyện Tân Lạc – Tỉnh Hòa Bình. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lớp K50 ĐHSP Vật Lí đã có những ý kiến đóng góp và động viên khích lệ tôi có thể hoàn thành khóa luận này. Sơn La, tháng 5 năm 2013 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Hồng Duyên    ADCT             THPT    I 1 1. 1 2. 2 2.1. . 2 2.2. . 2 . 2 . 2 . 2  3 . 3 . 3 . 3 . 3 . 3 . 4  5  5 Ví  5 2. Cách Ví. 6  8  8  8  8 . 8  9  9  9  10  10  10  10   12  12  15  18  20 Dạng 1: Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong PHÂN LOẠI CÁC BÀI TẬP VỀ DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG MẠCH ĐIỆN R, L, C NỐI TIẾP I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. Thứ nhất: Bài tốn điện xoay chiều là một trong những bài tốn trọng tâm , cơ bản của chương trình vật lý khối 12, nó chiếm một phần lớn trong các đề thi tốt nghiệp THPT cũng như các đề thi đại học &cao đẳng. Thứ hai: Giúp học sinh phân loại được các dạng tốn điện xoay chiều R,L,C nối tiếp, hiểu được đặc trưng riêng của từng dạng, hệ thống hóa được kiến thức đã học để từ đó tạo điều kiện thuận lợi hơn trong việc học tập, ơn thi tốt nghiệp, đại học & cao đẳng ở phần điện xoay chiều . Đó là hai lý do chính để tơi thực hiện đề tài này. II. NHỮNG THUẬN LỢI VÀ KHĨ KHĂN KHI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI. Trong q trình cơng tác giảng dạy thực tế ở trường phổ thơng tơi nhận thấy có một số thuận lợi và khó khăn như sau: 1. Thuận lợi. Thứ nhất: Bộ mơn Vật lý là 1 trong 6 mơn thường thi tốt nghiệp THPT và là 1 trong 3 mơn thi tuyển sinh Đại học – Khối A nên rất nhiều học sinh u thích và cố gắng học tập. Thứ hai: Được sự quan tâm giúp đỡ tận tình của đồng nghiệp và có nhiều nguồn tài liệu q báu về phần điện xoay chiều nên tơi đã đúc kết và rút ra được nhiều kinh nghiệm q báu trong dạng dạy. Thứ ba: Bản thân đã có kinh nghiệm 6 năm giảng dạy chương trình 12 nên đã có thời gian vận dụng thực tế đề tài vào giảng dạy và kết quả là: đa phần học sinh nắm được bài và đạt kết quả cao trong việc ơn thi tốt nghiệp và đại học, cao đẳng. 2. khó khăn. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành 1 Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong Thứ nhất: Trong q trình thực hiện đề tài (nhất là học sinh trường bán cơng nơi bản thân cơng tác) tơi thấy một bộ phận khơng nhỏ học sinh còn yếu, lười học, khơng thể tự mình hệ thống được kiến thức trọng tâm của chương trình và phân loại được các dạng tốn đặc trưng. Thứ hai: Ngồi kiến thức vật lý ra thì kiến thức tốn học của các em còn nhiều hạn chế nên việc tính tốn, biến đổi cơng thức còn gặp nhiều khó khăn. Thứ ba: Về bản thân người thực hiện đề tài mặc dù đã rất cố gắng nghiên cứu, học hỏi đồng nghiệp nhưng kiến thức bài tốn điện xoay chiều ‘rất rộng” và việc phân dạng các bài tập về dòng điện xoay chiều chỉ mang tính tương đối chủ quan của người viết đề tài nên chắc chắn còn nhiều hạn chế. III. NỘI DUNG ĐỀ TÀI. A. CƠ SỞ LÝ THUYẾT. 1. Đối với mạch chỉ có R; hoặc L; hoặc C . Mạch Các vectơ Fre-nen U ur và Ι r Định luật Ơm u , i cùng pha U ur Ι r I = R U u trễ pha 2 π so với i O Ι r U ur I = C Z U ; Z C = 1 C ω Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành 2 R C Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong u sớm pha 2 π so với i U ur O Ι r I = L Z U ; Z L = L ω b. Đối với mạch R, L, C mắc nối tiếp. Mạch Các vectơ Fre-nen U ur và Ι r Định luật Ơm u lệch pha ϕ sovới i tg ϕ = L C Z Z R − - Nếu ϕ > 0 thì u nhanh pha ϕ so với i. - Nếu ϕ < 0 thì u chậm pha ϕ so với i. - Nếu ϕ = 0 thì u, i cùng pha. Z L < Z C U ur L ϕ U ur R Ι r U ur LC U ur U ur C Z L >Z C U ur L U ur LC U ur ϕ Ι r U ur C U ur R I = Z U Z = ( ) 2 2 L C R Z Z+ − Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành 3 A BM N R L C L Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong B. PHÂN LOẠI CÁC BÀI TẬP VỀ DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG MẠCH ĐIỆN RLC NỐI TIẾP. Trong các bài tập về mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp; với các đại lượng R, L, C, ω và U ta thấy thơng thường R, L, C, ω thay đổi. Tìm các đại lượng còn lại theo biến số. Từ đây ta phân được một số dạng bài tập thường gặp sau. Nhận xét: Trong dạng bài tập này có 3 đặc trưng riêng thường gặp đó là. - Khi R thay đổi và R = Z L - Z C  thì cơng suất tiêu thụ điện trong mạch điện xoay chiều đạt giá trị cực đại và giá trị đó bằng: CL ZZ U P − = 2 2 max . - Khi R thay đổi thì với cùng một cơng suất P <P max sẽ có 2 giá trị của R và tương ứng có 2 giá trị I và ϕ. - Khi R thay đổi để hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu R lớn nhất TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA VẬT LÝ LÊ THỊ HẢI YẾN XÂY DỰNG VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP VỀ MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VECTƠ NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỌC TẬP CỦA HỌC SINH LỚP 12 THPT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HÀ NỘI, 2014 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình hoàn thành khóa luận, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn Th.S Nguyễn Anh Dũng, sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, các thầy cô giáo thuộc tổ Lí - Kĩ của trường THPT Trần Hưng Đạo tỉnh Nam Định và các bạn sinh viên. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do thời gian có hạn nên khóa luận không tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp của quý thầy cô và các bạn để khóa luận của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 5 năm 2014 Sinh viên thực hiện Lê Thị Hải Yến LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài: “Xây dựng và hướng dẫn giải hệ thống bài tập về mạch điện xoay chiều bằng phương pháp giản đồ vectơ nhằm nâng cao chất lượng học tập của học sinh lớp 12 THPT” là đề tài do bản thân tôi nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của Thạc sĩ Nguyễn Anh Dũng, khoa Vật lý Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 và đề tài không hề sao chép từ bất cứ một tài liệu nào, kết quả nghiên cứu không trùng tác giả khác. Hà Nội, tháng 5 năm 2014 Sinh viên thực hiện Lê Thị Hải Yến BẢNG KÍ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết đầy đủ Viết tắt Bài tập vật lí BTVL Giáo viên GV Học sinh HS Trung học phổ thông THPT MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ Lời cảm ơn Lời cam đoan Bảng kí hiệu các chữ viết tắt MỞ ĐẦU 1 1. Lí do chọn đề tài 1 2. Mục đích nghiên cứu 3 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3 4. Giả thuyết khoa học 3 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 3 6. Phương pháp nghiên cứu 4 7. Đóng góp của đề tài 4 8. Cấu trúc khóa luận 4 NỘI DUNG Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BTVL TRONG DẠY HỌC 5 1.1. Quan niệm về BTVL 5 1.2. Tác dụng của BTVL trong dạy học 5 1.3. Phân loại BTVL 7 1.4. Phương pháp giải BTVL 8 1.5. Nguyên tắc lựa chọn hệ thống bài tập cho mỗi đề tài, chương, phần của giáo trình vật lí phổ thông 9 1.6. Hướng dẫn HS giải BTVL 9 1.6.1. Cơ sở định hướng của việc hướng dẫn học sinh giải bài tập 9 1.6.2. Các kiểu hướng dẫn học sinh giải BTVL 10 1.6.2.1. Hướng dẫn theo mẫu (hướng dẫn Algôrit) 10 1.6.2.2. Hướng dẫn tìm tòi (hướng dẫn ơnxtic) 10 1.6.2.3. Hướng dẫn định hướng khái quát chương trình hóa 10 1.6.3. Yêu cầu của câu hỏi định hướng tư duy của học sinh trong quá trình giải bài tập 11 1.7. Phân biệt các trình độ của của mục tiêu nhận thức 12 1.7.1. Nhận biết 12 1.7.2. Thông hiểu (áp dụng kiến thức giải quyết tình huống quen thuộc) 12 1.7.3. Ứng dụng 13 1.8. Thực trạng dạy học giải BTVL về mạch điện xoay chiều (vật lí 12 THPT) bằng phương pháp giản đồ vectơ 13 1.8.1. Đối tượng, nội dung và phương pháp điều tra 13 1.8.2. Kết quả điều tra 13 1.8.2.1. Đối với giáo viên 13 1.8.2.2. Đối với học sinh 14 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 16 Chương 2. XÂY DỰNG VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 THPT GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP VỀ MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VECTƠ 17 2.1. Đặc điểm cấu trúc nội dung, mục tiêu dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” 17 2.1.1. Đặc điểm nội dung chương “Dòng điện xoay chiều” 17 2.1.2. Sơ đồ cấu trúc logic chương “Dòng điện xoay chiều” 17 2.1.3. Mục tiêu dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” 19 2.1.3.1. Về kiến thức 19 2.1.3.2. Về kĩ năng 20 2.1.4. Cơ sở của phương pháp giản đồ vectơ 20 2.1.4.1. Phương pháp giản đồ vectơ 20 2.1.4.2. Chú ý 24 2.1.4.3. Ưu điểm của phương pháp giản đồ vectơ 25 2.2. Phân loại bài tập về mạch điện xoay chiều giải bằng phương pháp giản đồ vectơ 27 2.2.1. Cơ sở phân loại 27 2.2.2. Các loại và các bước giải từng loại 27 2.3. Hệ thống bài tập theo từng loại 29 2.3.1. Hệ thống bài tập loại 1 29 2.3.1.1. Mục đích yêu cầu 29 2.3.1.2. Hệ thống bài