tiết 36 vật lý 12 nguyễn hồng thạch website của trường thpt phan bội châu di linh

Kĩ năng: Hiểu được sự biến thiên của điện tích, dòng điện và điện áp theo thời gian, năng lượng dao động trong mạch dao động điện từ.. Thái độ: Chăm chỉ, sáng tạo, hiểu các ứng dụng tron[r]

Tiết : 36 Tuần : 12

Ngày soạn : 06/10/08 Lớp : 12

Chương IV : DAO ĐỘNG & SÓNG ĐIỆN TỪ Bài 21 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Biết cấu tạo mạch dao động LC, khái nệm dao động điện từ lượng dao động mạch dao động điện từ

2 Kĩ năng: Hiểu biến thiên điện tích, dịng điện điện áp theo thời gian, lượng dao động mạch dao động điện từ

3 Thái độ: Chăm chỉ, sáng tạo, hiểu ứng dụng sống II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: H 21.1 tr 117 sgk Học sinh: Dụng cụ học tập III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG Ổn định, tổ chức

2 Bài cũ

Câu hỏi: Công thức điện dung tụ điện? Bài

Hoạt động 1: Tìm hiểu mạch dao động điện từ dao động điện từ

Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng Học sinh đọc tìm hiểu thí

nghiệm mục 1a tr 117 sgk Khi dòng điện qua cuộn cảm thay đổi, có tượng gỉ xảy ra?

Xảy tượng cảm ứng điện từ

Thảo luận: Trình bày tiếp khoảng thời gian cịn lại? Nhìn vào H 21.3 tr

upload.123doc.net sgk để so sánh?

Học sinh ôn lại kiến thức định luật Ohm suất điện động tự cảm

Viết biểu thức suất điện động xuất cuộn cảm?

Khi k vị trí a, tụ điện tích điện Tụ điện đóng vai trị máy thu điện

Khi k vị trí b, tụ điện phóng điện Tụ điện đóng vai trị nguồn điện

Xét mạch gồm LC mắc nối tiếp: Ban đầu; tụ điện phóng điện (đóng vai trị nguồn điện), sau thời gian

T t

tụ điện phóng hết điện

Khi đó; cuộn cảm đạt cường độ dòng điện cực đại, lúc dòng điện từ cuộn cảm chuyển sang cho tụ điện Đến

2 T t

, cường độ dịng điện cuộn cảm điện tích tụ điện đạt cực đại Q0

HDHS:

AB

di

u e L

dt  

Mà '

dq

i q

dt

 

’và AB q u

C 

Nên ''

q Lq

C  hay ''

q q

LC

 

1 Dao động điện từ mạch LC

a Thí nghiệm: Sgk

Mắc mạch điện hình vẽ Ban đầu k vị rtí a, sau chuyển k từ a sang b

Khi mạch gồm LC mắc nối tiếp Mạch gồm LC mắc gọi mạch dao động kín

b Giải thích:

Khi K chuyển từ a sang b; điện tích từ tụ điện C phóng qua cuộn cảm L, dòng điện qua cuộn cảm tăng lên làm xuất suất điện động tự cảm

di

e L

dt 

Suất điện động tự cảm ngăn cản phóng điện tụ điện, tụ điện phóng hết điện dịng tự cảm lại nạp điện cho tụ điện theo chiều ngược lại

Nếu bỏ qua điện trở dây dẫn mát lượng q trính diễn liên tục c Khảo sát định lượng:

Xét đoạn mạch BLA; theo định luật Ohm: uAB  e ri Bỏ qua

điện trở dây dẫn (r0) nên

AB

di

u e L

Chứng minh q''2q0 đoán nghiệm phương trình trên?

Nghiệm phương trình có dạng

0cos( )

q q t

Từ suy phương trình cường độ dịng điện điện áp biến thiên qua mạch?

Cường độ dòng điện biến thiên

0sin( )

dq

i q t

dt   

  

Điện áp biến thiên

2

cos( )

cos( ) q

u t

C di

u L L q t

dt

 

  



 

  

   

 

Nhận xét: Pha dao động q, i, u?

So sánh x''2x0 với

2

'' q  q ? HDHS: Xây dựng

Nghiệm phương trình có dạng

0cos( )

q q t là phương trình biến thiên điện tích theo gian

Cường độ dịng điện biến thiên

0sin( )

dq

i q t

dt   

  

Hay i I0cos( t 2) 

 

  

Điện áp biến thiên

0cos( )

u U t

Mạch dao động điện từ tự có các đại lượng đặc trưng sau: Tần số góc riêng:

1 LC   Chu kì riêng: T0 2 LC

Tần số riêng:

1 f

LC  

Mà '

dq

i q

dt

 

’và AB q u

C 

Nên ''

q Lq

C  hay ''

q q

LC

 

Đ ặt

1 LC  

q''2q0 Nghiệm phương trình có dạng

0cos( )

q q t là phương trình biến thiên điện tích theo gian

Cường độ dòng điện biến thiên

0sin( )

dq

i q t

dt   

  

Hay i I0cos( t 2) 

 

  

Điện áp biến thiên

2

cos( )

cos( ) q

u t

C di

u L L q t

dt

 

  



 

  

   

 

Hay u U 0cos(t)

Hoạt động 2: Tìm hiểu lượng điện từ mạch dao động?

Hoạt động trò Trợ giúp giáo viên Ghi bảng Thảo luận: Viết biểu thức tính

năng lượng điện trường từ trường?

2

1

C

q W

C 

;

2

1

L

W  Li

Thiết lập biểu thức lượng điện trường tụ điện từ trường cuộn cảm?

2

2

1 cos ( )

2

C

q q

W t

C C  

  

2 2

0

1 sin ( )

2

L

W  Li  LI t

Viết biểu thức tính lượng tồn phần mạch dao động?

C L

W W W

HDHS: Thay q q 0cos(t)

và iq0sin(t)

HDHS: Lập

2 2

0 0

2 2

q LI L q

W const

C



   

2 Năng lượng điện từ mạch dao động

Năng lượng điện trường tập trung tụ điện:

2

2

1 cos ( )

2

C

q q

W t

C C  

  

Năng lượng từ trường tập trung cuộn cảm:

2 2

0

1 sin ( )

2

L

W  Li  LI t

Năng lượng điện từ toàn phần:

C L

W W W  Suy ra:

2 2

0 0

2 2

q LI L q

W const

C



   

4 Củng cố: Nắm phương trình: biến thiên điện tích, biến thiên dịng điện, biến thiên điện áp lượng điện trường, lượng từ trường

5 Bài tập nhà: Làm tập 1; 2; 3; tr 123 skg