Rèn luyện cho học sinh kỹ năng xử lý nhanh khi giải bài tập hộp đen của mạch điện xoay chiều

A ĐẶT VẤN ĐỀ I Lời mở đầu: - Một đoạn mạch có chứa hộp đen cần nhận xét tìm xem hộp có phần tử (linh kiện) nào? R L C hộp đen có chứa đồng thời hai ba phần tử? Để xác định ta cần phải nắm rõ chất vai trò phần tử, nhận xét logíc tính chất R,L,C RL,RC,LC đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp Vì vật lý phổ thơng phần dòng điện xoay chiều có dạng "Bài tốn hộp đen" gây khơng khó khăn cho học sinh số kỳ thi THPT Quốc gia thi chọn học sinh giỏi năm gần Đặc biệt thi trắc nghiệm cần đòi hỏi học sinh phải nhận xét nhanh cho đáp án Sau tham khảo nhiều tài liệu, tạp chí vật lý kinh nghiệm giảng dạy xin nêu phương pháp xét độ lệch pha thực nghiệm để khẳng định mạch chứa linh kiện mà khơng cần phải đặt giả thiết loại trừ II Thực trạng vấn đề nghiên cứu Thực trạng: Trong đoạn mạch có hộp đen nhận xét hộp đen có phần tử học sinh dễ định hướng, dựa vào độ lệch pha tính chất đoạn mạch có liên quan Nhưng gặp tốn đoạn mạch có đoạn mạch nối tiếp với hộp đen học sinh thường lúng túng không định hướng đường lối tắc để giải toán Trong thực tế, chưa thấy tài liệu viết sâu “Bài toán hộp đen mạch xoay chiều” Kết nghiên cứu - Nêu tính chất tác dụng linh kiện R,L,C đoạn mạch xoay chiều chiều Nhận xét nhanh áp dụng cho tập trắc nghiệm - Tài liệu đưa sở lí thuyết, từ giản đồ véc tơ độ lệch pha phần tử đoạn mạch mà khẳng định phần tử phần tử chưa biết đoạn mạch - Tài liệu nêu phương pháp giải chung cho loại toán (3 dạng tập khác nhau), với số thí dụ minh hoạ với hai cách giải khác (tuy nhiên phương pháp dùng độ lệch pha) - Cuối đưa hệ thống tập từ đơn giản đến phức tạp Hệ thống tập giúp học sinh nắm vững cách giải loại toán hộp đen Đề tài “Rèn luyện cho học sinh kỹ xử lý nhanh giải tập hộp đen mạch điện xoay chiều” Chọn theo phương pháp dạy nhận thấy học sinh tiếp cận nhiều với dòng điện xoay chiều khơng bị động độ lệch pha điện áp hai đầu mạch với dòng điện qua mạch, có cách nhìn khoa học để nhận biết phần tử hộp đen, định hướng logíc kiến thức có liên quan đến dao động điện điều hồ khai thác dạng tập khó.Vì định hướng logíc kiến thức vật lý đề tài với lý khiêm tốn cụ thể là: Thứ 1: Bộc lộ quan điểm định hướng giải trình tự vấn đề nhỏ dao động điện điều hoà - Trang - Thứ 2: Cho học sinh định hướng nhanh hiểu rõ tính chất tác dụng phần tử hộp đen Thứ 3: Nhận xét Logic phần tử mạch có mà đồng thời hai ba phần tử xác cao nhầm lẫn Thứ 4: Viết đề tài sáng kiến kinh nghiệm nâng cao kiến thức khiêm tốn Những điểm đề tài: + Học sinh dễ vận dụng cho trường hợp + Có cách nhận xét hướng giải theo trình tự logíc + Rút ngắn thời gian suy nghĩ làm + Ngoài đề tài giúp em có khả tự nghiên cứu, tự học, tự vận dụng Với đề tài “Rèn luyện cho học sinh kỹ xử lý nhanh giải tập hộp đen mạch điện xoay chiều” Học sinh trao đổi với bạn bè tình lệch pha mạch khác khai thác thêm cho tập khó B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I Cơ sở lý thuyết phương pháp giải 1.1 Cơ sở lý thuyết 1.1.1 Nêu tính chất tác dụng linh kiện R,L,C dòng xoay chiều dòng chiều: * Đối với tụ điện C: - Khơng cho dòng chiều qua, cho dòng xoay chiều qua tần số tần số lớn tính chất cản trở dòng xoay chiều nhỏ ngược lại - Điện áp hai đầu tụ điện trễ pha  so với dòng điện qua mạch Nhiệt lượng khơng toả tụ điện - Đoạn mạch có đồng thời R C điện áp trễ pha so với cường độ dòng điện qua mạch Nếu tồn L C u i lệch pha  * Đối với cuộn dây L - Xét cuộn dây cảm khơng cản trở dòng chiều có tính chất cản trở dòng xoay chiều phụ thuộc vào tần dòng xoay chiều Khơng tiêu thụ điện - Đoạn mạch có L điện áp ln sớm pha  so với cường độ dòng điện qua mạch - Đoạn mạch L(thuần cảm) R điện áp ln sớm pha dòng điện qua mạch - Nếu cuộn dây có điện trở hoạt động Ro điện áp hai đầu cuộn dây  sớm pha cường độ dòng điện qua mạch góc   tiêu thụ điện *Đối với điện trở R : - Trang - - Điện áp hai đầu điện trở R pha với cường độ dòng điện qua mạch Điện trở R tiêu thụ điện P=I2.R=UIcos - Nếu đoạn mạch không tồn R u i lệch pha  1.1.2: Xét độ lệch pha: Từ giản đồ vectơ đoạn mạch xoay chiều nối tiếp ta khẳng định có mặt linh kiện biết độ lệch pha hiệu điện dòng điện hiệu điện với Dưới quan hệ độ lệnh pha phần tử dạng mạch hộp đen phổ biến thường gặp 1.1.3 Cách nhận biết phần tử mạch dựa vào độ lệch pha a Nếu dòng chiều * Qua điện trở R trị số không đổi I = U R * Mạch có cuộn dây U + Ro = I = Z  ( ZL = cuộn dây khơng có tính cảm kháng) L U +Ro  I = R ( ZL = cuộn dây khơng có tính cảm kháng) o * Qua tụ Ic = 0( tụ điện khơng cho dòng chiều qua) b Dòng điện xoay chiều: b1: u pha với i nếu: + Mạch có điện trở R( vĩnh cửu) + Mạch có R, L, C ZL = ZC.( giá trị nhất) b2:u sớm pha i mạch chắn có L KN 1: Nếu u sớm pha i góc  mạch có cuộn dây cảm L mạch có L C ZL > ZC KN 2: -Nếu u sớm pha i góc   mạch chắn có thêm R b3: u trễ pha i mạch chắn có C KN 1: Nếu u trễ pha i góc  mạch có tụ điện mạch có L C ZL < ZC KN 2: Nếu u trễ pha i góc   mạch chắn có thêm R b4: Mạch cộng hưởng chắn có L, C + Nếu I =  mạch khơng có R + Nếu I   mạch có R U I max  M R b5: Nếu thay đổi tần số f mà: +I~ U mạch có L + I ~ U mạch có C + Nếu I1 tăng đến Imax giảm đến I2 mạch có cộng hưởng - Trang - + Nếu có độ lệch pha hiệu điện hai đoạn mạch  đoạn mạch chứa R, L đoạn mạch lại chắn có R, C II Nhận xét mạch in: 2.1: Xột mạch có hộp đen hộp đen trở lên có dự kiện hiệu điện độc lập Gọi độ lệch pha hiệu điện cờng độ dòng điện 2   =- Cã L, C mµ ZC > ChØ cã C ZL (a.1.1) = =0 (a.1.2) ChØ cã R Cã R, L, C ZL = Z C ChØ cã L Cã L, C ZL > ZC (b.1.1) (b.1.2) (c.1.1) (c.1.2) 2.2 Mạch có hộp đen hộp chứa phần tử có độ lệch pha ' hiệu điện đoạn mạch hiệu điện đoạn mạch  '= '= Hai hép gièng vỊ lo¹i ph©n tư (a.2) '=  Hép cã R Hép cã C Hép cã L Hép cã R Hép cã L Hép cã C (b.2.1) (b.2.2) (c.2) 2.3: Mạch có hộp đen hộp chØ chøa phÇn tư R, L, C có kiện liên hệ với - Trang - - Gọi ' độ lệch pha hiệu điện đầu hộp so với hiệu điện đầu hộp ( 0' )* Hép cã R, L: Dựa vào giản đồ véc tơ để sử lý III PHÂN DẠNG BÀI TẬP: Dạng 1: Xác định phần tử hộp đen tốn cho độ lệch pha Thuần C Ví dụ 1: Cho mạch điện hình vẽ: X UAB = 200cos100t(V) ZC = 100 A M B N ZL = 200; I = 2(A ) ; cos = 1; X đoạn mạch gồm hai ba phần tử (R0, L0 (thuần), C0) mắc nối tiếp Hỏi X chứa linh kiện ? U Xác định giá trị linh kiện U N R0 U M N Giải : Cách 1: Dùng phương pháp giản đồ véc tơ trượt U B A B A M * Theo cos =  uAB i pha M UAM = UC = 200 (V); UMN = UL = 400 (V); UAB = 100 (V) * Giản đồ véc tơ trượt hình bên; Từ => Vì U AB pha so với i nên NB (hộp X) phải chứa điện trở Ro tụ điện Co 100 + URo = UAB  IRo = 100  Ro = 50() 2 200 + UCo = UL - UC  I ZCo = 200  ZCo = 100() 2 10  (F) Co = 100.100  Cách 2: Dùng phương pháp đại số: B1: Căn “Đầu vào” toán để đặt giả thiết xảy  Trong X có chứa Ro Lo Ro Co R 100 Theo ZAB = 50() Ta có: cos  1 Z 2 B2: Căn “Đầu ra” để loại bỏ giả thiết khơng phù hợp Z L > ZC nên X phải chứa Co Vì đoạn AN có C L nên NB (trong X) phải chứa Ro, B3: Ta thấy X chứa Ro Co phù hợp với giả thiết đặt Mặt khác: Ro=Z  ZL(tổng) = ZC(tổng) nên ZL = ZC+ZCo Vậy X có chứa Ro Co  R ZAB 50() 10 (F)  Co =    ZC ZL  ZC 200 100100() o Ví dụ 2: Cho hai hộp kín X, Y chứa ba phần tử: R, L (thuần), C mắc nối tiếp Khi mắc hai A a X v1 - Trang - i A U C M Y v2 B điểm A, M vào hai cực nguồn điện chiều Ia = 2(A), UV1 = 60(V) Khi mắc hai điểm A, B vào hai cực nguồn điện xoay chiều tần số 50Hz Ia = 1(A), Uv1 = 60v; UV2 = 80V,UAM lệch pha so với UMB góc 1200, xác định X, Y giá trị chúng * Phân tích tốn: Đây tốn có sử dụng đến tính chất dòng điện chiều cuộn cảm tụ điện Khi giải phải lưu ý đến với dòng điện  Cũng giống phân tích ví chiều  =  ZL = ZC  C dụ toán phải giải theo phương pháp giản đồ véc tơ (trượt) Giải: * Vì X cho dòng điện chiều qua nên X không chứa tụ điện Theo đề X chứa ba phần tử nên X phải chứa điện trở (R X) cuộn dây cảm (LX) Cuộn dây cảm tác dụng với dòng điện chiều nên: RX = UV  60  30() I UV  60  60()  R  Z X LX I ZL tanAM= X  �  AM  600 RX * Khi mắc A, B vào nguồn điện xoay chiều ZAM = � Z L  602  302  3.302 � Z L  30 3() ; X X * Vẽ giản đồ véc tơ cho đoạn AM Đoạn mạch MB chưa biết chắn giản đồ véctơ tiến theo chiều dòng điện, có độ dài = U V = 80V hợp với véc tơ AB góc 1200  ta vẽ giản đồ véc tơ cho toàn mạch Từ giản đồ véc tơ ta thấy MB buộc phải chéo xuống M tiến theo chiều dòng điện Do Y phải chứa điện trở (RY) M U lx UA tụ điện CY + Xét tam giác vuông MDB AM A i U rx U R U MB sin300 80 40(V ) U ry D M Y UR Y  40  40() � RY  I AM 30 100  0,  (H ) A U 60 U 30 l x U MB � LY  40 U U U L  U MB cos 300  80  40 3(V ) � Z L  40 3() Y Y 120 30 rx U AB cy i B Nhận xét: Đến toán học sinh bắt đầu cảm thấy khó khăn đòi hỏi học sinh phải có óc phán đốn tốt, có kiến thức tổng hợp mạch điện xoay - Trang - chiều sâu sắc Để khắc phục khó khăn, học sinh phải ôn tập lý thuyết thật kĩ có kĩ tốt mơn hình học Dạng 2: Xác định phần tử hộp đen mà khơng cho độ lệch pha Với loại tốn thường toán cho mạch gồm nhiều đầu dây, hộp đen có liên quan đến giá trị đại số U, I, f? Ví dụ 1: Cho mạch điện chứa ba linh kiện ghép nối tiếp: R, L (thuần) C Mỗi linh kiện chứa hộp kín X, Y, ZĐặt vào hai đầu A, B mạch điện điện ápxoay chiều u  sin 2ft(V) Khi f = 50Hz, dùng vôn kế đo UAM = UMN = 5V, UNB = 4V; UMB = 3V Dùng ốt kế đo cơng suất mạch P = 1,6W Khi f  50Hz số ampe kế giảm Biết RA  O; RV   a Mỗi hộp kín X, Y, Z chứa linh kiện gì? b Tìm giá trị linh kiện N M a * Phân tích toán: Bài toán sử X Y Z * * A B dụng tới ba hộp kín, chưa biết I  nên giải theo phương pháp đại N số, phương pháp giản đồ véc tơ trượt tối ưu cho Bên cạnh học sinh phải phát f = 50Hz có N U tượng cộng hưởng điện lần M U 2 toán lại sử dụng đến tính chất a = b + c2 tam giác vuông M N Giải: M A B U MB U AM a Theo đầu bài: U AB  2  8(V ) Khi f = 50Hz thìUAM = UMN = 5V; UNB = 4V; UMB = 3V Nhận thấy: + UAB = UAM + UMB (8 = + 3)  ba điểm A, M B thẳng hàng  U U 2 2 U MN NB MB (5 = + )  Ba điểm M, N, B tạo thành tam giác vuông B. Giản đồ véc tơ đoạn mạch có dạng hình vẽ uuur uuur uuur Trong đoạn mạch điện khơng phân nhánh RLC ta có U C  U R ; UC muộn pha uuur UR uuuuur  U AM biểu diễn điện áphai đầu điện trở R (X chứa R) U NB biểu diễn điện áphai đầu tụ điện  (Z chứa C Mặt khác U MN sớm pha so với U AM góc MN < chứng tỏ cuộn cảm L có điện trở r, U MB biểu diễn U r Y chứa cuộn cảm có độ tự cảm L điện trở r b f  50Hz số (a) giảm f = 50Hz mạch có cộng hưởng điện  cos   � P  I U AB � I  - Trang - P 1, Z L  ZC � I   0, 2( A) U AB M N  R  �L UA I 20 100 U NB 0, I 103    25()  Z L  ZC  0,  ( H ) C  20.100  2  0, (F )  15() ; r Ur I  U MB I  0,  15() Dạng 3: Xác định phần tử hộp đen dụng cụ đo điện(Thực hành đo hộp đen) Ví dụ: Mạch ABC chứa tụ (BC) cuộn cảm (AB) dùng dòng điện xoay chiều U = 10V; f = 50Hz; UAB = 10(V); UBC = 10(V); I = 0,01A 1.Tìm C, RL, L? 2.Cho mạch vào hộp kín với đầu dây A,B,C chìa đánh số 1, 2, mà khơng phân biệt A, B, C nữa.Đấu 2, vào nguồn xoay chiều qua tụ có điện dung C’ thấy cường độ dòng điện hiệu dụng lớn 0,01 A( I > 0,01A) Đấu nguồn vào 1, qua tụ C’ I12 sau đấu vào 1,3 qua tụ C’ I13 với I12 < I13.Mỗi đầu 1, 2, ứng với đầu A hay B hay C? Dạng 4: Xác định phần tử hộp đen phương pháp thực nghiệm Ví dụ: Cho hộp, X1, X2, X3 có hai đầu dây , hộp chứa phần tử bản:R, L, C Sử dụng hiệu điện đồng hồ vạn bóng đèn để xác định tên linh kiện Nhận xét: Qua ví dụ trình bày qua dạng tập trình bày ta thấy loại tập đòi hỏi kiến thức tổng hợp, đa dạng cách giải nói phương pháp giản đồ véc tơ trượt cách giải tối ưu cho loại tập Phương pháp giải từ tập dễ (có thể giải phương pháp đại số) tập khó giải phương pháp giản đồ véc tơ Ngay giải phương pháp giản đồ véc tơ vẽ theo giản đồ véc tơ trượt cho giản đồ đơn giản dựa vào giản đồ véc tơ biện luận toán dễ dàng BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ Bài 1: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ uAB = u = 200 cos100t(V) LO cuộn dây cảm có cảm kháng ZL 30 ; CO tụ điện có dung kháng ZC = 50 X đoạn mạch có chứa hai ba phần tử R, L (thuần), C mắc nối tiếp Ampe kế nhiệt I = 0,8(A); hệ số công suất đoạn mạch AB K = 0,6 a Xác định phần tử X độ lớn chúng b Viết biểu thức UNB = UX O O - Trang - Đáp số: a.TH1:X chứa R,L: R = 150(); L = 2,2 (H)  TH2:X chứa R,C: R = 10 (F) 150(); C = 18 b.TH1:UX = 213 cos  100 t  0,045)(V )  TH2: UX = 187 cos  100 t  0,051)(V )  Bài 2: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ: uAB = 100 cos100 t (V ) L ,r M  X Khi K đóng: I = 2(A), UAB lệch pha so với i A K Xác định L, r  a Khi K mở: I = 1(A), uAM lệch pha so với uMB Xác định công suất toả nhiệt hộp kín X b Biết X gồm hai ba phần tử (R, L (thuần), C mắc nối tiếp Xác định X trị số chúng Đáp số: r = 25 3(); L  a PX = 4 (H ) 25 3(W ) b X gồm R nối tiếp C: R = 25 3() 10 (F) C= 7,5 Bài 3:(Đề a thiXtuyển sinh X Đại học GTVT - 2000) A B X Y hai Cho đoạn mạch AB hình vẽ v2 v2 hộp, hộp chứa hai ba phần tử: R, L (thuần) C mắc nối tiếp Các vôn kế V1, V2 ampe kế đo dòng xoay chiều chiều Điện trở vôn kế lớn, điện trở ampe kế không đáng kể.Khi mắc vào hai điểm A M vào hai cực nguồn điện chiều, ampe kế 2(A), V1 60(V) Khi mắc A B vào nguồn điện xoay chiều hình sin, tần số 50(Hz) ampe kế  1(A), vôn kế giá trị 60(V) UAM UMB lệch pha Hộp X Y chứa phần tử ? Tính giá trị chúng (đáp số dạng thập phân) Đáp số: X chứa RX LX: RX = 30(); LX = 0,165(H); Y chứa RY CY: RY = 30 3(); CY = 106(MF) Bài 4: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu hộp đen X dòng điện mạch có giá trị hiệu dụng 0,25 A sớm pha π/2 so với điện áp hai đầu hộp đen X Cũng đặt điện áp vào hai đầu hộp đen Y dòng điện mạch có cường độ hiệu dụng 0,25 A pha với điện áp hai đầu đoạn mạch Nếu đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch X Y mắc nối tiếp(X,Y chứa phần tử) cường độ hiệu dụng dòng điện mạch - Trang - B A A B A C A D A Hướng dẫn : hộp đen X ta có : i nhanh pha u R  lượng nên X tụ điện có dung kháng ZC=U/I1 X =U/0,25 ; hộp đen Y i pha với u nên hộp Y điện trở R=U/I2=U/0,25 mắc X,Y nối tiếp ta có I I U 2 U U  0, 25 0, 252  U U � 0, 25 0, 25 = Bài Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Hộp kín X chứa ba phần tử R, L, C Biết dòng điện qua mạch nhanh pha so với điện áp hai đầu mạch Hộp X chứa phần tử nào? A L B R C C D L C Bài Cho mạch điện xoay chiều AB hình vẽ Hộp kín X chứa phần tử R, L, C Biết dòng điện qua mạch nhanh pha so với điện ápuAB Mạch X chứa phần tử nào? A X R0 A L B C C R D L C Bài 7: Trong mạch điện xoay chiều gồm phần tử X nối tiếp với phần tử Y biết X , Y ba phần tử R, C cuộn dây Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = U sin (100πt) V điện áp hiệu dụng hai phần tử X, Y đo UX = U, UY = U Hãy cho biết X Y phần tử gì? A Cuộn dây C B C R C Cuộn dây R D Không tồn phần tử thoả mãn Bài :Trong mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm tụ điện C, cuộn dây cảm L hộp kín X Bàiết Z L  Z C hộp kín X chứa hai phần tử Rx, Cx, Lx mắc nối tiếp Cường độ dòng điện i điện ápu hai đầu đoạn mạch pha với hộp kín X phải có: A RX LX B RX CX C Không tồn phần tử thỏa mãn D LX CX Bài 9: Ở mạch điện hộp kín X gồm ba phần tử địên trở thuần, cuộn dây, tụ điện Khi đặt vào AB điện áp xuay chiều có UAB=250V UAM=150V UMB=200V Hộp kín X là: A cuộn dây cảm B cuộn dây có điện trở khác khơng C tụ điện D điện trở - Trang 10 - B Bài 10 : Một hộp kín chứa hai ba phần tử ( R, L C mắc nối tiếp) Bàiết điện ápnhanh pha cường độ dòng điện góc  với : 0<  <  Hộp kín gồm A.Cuộn cảm mắc nối tiếp với tụ điện ZLZC C ỨNG DỤNG VÀ HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI Trên kiến thức tơi đúc rút q trình giảng dạy thành hệ thống để học sinh dễ nhớ, dễ áp dụng liên hệ thành chuỗi kiến thức tập hộp đen Tuy lượng kiến thức cung cấp đề tài khơng phải nhiều mà từ học sinh định hướng khai thác mạch khác nhận xét nhanh thi trắc nghiệm ĐỀ BÀI: ( Bài kiểm tra trắc nghiệm 45 phút) Câu 1: Cho đoạn mạch gồm hai phần tử X, Y mắc nối tiếp Trong X, Y R, L C Cho biết hiệu điện hai đầu đoạn mạch u = 200 cos100  t(V) i = 2 cos(100  t -  /6)(A) Cho biết X, Y phần tử tính giá trị phần tử đó? A R = 50  L = 1/  H B R = 50  C = 100/   F C R = 50  L = 1/2  H D R = 50  L = 1/  H Câu 2: Cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L = 636mH mắc nối tiếp với đoạn mạch X, đoạn mạch X chứa phần tử R0, L0 , C0 mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện u = 120 cos100  t(V) cường độ dòng điện qua cuộn dâylà i = 0,6 cos(100  t -  /6)(A) Xác định phần tử đó? A R0 = 173  L0 = 31,8mH B R0 = 173  C0 = 31,8mF C R0 = 17,3  C0 = 31,8mF D R0 = 173  C0 = 31,8  F Câu 3: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp Điện áp hai đầu mạch cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức: u = 200cos(100t-/2)(V), i = 5cos(100t -/3)(A) Chọn Đáp án đúng? A Đoạn mạch có phần tử RL, tổng trở 40  B Đoạn mạch có phần tử LC, tổng trở 40  C Đoạn mạch có phần tử RC, tổng trở 40  D Đoạn mạch có phần tử RL, tổng trở 20  Câu 4: Cho hộp đen X có chứa phần tử R, L, C mắc nối tếp Mắc hộp đen nối tiếp với cuộn dây cảm có L = 318mH Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện hiệu điện xoay chiều có biểu thức u = 200 cos(100  t-  /3)(V) dòng điện chạy mạch có biểu thức i = cos(100  t -  /3)(A) Xác định phần tử hộp X tính giá trị phần tử? A R=50  ; C = 31,8  F B R = 100  ; L = 31,8mH  C R = 50  ; L = 3,18 H D R =50  ; C = 318  F - Trang 11 - Câu 5: Một đoạn mạch xoay chiều gồm phần tử R, L C mắc nối tiếp Biểu thức hiệu điện đầu mạch cường độ dòng điện qua mạch �  � u  80 cos � 100 t  � (V ) i  8cos(100 t  )( A) Các phần tử mạch tổng 2� � trở mạch A R L , Z = 10  B R L , Z = 15  C R C , Z =10  D L C , Z= 20  Câu 6: Cho đoạn mạch AB gồm biến trở nối tiếp với hộp kín X Hộp X chứa cuộn cảm L tụ C UAB = 200 (V) không đổi ; f = 50 Hz Khi biến trở có giá trị cho PAB cực đại I = 2(A) sớm pha uAB Khẳng định ? 104 A X chứa C = F 2 104 C X chứa C = F  H  D X chứa L = H 2. B X chứa L= Câu 7: Ở (hình vẽ) hộp X chứa ba phần tử: điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện Khi đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều có  X B A C M giá trị hiệu dụng 220V, Hình vẽ người ta đo UAM = 120V UMB = 260V Hộp X chứa: A.cuộn dây cảm B.cuộn dây không cảm C điện trở D tụ điện Câu 8: Đặt vào hài đầu đoạn mạch AB điện áp u = C A B  X 100 cos(100 t)(V), -4  tụ điện có C = 10 / (F) Hộp X chứa phần tử (điện trở cuộn dây cảm) i sớm pha uAB góc  /3 Hộp X chứa điện trở hay cuộn dây? Giá trị điện trở độ tự cảm tương ứng bao nhiêu? A Hộp X chứa điện trở: R = 100  B Hộp X chứa điện trở: R = 100/  C.Hộp X chứa cuộn dây: L = /  (H) D Hộp X chứa cuộn dây: L = /2  (H) Câu 9: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm phần tử R, L, C mắc nối tiếp Cường độ dòng điện đoạn mạch nhanh pha  / so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch, tần số f = 50Hz Biết U = 40 V I0 = 8A Xác định phần tử mạch tính giá trị phần tử đó? A R = 2,5  C = 1,27mF B R = 2,5  L = 318mH C R = 2,5  C = 1,27  F D R = 2,5  L = 3,18mH  - Trang 12 -  Câu 10: Cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L = 636mH mắc nối tiếp với đoạn mạch X Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện u = 120 cos100  t(V) cường độ dòng điện qua cuộn dây i = 0,6 cos(100  t -  /6)(A) Tìm hiệu điện hiệu dụng UX hai đầu đoạn mạch X? A 120V B 240V C 120 V D 60 V Câu 11: Cho hộp đen X có chứa phần tử R, L, C mắc nối tếp Mắc hộp đen nối tiếp với cuộn dây cảm có L = 318mH Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện hiệu điện xoay chiều có biểu thức u = 200 cos(100  t-  /3)(V) dòng điện chạy mạch có biểu thức i = cos(100  t -  /3)(A) Xác định phần tử hộp X tính giá trị phần tử? A R = 50  ; C = 31,8  F B R = 100  ; L = 31,8mH  C R = 50  ; L = 3,18 H D R = 50  ; C = 318  F Câu 12:Đoạn mạch AB gồm phần tử mắc theo thứ tự: Điện trở R, tụ điện có điện dung C, hộp đen X Điểm M A C, điểm N C X Hai đầu NB có dây nối có khố K( điện trở khố K dây nối không đáng kể) Cho uAB = U 2cost Khi khố K đóng UAM= 200V, UMN = 150V Khi K ngắt UAN = 150V, UNB = 200V Các phần tử hộp X là: A.Điện trở C X R M N B.Cuộn cảm nối tiếp với tụ điện A B C.Điện trở nối tiếp với cuộn cảm K D.Điện trỏ nối tiếp với tụ điện Bài 11 :Trong mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm tụ điện C, cuộn dây cảm L hộp kín X Bàiết Z L  Z C hộp kín X chứa hai phần tử Rx, Cx, Lx mắc nối tiếp Cường độ dòng điện i điện ápu hai đầu đoạn mạch pha với hộp kín X phải có: A RX LX B RX CX C Không tồn phần tử thỏa mãn D LX CX Bài 12: Ở mạch điện hộp kín X gồm ba phần tử địên trở thuần, cuộn dây, tụ điện Khi đặt vào AB điện áp xuay chiều có UAB=250V UAM=150V UMB=200V Hộp kín X là: A cuộn dây cảm B cuộn dây có điện trở khác khơng C tụ điện D điện trở Bài 13 : Một hộp kín chứa hai ba phần tử ( R, L C mắc nối tiếp) Bàiết điện ápnhanh pha cường độ dòng điện góc  với : 0<  < kín gồm A.Cuộn cảm mắc nối tiếp với tụ điện ZLZC - Trang 13 -  Hộp Bài 14 Cho cuộn dây có r = 50  ; ZL= 50 3 mắc nối tiếp với mạch điện X gồm hai ba phần tử R,L,C Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều Sau điện áp cuộn dây đạt cực đại phần t chu kỳ hiệu điện X đạt cực đại.Trong X chứa phần tử thoả mãn: A Gồm C L thoả mãn: ZC- ZL= 50 3 R B Gồm C R thoả mãn: Z  C R R C Gồm C R thoả mãn: Z  D Gồm R L thoả mãn: Z  C L Bài 15: Một tụ điện có dung kháng 30() Chọn cách ghép tụ điện nối tiếp với linh kiện điện tử khác để đoạn mạch mà dòng điện  qua trễ pha so với hiệu hai đầu mạch góc A cuộn cảm có cảm kháng 60() B điện trở có độ lớn 30() C điện trở 15() cuộn cảm có cảm kháng 15() D điện trở 30() cuộn cảm có cảm kháng 60() Nhận xét kết làm trắc nghiệm học sinh +Ưu điểm: học sinh phát nhanh vấn đề cần kết luận, tương đối nắm kiến thức học sinh trung bình làm tốt câu mức độ vận dụng thấp Câu 5,8,10,15phân loại đối tượng học sinh giỏi Kết quả: cho lớp làm đề buổi học tiết 1,2,3 thống kê sau: 12 C1 , 12C2, 12C5 Lớp 12C1 12C2 12C5 Giỏi 10% 20% 15% Khá 50% 40% 40% Trung bình 25% 30% 30% Yếu 15% 10% 10% Kém 0% 0% 5% Ứng dụng: Khi làm tập hộp đen áp dụng phương pháp độ lệch pha xác mà khơng cần giả thiết loại trừ Học sinh tự đưa tình mạch điện khác chọ độ lệch pha để tìm phần tử hộp đen D KẾT LUẬN VÀ NHỮNG ĐỀ XUẤT KIẾN NGHỊ Đề tài hệ thống nhiều tập mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp có ‘Hộp đen’ phương pháp giải ví dụ đưa giúp học sinh thu nhận tốt kiến thức nhằm phát triển tư kỹ làm việc độc lập giúp cho việc phát triển khả tự học, tự tìm tòi kiến thức học sinh nhằm trang bị cho học sinh khối lượng kiến thức toán điện xoay chiều chuyên đề vật lý khác - Trang 14 - Hệ thống tập đưa giúp học sinh tiếp cận tốt với tập mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp có ‘Hộp đen’, điều kiểm nghiệm * Từ đề tài giúp thân nâng cao chất lượng dạy khố, hạn chế học sinh phải học thêm q nhiều cho lượng kiến thức định + Học sinh dễ vận dụng cho trường hợp + Có cách nhận xét hướng giải theo trình tự logíc + Rút ngắn thời gian suy nghĩ làm + Ngồi đề tài giúp em có khả tự nghiên cứu, tự học, tự vận dụng Với đề tài “Rèn luyện cho học sinh kỹ xử lý nhanh giải tập hộp đen mạch điện xoay chiều” Học sinh trao đổi với bạn bè tình lệch pha mạch khác khai thác thêm cho tập khó *Kiến nghị đề xuất: Tơi xin mạnh dạn đề xuất lên cấp ý kiến sau Thứ 1: Hàng năm sở nên tổ chức hội thảo sáng kiến kinh nghiệm theo phân môn với đề tài hay, mới, có tính ứng dụng cao Sau trao đổi góp ý, xin tư vấn thêm thầy giáo có kinh ngiệm giảng dạy thầy cô giảng viên trường ĐH Hồng Đức đặc biệt cán cốt cán sở… Soạn thảo thành cẩm nang bán trường Thứ 2: Sở GD&ĐT nên đứng làm trung gian huy động nhân lực trường phổ thơng tồn tỉnh Xây dựng ngân hàng đề thi có chất lượng đánh giá phân loại học sinh tốt, mang tính sư phạm Thứ 3: Tổ chức giao lưu học hỏi kiến thức chuyên môn đơn vị trường THPT toàn tỉnh Vậy với đề tài kinh nghiệm thực tế kiến thức khiêm tốn ln lắng nghe góp ý đồng nghiệp để hồn thiện đề tài ĐÁNH GIÁ HỘI ĐỒNG KHOA HỌC CƠ SỞ Vĩnh Lộc, ngày 10 tháng 05 năm 2019 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người viết đề tài Lê Văn Tiến - Trang 15 - - Trang 16 - ... tự học, tự vận dụng Với đề tài Rèn luyện cho học sinh kỹ xử lý nhanh giải tập hộp đen mạch điện xoay chiều Học sinh trao đổi với bạn bè tình lệch pha mạch khác khai thác thêm cho tập khó B GIẢI... thức học sinh nhằm trang bị cho học sinh khối lượng kiến thức toán điện xoay chiều chuyên đề vật lý khác - Trang 14 - Hệ thống tập đưa giúp học sinh tiếp cận tốt với tập mạch điện xoay chiều. .. hướng giải theo trình tự logíc + Rút ngắn thời gian suy nghĩ làm + Ngoài đề tài giúp em có khả tự nghiên cứu, tự học, tự vận dụng Với đề tài Rèn luyện cho học sinh kỹ xử lý nhanh giải tập hộp đen