Giáo án Vật lý 12 bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều

Học sinh: Ôn lại các khái niệm về dòng điện không đổi, dòng điện biến thiên và các tính chất của hàm điều hòa.. Khái niệm về dòng điện xoay chiều Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cư

GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Chương III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

BÀI 12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

I MỤC TIÊU

- Phát biểu được định nghĩa dòng điện xoay chiều Viết được biểu thức cường

độ tức thời của dòng điện

- Nêu được ví dụ về đồ thị của cường độ dòng điện tức thời, chỉ ra được trên đồ thị các đại lượng I0, T

- Giải thích tóm tắt nguyên tắc tao ra dòng điện xoay chiều

- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của cường độ dòng điện hiệu dụng, điện áp hiệu dụng

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Mô hình máy phát điện xoay chiều.

2 Học sinh: Ôn lại các khái niệm về dòng điện không đổi, dòng điện biến thiên và

các tính chất của hàm điều hòa

III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu khái niệm về dòng điện xoay chiều.

Hoạt động của giáo

viên

Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh thực

hiện C1

Giới thiệu dòng điện

xoay chiều

Thực hiện C1

Ghi nhận khái niệm

I Khái niệm về dòng điện xoay chiều

Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay côsin, với dạng tổng quát: i =

Yêu cầu học sinh xác

định các đại lượng

trong biểu thức của i

Yêu cầu h/s thực hiện

C2, C3

Xác định các đại lượng trong biểu thức của i

Thực hiện C2, C3

I0cos(t + )

Trong đó: i là cường độ dòng điện tức thời tại thời điểm t; I0

> 0 là cường độ dòng điện cực đại;  > 0 là tần số góc; T =

2

 là chu kỳ; f =

2



 là tần số; (t + ) là pha và  là pha ban đầu của i

Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học

sinh

Nội dung cơ bản

Vẽ hình 12.2 Dẫn dắt

để học sinh nắm được

nguyên tắc tạo ra dòng

điện xoay chiều

Xác định từ thông qua mỗi vòng dây và qua cả cuộn dây tại thời điểm t bất kì

II Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

Cho cuộn dây dẹt, hình tròn

có N vòng, mỗi vòng có diện tích S, quay đều với tốc độ góc

 xung quanh một trục cố định đồng phẵng với cuộn dây đặt trong một từ trường đều 

B có phương vuông góc với trục quay

Giả sử lúc t = 0 góc hợp giữa pháp tuyến 

ncủa mặt phẵng chứa cuộn dây và véc tơ cảm

Yêu cầu học sinh nhắc

lại khái niệm dòng điện

xoay chiều

Viết biểu thức tính suất điện động cảm ứng trong cuộn dây

Viết biểu thức định luật Ôm cho mạch kín

Nhắc lại khái niệm dòng điện xoay chiều

ứng từ B là  = 0, tại thời điểm t > 0 thì  = t, từ thông qua cuộn dây cho bởi:

 = NBScos = NBScost Trong cuộn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng: e =

-dt

d

= NBSsint

Nếu cuộn dây khép kín có điện trở R thì cường độ dòng điện cho bởi:

I =

R

NBS

sint

Đây là dòng điện xoay chiều với tần số góc  và cường độ cực đại: I0 =

R NBS

Hoạt động 3 (15 phút): Tìm hiểu các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.

Hoạt động của giáo

viên

Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản

Giới thiệu công thức

và định nghĩa cường

độ hiệu dụng của

dòng điện xoay chiều

Giới thiệu cách tính

giá trị hiệu dụng của

các đại lượng biến

thiên theo hàm sin

hay côsin theo thời

gian

Ghi nhận công thức

và khái niệm

Ghi nhận cách tính giá trị hiệu dụng của các đại lượng biến thiên theo hàm sin hay côsin theo thời gian

III Giá trị hiệu dụng

1 Cường độ hiệu dụng

Đại lượng I =

2

0

I

được gọi là giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều (cường độ hiệu dụng)

Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ của một dòng điện không đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởi hai dòng điện đó là như nhau

2 Các giá trị hiệu dụng khác

Những đại lượng điện và từ biến thiên theo hàm sin hay côsin theo thời gian đều có giá trị hiệu dụng tính theo công thức:

Giá trị cực đại

Giá trị hiệu dụng =



2

Yêu cầu học sinh viết

công thức tính các giá

trị hiệu dụng của điện

áp và suất điện động

hiệu dụng của dòng

điện xoay chiều

Viết công thức tính các giá trị hiệu dụng của điện áp và suất điện động hiệu dụng của dòng điện xoay chiều

Điện áp hiệu dụng: U = 0

2

U

Suất động hiệu dụng: E = 0

2

E

Khi tính toán, đo lường, các mạch điện xoay chiều, chủ yếu

sử dụng các giá trị hiệu dụng Các số liệu ghi trên các thiết bị điện đều là các giá trị hiệu dụng

Hoạt động 4 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức

đã học trong bài

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập

từ 4 đến 9 trang 66 sgk và12.4, 12.5 sbt

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài

Ghi các bài tập về nhà

IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY