Giáo án Vật lý 12 bài 13: Các mạch điện xoay chiều

Bài 13 : CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU .I - Mục tiêu bài học :Qua bài học học sinh cần nắm được.. 1 Kiến thức : * Phát biểu được định luật ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều thuần điện trở.

Bài 13 : CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

I - Mục tiêu bài học :Qua bài học học sinh cần nắm được

1) Kiến thức : * Phát biểu được định luật ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều thuần điện trở

* Phát biểu được định luật ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện

* Phát biểu được định luật ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm thuần điện trở

* Phát biểu tác dụng của tụ , cuộn cảm trong mạch điện xoay chiều

2) Kỷ năng : + Vận dụng định luật ôm cho từng đoạn mạch tìm các đại lượng còn lại

+ Vận dụng định luật ôm làm các bài tập cơ bản

+ Viết được biểu thức tính dung kháng và cảm kháng

II – Phương tiện giảng dạy :

 GV : Tranh vẽ giản đồ véctơ , linh kiện điện tử R , L , C

 HS : Ôn lại kiến thức về tụ điện , về điện dung và suất điện động tự cảm

III - Tiến trình tổ chức hoạt động giảng dạy :

HOẠT ĐỘNG CỦA GV và HS NỘI DUNG CẦN ĐẠT

Hoạt động 1 :(5min) ổn định lớp , kiểm tra sĩ số , kiểm tra chuẩn bị bài học

C1 : Phát biểu dòng điện xoay chiều ?

C2 : Biểu thức dòng xoay chiều ?

C3 : Nêu ý nghĩa và đơn vị từng đại

lượng của dòng xoay chiều ?

- Biểu thức : i = IOcos(ωt + φ)ωt + φ)t + φ))

- Trong đó : i là giá trị cường độ dòng điện tại thời điểm t , gọi là cường độ tức thời

- I0 > 0 giá trị cực đại của i

- ωt + φ) > 0 là tần số góc (ωt + φ)rad/s) ; T = 2Π/

ωt + φ) là chu kỳ dòng điện

- (ωt + φ)ωt + φ)t + φ)) là pha của i φ) là pha ban đầu

Hoạt động 2 ::(10min)Tìm hiểu MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ

I Cho mạch điện như hình vẽ:

Đặt vào AB: u = U0 cost (ωt + φ)1)

Xét trong khoảng thời gian t bé, thì i

xem như không đổi Áp dụng định luật

Ohm:

?

R

U

i   (ωt + φ)2)

Từ biểu thức dao động hiệu điện thế

(ωt + φ)1) và dao động của cường độ dòng

điện (ωt + φ)2) rút ra được nhận xét gì?

* Biểu diễn (ωt + φ)1) và (ωt + φ)2) lên giản đồ

vectơ?

- Chọn trục Ox là trục dòng điện i

- Biểu diễn pt i ta có I 0

- Biểu diễn pt u ta có U 0

R

U

I0  0  , chia 2 vế cho 2 => I = ?

I - MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ

CÓ ĐIỆN TRỞ 1) Quan hệ giữa u và i :

i R

u

Giả sử u = U o cos t

Trong khoảng thời gian rất nhỏ  dđ không đổi

Ta có

 i = Io cost với Io = Uo/R Cđdđ cđ

Nhận xét :

u btđh cùng  và cùng pha với i giản đồ vectơ :

Uo Io

O x 2) Định luật Ohm:

Đây là biểu thức định luật Ohm cho đoạn mạch chỉ có R

R

U I R

U

Hoạt động 3 ::(10min)Tìm hiểu MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN

II - MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ

CÓ TỤ ĐIỆN

1 Thí nghiệm : (ωt + φ)SGK)

2 Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có



u

i

-+ C

- Điện thế giữa hai bản tụ

q = ?

- Từ đó rút ra ĐL

- Nhận xét về mối quan hệ giữa i và

u ?

tụ điện : giả sử lấy i = I 2cost => u = U 2

cos(ωt + φ)t-

2



)

Hoặc u = U 2cost => i = I 2cos(ωt + φ)t

+

2



)

Từ I = U.ωt + φ)C = 1

U C



=> Đặt z C 1

C





Ta có :

C

U I Z

 Đây là định luật ôm cho mạch chỉ có C

Nhận xét : (ωt + φ)SGK)

3 Ý nghĩa của dung kháng : (ωt + φ)SGK)

Hoạt động 4 ::(10min)Tìm hiểu MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ CUỘN CẢM THUẦN

- Hiệu điện thế giữa

hai đầu cuộn cảm ?

- Từ đó rút ra ĐL

III - MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ

CÓ CUỘN CẢM THUẦN

1 Hiện tượng tự cảm trong mạch điện xoay chiều

Hiện tượng Trong mạch điện xoay

chiều có mắc cuộn cảm, khi có dòng điện chạy qua thì từ thông tự cảm có



u

i

L

- Nhận xét về mối quan hệ giữa i và

u ?

Ý nghĩa của cảm kháng.

ZL = L biểu hiện sự cản trở dòng điện

xoay chiều của cuộn cảm, nếu L càng

lớn, thì ZL càng lớn, I bị cản trở nhiều

biểu thức :

 = Li  etc = -L ti





= -L

dt di

* Kết luận : sgk.

2 Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm :

Giả sử giữa A và B có một hiệu điện thế xoay chiều :

i = I 2 cos t  u = L dtdi = -L  I

2 cos t

u = L  I 2 cos (ωt + φ)t + 2 )

điện thế giữa hai bản tụ U = LI  I =

 L

U

; ZL = L

* Định luật : sgk

* So sánh DĐ của i và u

u = U 2cos(ωt + φ)t) ; i = I 2cos(ωt + φ)t - 2 ) i trễ pha 2 so với

Hoạt động 5 ::(10min)Củng cố , vận dụng kiến thức đã học

- Nêu câu hỏi 1 - 2 sgk

- Cho bài tập về nhà 3, 4, 5 cho cả lớp

- Giờ sau chữa bài tập

- Nhắc lại phần in đậm cuối bài

- Trả lời câu hỏi và thực hiện đầy đủ các yêu cầu của giáo viên

RÚT KINH NGHIỆM SAU BÀI GIẢNG