Xây dựng hệ thống và hướng dẫn giải bài tập chương dòng điện xoay chiềuvật lý 12

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN VĂN NHIỆM XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG, CHƢƠNG TRÌNH NÂNG CAO DÀNH CHO HỌC SINH LỚP CHỌN LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÍ HÀ NỘI – 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN VĂN NHIỆM XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƢƠNG “DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG, CHƢƠNG TRÌNH NÂNG CAO DÀNH CHO HỌC SINH LỚP CHỌN Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MƠN VẬT LÍ) Mã số: 60 14 10 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS NGUYỄN HUY SINH HÀ NỘI – 2013 LỜI CẢM ƠN Trong quá trin ̀ h ho ̣c tâ ̣p hồn thành khóa học thực đề tài này, đã nhâ ̣n đƣơ ̣c nhiều sƣ̣ ủng hộ, giúp đỡ các q thầy giáo, các cán phụ trách, các em học sinh, bạn bè ngƣời thân Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Ban giám hiê ̣u , Phòng đào ta ̣o sau đa ̣i ho ̣c, Trƣờng Đại học Giáo Dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội tồn thể các thầy giáo tham gia giảng dạy , giúp đỡ trƣởng thành quá trình học tập trƣờng , đã ta ̣o mo ̣i điề u kiê ̣n thuâ ̣n lơ ̣i giúp đỡ hoàn thành đề tài Đặc biệt xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ngƣời thầ y đáng kính GS TS Nguyễn Huy Sinh đã hế t lòng giúp đỡ , hƣớng dẫn, đô ̣ng viên và tạo điều kiện thuận lợi cho suốt quá trình học tập quá trình thực đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu, các thầy cô giáo giảng dạy mơn Vật lí các em học sinh trƣờng THPT Vũ Tiên – Vũ Thƣ – Thái Bình nơi công tác đã cộng tác , đô ̣ng viên giúp đỡ và chỉ bảo cho rấ t nhiề u thời gian thực nghiệm sƣ phạm trƣờng Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đỉnh bạn bè đã ở bên đô ̣ng viên , giúp đỡ tạo điều kiện tốt giúp tơi suốt quá trình ho ̣c tâ ̣p và hoàn thành luâ ̣n văn Hà Nội, tháng 11 năm 2013 Tác giả Nguyễn Văn Nhiệm i DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐC: Đối chứng GV: Giáo viên HS: Học sinh HSG: Học sinh giỏi SGK: Sách giáo khoa THPT: Trung học phổ thông TN: Thực nghiệm TNSP: Thực nghiệm sƣ phạm ii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1: Biểu diễn các đại lƣợng mạch điện xoay chiều dạng số phức 59 Bảng 2.2: Bảng biến thiên công suất mẫu – Dạng 67 Bảng 3.1: Thông tin các lớp học sinh tham gia quá trình TNSP 86 Bảng 3.2: Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất tích lũy kiểm tra số 90 Bảng 3.3: Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất tích lũy kiểm tra số 91 Bảng 3.4 Bảng tổng hợp phân loại học sinh theo kết điểm kiểm tra 93 Bảng 3.5: Tổng hợp các tham số đặc trƣng sau kiểm tra 94 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1: Sơ đồ phƣơng pháp phân loại tập vật lí 13 Hình 2.1: Biểu diễn vectơ quay u i đoạn mạch xoay chiều có R 37 Hình 2.2: Biểu diễn vectơ quay u i đoạn mạch xoay chiều có C 38 Hình 2.3: Biểu diễn vectơ quay u i đoạn mạch xoay chiều có L 38 Hình 2.4: Biểu diễn vectơ quay đoạn mạch xoay chiều theo qui tắc hình bình hành 39 Hình 2.5: Biểu diễn vectơ quay đoạn mạch xoay chiều theo qui tắc đa giác 40 Hình 2.6: Mơ tả chuyển động tròn tƣơng ứng với biến thiên u 48 Hình 2.7: Hình vẽ mẫu – Dạng 52 Hình 2.8: Giản đồ vectơ quay mạch R,L,C dạng hình bình hành 53 Hình 2.9: Giản đồ vectơ quay mẫu – Dạng 54 Hình 2.10: Hình vẽ mẫu – Dạng 54 Hình 2.11: Giản đồ vectơ – Dạng 55 Hình 2.12: Giản đồ vectơ mạch R, L, C theo qui tắc đa giác 56 Hình 2.13: Hình vẽ mẫu – Dạng 56 Hình 2.14: Hình vẽ mẫu – Dạng 57 Hình 2.15: Hình vẽ mẫu – Dạng 58 iv Hình 2.16: Biểu diễn vectơ quay đoạn mạch xoay chiều theo qui tắc hình bình hành 58 Hình 2.17: Biểu diễn vectơ quay các số phức 59 Hình 2.18: Đồ thị cơng suất mẫu – Dạng 67 Hình 2.19: Hình vẽ mạch điện mẫu – Dạng 77 Hình 2.20: Giản đồ vectơ mẫu – Dạng 78 Hình 3.1: Đồ thị tần số tích lũy kiểm tra số các lớp ĐC TN 91 Hình 3.2: Đồ thị tần số tích lũy kiểm tra số các lớp ĐC TN 92 Hình 3.3: Biểu đồ phân loại kết điểm kiểm tra HS sau kiểm tra số 93 Hình 3.4: Biểu đồ phân loại kết điểm kiểm tra HS sau kiểm tra số 93 v MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn i Danh mục viết tắt ii Danh mục các bảng iii Danh mục các hình iv Mục lục vi Mở đầu Chƣơng 1: MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Cơ sở lí luận 1.1.1 Vấn đề dạy học phân hóa tổ chức các lớp chọn trƣờng THPT 1.1.2 Bồi dƣỡng kiến thức cho học sinh các lớp chọn trƣờng THPT 1.1.3 Một số vấn đề lý luận tập Vật lí dạy học trƣờng THPT 12 1.1.4 Một số vấn đề phƣơng pháp dạy học tập Vật lí trƣờng THPT 17 1.2 Cơ sở thực tiễn 23 1.2.1 Tìm hiểu nội dung kiến thức Vật lí bồi dƣỡng cho học sinh lớp chọn các trƣờng THPT 23 1.2.2 Tìm hiểu thực trạng dạy học Vật lí cho học sinh lớp chọn 25 vi trƣờng THPT Vũ Tiên – Vũ Thƣ – Thái Bình 1.2.3.Vấn đề sử dụng tập việc bồi dƣỡng kiến thức cho HS các lớp chọn, HS giỏi Vật lí lớp 12 THPT 30 Chƣơng 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP PHẦN “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” THUỘC CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÍ LỚP 12 NÂNG CAO TRUNG HỌC PHỔ THÔNG DÀNH CHO HỌC SINH LỚP CHỌN 32 2.1 Vị trí, vai trò cấu trúc chƣơng “Dòng điện xoay chiều” 32 2.1.1 Vị trí vai trò chƣơng “Dòng điện xoay chiều” 32 2.1.2 Cấu trúc nội dung chƣơng “Dòng diện xoay chiều” 34 2.2 Phân loại phƣơng pháp chung giải tập chƣơng “Dòng điện xoay chiều” 44 2.2.1 Phân loại các dạng tập 44 2.2.2 Các phƣơng pháp giải chung 45 2.3 Xây dựng hệ thống hƣớng dẫn giải các dạng tập phần “Dòng điện xoay chiều” thuộc chƣơng trình Vật lí lớp 12 Nâng cao THPT dành cho học sinh lớp chọn 46 Chƣơng 3:THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 86 3.1 Mục đích, nhiệm vụ, đối tƣợng phƣơng pháp TNSP 86 3.1.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 86 3.1.2 Đối tƣợng phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 86 3.3 Kết xử lí kết 87 3.3.1 Xây dựng tiêu chí để đánh giá 87 3.3.2 Phân tích các kết mặt định tính 88 vii 3.3.3 Phân tích các kết mặt định lƣợng 88 3.4 Đánh giá chung thực nghiệm sƣ phạm 95 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 PHỤ LỤC viii 3.4 Đánh giá chung thực nghiệm sƣ phạm Sau tiến hành thực nghiệm sƣ phạm xử lý các số liệu, rút số nhận xét sau: HS lớp TN nắm vững kiến thức hơn, biểu khả tái vận dụng kiến thức tốt hơn, biết cách giải vấn đề chủ động tìm cách giải tập tối ƣu Kết kiểm tra cho thấy lớp TN điểm trung bình cao lớp ĐC Tỉ lệ HS đạt điểm khá giỏi lớp TN cao hơn, còn tỉ lệ HS yếu trung bình lớp TN thấp lớp ĐC Khơng khí học tập HS lớp TN sôi khả ghi nhớ, tái kiến thức cao HS lớp ĐC Đồ thị đƣờng tần số lũy tích tỉ lệ học sinh đạt dƣới điếm Xi lớp TN nằm bên phải phía dƣới đồ thị đƣờng tần số lũy tích tƣơng ứng lớp ĐC, chứng tỏ kết học tập lớp TN tốt lớp ĐC Mặt khác, Hệ số biến thiên V lớp TN nhỏ lớp ĐC, chứng tỏ mức độ phân tán quanh giá trị trung bình cộng lớp TN nhỏ hơn, nghĩa chất lƣợng lớp TN đồng hơn, ổn định so với lớp ĐC Nhƣ kết luận, việc sử dụng hệ thống tập vật lí mà chúng tơi soạn thảotrong quá trình dạy học mang lại hiệu cao; HS thu nhận kiến thức tốt, phát triển khả vận dụng sáng tạo, độc lập phát triển đƣợc lực nhận thức tƣ HS Bên cạnh các kết nêu trên, các GV dạy TN cho rằng: hệ thống tập xây dựng quá trình hồn thiện luận văn giúp GV có hệ thống tập phong phú, rõ ràng, đảm bảo chất lƣợng, đáp ứng phần nhu cầu việc sử dụng tập dạy học các lớp chọn Do thời gian có hạn nên đề tài nghiên cứu phần tập “Dòng điện xoay chiều” Để việc sử dụng tập dạy học Vật lí đƣợc cải thiện nữa, cần phải xây dựng hoàn thiện tiếp hệ thống cho các phần khác chƣơng trình Vật lí phổ thơng 95 Kết luận chƣơng Sau TNSP, thông qua tổ chức, theo dõi, phân tích các dạy TN ĐC kết hợp với trao đổi với GV HS, đặc biệt việc xử lí các kiểm tra theo kiểm định, chúng tơi có nhận xét sau đây: - Hệ thống tập định hƣớng phƣơng pháp giải các tập phần “Dòng điện xoay chiều” xây dựng hữu ích TNSP Việc tổ chức bồi dƣỡng HS lớp chọn theo nội dung góp phần kích thích hứng thú học tập nhận thức HS, giúp HS học tập, nghiên cứu đạt hiệu cao, phát huy đƣợc tính tích cực, tự lực suy nghĩ, tiếp thu ghi nhớ kiến thức tốt - Học sinh có khả nắm vững kiến thức tìm hiểu sâu các kiến thức nâng cao, biết vận dụng linh hoạt hiệu 96 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận - Dựa sở lí luận việc bồi dƣỡng kiến thức cho HS lớp chọn, chúng xây dựng đƣợc hệ thống tập định hƣớng phƣơng pháp giải cho phần “Dòng điện xoay chiều”, chƣơng trình vật lí lớp 12 nâng cao THPT dành cho HS lớp chọn - Quá trình TNSP các kết đạt đƣợc chứng tỏ tính khả thi đề tài Việc sử dụng hệ thống tập phần “Dòng điện xoay chiều” đem lại hứng thú hiệu việc bồi dƣỡng, nâng cao kiến thức cho HS lớp chọn - Hệ thống tập còn giúp HS phát triển khả tƣ duy, tính tích cực, chủ động sáng tạo giải vấn đề nâng cao Vật lí học sinh giỏi Khuyến nghị Chúng nhận thấy để đề tài thành công cần tiến hành TNSP đƣa vào sử dụng phạm vi rộng Hệ thống tập cần đƣợc cập nhật, bổ sung cho phù hợp với đối tƣợng HS mục tiêu quá trình dạy học thực tế Hiện nay, quá dạy học THPT nói chung mơn vật lí nói riêng mang nặng tính truyền thống Cả chƣơng trình, phƣơng pháp dạy học hƣớng đến cung cấp kiến thức, chƣa chú trọng rèn luyện các thao tác tƣ duy, kĩ cần thiết học tập sống Thiết nghĩ, cần đổi chƣơng trình, phƣơng pháp dạy học đặc biệt cách đánh giá, tạo hứng thú học tập, phát huy tính tích cực, tự lực sáng tạo HS Từ nâng cao chất lƣợng dạy học, tạo nên các hệ ngƣời Việt nam phát triển toàn diện 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Giáo dục Đào tạo (2005) Luật Giáo dục Nhà xuất Tƣ pháp DS Dƣơng Trọng Bái (2003) Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí trung học phổ thơng Nhà xuất Giáo dục Dƣơng Văn Cẩn(Chủ biên) – Hà Duyên Tùng – Nguyễn Xuân Trƣờng – Nguyễn Văn Hóa – Nguyễn Xuân Trung(2010) 1000 trắc nghiệm trọng tâm điển hình Vật lí 12 Nhà xuất Đại học Sƣ Phạm, Hà Nội Bùi Quang Hân, Trần Văn Bồi, Nguyễn Văn Minh, Phạm Ngọc Tiến (2003) Giải tốn Vật lí 12 – Tập Nhà xuất Giáo dục Nguyễn Cảnh Hịe (2009) Vật lí 12 Những tập hay điển hình Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Cảnh Hịe, Phạm Huy Thơng (2006) Tài liệu Vật lí 12 Nâng cao – Tập Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội Vũ Thanh Khiết (2008) Phương pháp giải toán Vật lí 12 Nhà xuất Giáo dục Vũ Thanh Khiết, Tơ Giang (2009) Bồi dưỡng HS giỏi Vật lí THPT – Điện học Nhà xuất Giáo dục Đỗ Hƣơng Trà, Phạm Gia Phách (2009) Dạy học tập vật lí trường THPT Nhà xuất Đại học Sƣ Phạm, Hà Nội 10 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng (2001) Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS dạy học Vật lí trường phổ thông Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội 11 Phạm Hữu Tịng (2007) Dạy học vật lí trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo tư khoa học Nhà xuất Đại học Sƣ phạm, Hà Nội 12 Lê Gia Thuận – Hồng Liên (2007) Trắc nghiệm Vật lí Điện xoay chiều Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội 98 PHỤ LỤC PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA SỐ (Thời gian làm bài: 45 phút, không kể thời gian giao đề) Câu Khung dây phẳng hình chữ nhật, quay xung quang trục quay qua hai trung điểm hai cạnh đối diện Trong khung xuất dòng điện xoay chiều nếu: A Chỉ cần khung quay với vận tốc góc  B Chỉ cần có từ trƣờng không đổi C Khung quay đều, từ trƣờng không đổi D Khung quay đều, từ trƣờng không đổi véctơ cảm ứng từ vng góc với trục quay Câu Một trạm thuỷ điện nhỏ, lƣu lƣợng nƣớc 10m2/s Nƣớc chảy vào tua bin có vận tốc v0 = 2m/s từ độ cao h = 10m so với tua bin, nƣớc khỏi tua bin với vận tốc v = 0,5m/s Hiệu suất động 0,8 máy phát điện 0,9 Tìm công suất máy phát A 563,5KW B 733,5KW C 468,5KW D 825KW Câu Một bóng đèn ống đƣợc mắc vào mạng điện xoay chiều tần số f = 50Hz, hiệu điện hiệu dụng U = 220V Biết đèn sáng độ lớn hiệu điện hai cực bóng đèn nhỏ 155V Tìm thời gian đèn sáng chu kì: A 1/75 s B 1/600 s C 1/120 s D 1/100 s Câu Một nam châm điện có dòng điện xoay chiều tần số f = 50Hz qua ĐẶt nam châm điện phía dây thép AB căng ngang, A B cố định, chiều dài AB = 60cm Ta thấy có sóng dừng dây với bó sóng Tính vận tốc truyền sóng dây: A 20m/s B 30m/s C 50m/s D 60m/s Câu Cho dòng điện xoay chiều i = 3,14sin(314t)(A) chạy qua bình điện phân Tính điện lƣợng qua bình nửa chu kì đầu A 0,02C B 0,03C C 0,04C D 0,05C Câu Một khung dây hình chữ nhật, kích thƣớc 40cm x 60cm, gồm 200 vòng dây, đƣợc đặt từ trƣờng có cảm ứng từ 0,2T Trục đối xứng khung dây vng góc với từ trƣờng, khung dây quay với vận tốc 120vòng/phút Chọn thời điểm đầu lúc mặt phẳng khung dây vuông góc với các đƣờng cảm ứng từ Xác định suất điện động cảm ứng hai đầu khung dây thời điểm t = 5s A 60V B 0V C 120V D 40V Câu Dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = I0sin(100 t ) Trong khoảng thời gian từ đến 0,01s cƣờng độ dòng điện tức thời có giá trị 0,5I0 vào thời điểm ? A 1/400 s 1/200 s B 1/500 s 3/500 s C 1/300 s 1/150 s D 1/600 s 1/120 s Câu Điện áp xoay chiều hai điểm A B có biểu thức  u  220 cos(100t  ) V Tại thời điểm t1, có giá trị tức thời u1 = 220V có xu hƣớng tăng Hỏi thời điểm t sau 5ms có giá trị tức thời bằng? A 220V B -220V C -220 V D -110 V Câu Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm có độ tự cảm thay đổi đƣợc Dòng điện mạch có f = 50Hz Điều chỉnh độ tự cảm lần lƣợt các giá trị L1 = mạch i1 i2 lệch pha góc  H L2 =  H dòng điện  so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch Tình điện dung tụ điện A 50  F B 100  F C 150  F D 200  F Câu 10 Cho mạch điện xoay chiều R, L, C có C thay đổi đƣợc Đặt vào  10 4  mạch điện hiệu điện u  100 cos(100t  ) V C = C1 = F hay C = C2 = góc 10 4 F mạch tiêu thụ cơng suất, nhƣng i đổi pha 3 2 Điện trở đoạn mạch là: A 100  B 100  C 100  D 100/  Câu 11 Cho mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm u  U cos(100t ) V Khi mắc Ampe kế có điện trở khơng đáng kể vào hai đầu cuộn dây A 1A, hệ số công suất đoạn mạch AB 0,8 Khi mắc Vơn kế có điện trở vô lớn thay vào đúng chỗ Ampe kế V 200V, hệ số cơng suất đoạn mạch AB 0,6 Tìm R U0 A 96  160V B 128  160 V C 128  160V D 96  160 V Câu 12 Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có R biến trở Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều có biểu thức u  120 cos(120 t ) V Biết ứng với hai giá trị biến trở: R1=18  , R2=32  cơng suất tiêu thụ P đoạn mach nhƣ Công suất đoạn mạch nhận giá trị sau đây: A.144W B.288W C.576W D.282W Câu 13 Khi đặt hiệu điện u = 120cos200t (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây có L = A 2 B R Khi hệ số cơng suất mạch là: 200 C D 3 Câu 14 Đặt hiệu điện u = 250cos(100 t )V vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm có L = 0.75 H điện trở R mắc nối tiếp.Để công suất  mạch có giá trị P =125W R có giá trị: A 25  B 50  C 75  D 100  Câu 15 Cho đoạn mạch RLC, R = 50W Đặt vào mạch u = 100 sinwt(V), biết hiệu điện hai tụ hiệu điện hai đầu mạch lệch pha góc  /6 Công suất tiêu thụ mạch A 100W B 100 W C 50W D 50 W Câu 16 Đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp gồm tụ điện C  dây cảm L= 104 F , cuộn  H điện trở có R thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn 2 mạch hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 80V tần số f = 50 Hz Khi thay đổi R cơng suất tiêu thụ mạch đạt giá trị cực đại là: A Pmax = 64W B Pmax=100W C Pmax=128W D Pmax=150W Câu 17 Cho mạch điện RLC nối tiếp, cuộn L cảm, R biến trở Hiệu điện hiệu dụng U=200V, f=50Hz, biết ZL = 2ZC,điều chỉnh R để cơng suất hệ đạt giá trị lớn dòng điện mạch có giá trị I= A Giá trị C, L là: A m F H 10  B mF H  10 C F mH  10 D mF H  10 Câu 18 Một mạch R, L, C mắc nối tiếp (cuộn dây cảm) L C không đổi R thay đổi đƣợc Đặt vào hai đầu mạch nguồn điện xoay chiều có hiệu điện hiệu dụng tần số không đổi, điều chỉnh R đến cơng suất mạch đạt cực đại, lúc độ lệch pha u i A /4 B /6 C /3 D /2 Câu 19 Một đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn dây có độ tự cảm L = 0,08H điện trở r = 32 Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện dao động điều hoà ổn định cú tần số góc 300 rad/s Để cơng suất toả nhiệt biến trở đạt giá trị lớn điện trở biến trở phải có giá trị bao nhiêu? A 56 B 24 C 32 D 40 Cõu 20 Cho mạch điện xoay chiều ZL ZC = 120 , U không đổi R = 90 mạch có công suất P Điều chỉmh R đến giá trị công suất mạch P gái trị bao nhiªu? A.150  B 160 C 307  D Một giá trị khác Cõu 21 Cho mạch điện RLC nối tiếp có R biến thiên Biết U =100 công suất mạch cực đại c-ờng độ dòng điện hiệu dụng qua mạch A Biết có gia trị điện trở gấp làm cho công suất tiêu thụ mạch nhnhau giá trị gấp lần giá trị Tính giá trị lớn cđa ®iƯn trë A.1002 B 100 C 50 2 D125 Cõu 22 Cho mạch điện RLC nối tiếp có R biến thiên R = 12,5 50 mạch có công suất Tìm R để hệ số c«ng suÊt b»ng 1/2 A 50 2 B.50 C.252 D 25 Cõu 23 Cho mạch điện RLC nối tiếp có R biến thiên R = 12,5 50 mạch có công suất Biết U =100V Tính P cực đại A 600W B 300W C.200W D 400W Cõu 24 Cho mạch điện RLC nối tiếp có R biến thiên, U =150 Khi R = 50 P cực đại Tính giá trị cực đại A 450W B 300W C 225W D 150W Câu 25 Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở 80 Ω, nối tiếp với cuộn dây có điện trở hoạt động R= 20 Ω, , độ tự cảm L = 0,636H nối tiếp với tụ điện có điện dung thay đổi đƣợc Hiệu điện hai đầu đoạn mạch u = 100√2 sin(100t) V Giá trị điện dung C tụ để công suất tiêu thụ cực đại độ lớn công suất : A C= 10-4 / π F ; Pmax = 200W B C= 2.10-4 / π F ; Pmax = 100W C C= 10-4 / 2π F ; Pmax = 100W D C= 10-4 / 2π F ; Pmax = 200W PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA SỐ (Thời gian làm bài: 45 phút, không kể thời gian giao đề) Câu Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AN NB mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều ổn định u AB  200 cos(100 t   / 3) (V ) , NB điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch uNB  50 sin(100 t  5 / 6) (V ) Biểu thức điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AN là: A uAN  150 sin(100 t   / 3) (V ) C u AN  150 cos(100 t   / 3) (V ) B u AN  150 cos(120 t   / 3) (V ) D u AN  250 cos(100 t   / 3) (V ) Câu Trong lƣới điện dân dụng ba pha mắc hình sao, điện áp pha u1  220 cos100 t (V ) , u2  220 cos(100 t  2 )(V ) , u3  220 cos(100 t  2 )(V ) Bình thƣờng việc sử dụng điện các pha đối xứng điện trở pha có giá trị R1 = R2 = R3 = 4,4Ω Biểu thức cƣờng độ dòng điện dây trung hồ tình trạng sử dụng điện cân đối làm cho điện trở pha thứ pha thứ giảm nửa là:  A i  100 2cos(100 t  ) A B i  100 2cos(100 t   ) A C i  50 2cos(100 t  2 ) A D i  50 2cos(100 t  ) A  Câu Đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây dòng điện chạy mạch  Gọi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây hai đầu tụ điện lần lƣợt U d UC Khi UC = A 0,87 Ud B 0,5 hệ số cơng suất mạch điện bằng: C 0,707 D 0,25 Câu Cho mạch điện xoay chiều AB, theo thứ tự gồm L, R, C, cuộn dây cảm M điểm L R; N điểm R B Biết U AM = 80V; UNB = 45V độ lệch pha uAN uMB 900 Điện áp A B có giá trị hiệu dụng là: A 100V B 60V C 69,5V D 35V Câu Mạch điện xoay chiều AB theo thứ tự gồm phần tử L, R, C mắc nối tiếp, M điểm L R; N điểm R C Điện trở R tụ điện C có giá trị khơng đổi, cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi giá trị Đặt vào hai đầu A, B mạch điện điện áp xoay chiều có tần số f, điện áp hiệu dụng U ổn định, điều chỉnh L để có u MB vng pha với uAB Tiếp tăng giá trị L mạch có: A UAM tăng, I giảm B UAM giảm, I tăng C UAM tăng, I tăng D UAM giảm, I giảm Câu Trong mạch điện xoay chiều gồm phần tử X nối tiếp với phần tử Y Biết X, Y ba phần tử (điện trở thuần, tụ điện, cuộn dây cảm) Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = U cos100πt(V) U điện áp hiệu dụng hai phần tử X, Y đo đƣợc lần lƣợt UX = UY  U Các phần tử X Y lần lƣợt là: A Cuộn dây điện trở B Cuộn dây tụ điện C Tụ điện điện trở D Một hai phần tử cuộn dây tụ điện phần tử còn lại R Câu 7: Cho mạch điện xoay chiều AB gồm R, L, C mắc nối tiếp Cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi đƣợc Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều ổn định u  100 cos(100 t ) (V ) Điều chỉnh độ tự cảm để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại U L max điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện 200 V Giá trị U L max là: A 150V B 150V C 300V D 250V Câu Cho mạch điện xoay chiều gồm tụ điện, điện trở cuộn dây cảm Điện dung C có giá trị thay đổi đƣợc Điều chỉnh giá trị C cho hiệu điện hiệu dụng phần tử đạt giá trị lớn nhất, thấy UCmax = 3ULmax = 120 V Khi URmax có giá trị ? A 160V B 120V C 160 V D 60 V Câu Một vòng dây có diện tích S  100cm2 điện trở R  0, 45 , quay với tốc độ góc   100rad / s từ trƣờng có cảm ứng từ B  0,1T xung quanh trục nằm mặt phẳng vòng dây vng góc với các đƣờng sức từ Nhiệt lƣợng tỏa vòng dây quay đƣợc 1000 vòng là: A 1,396J B 0,354J C 0,657J D 0,698J Câu 10 Đặt điện áp u  U 2cost (U, ω không đổi) vào đoạn mạch AB nối tiếp Giữa hai điểm AM biến trở R, MN cuộn dây có r NB tụ điện C Khi R = 75  đồng thời có biến trở R tiêu thụ cơng suất cực đại thêm tụ điện C‟ vào đoạn NB dù nối tiếp hay song song với tụ điện C thấy UNB giảm Biết các giá trị r, ZL, ZC, Z (tổng trở) nguyên Giá trị r ZC là: A 21  ; 120  B 128  ; 120  C 128  ; 200  D 21  ; 200  Câu 11 Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp, cuộn dây cảm Khi đặt điện áp xoay chiều có tần số góc ω (mạch có tính cảm kháng) Cho ω thay đổi ta chọn đƣợc ω0 làm cho cƣờng độ dòng điện hiệu dụng có giá trị lớn Imax trị số ω1 , ω2 với ω1 – ω2 = 150π cƣờng độ dòng điện hiệu dụng lúc I  A 225Ω I max Cho L  H Điện trở R có giá trị ? 2 B 200Ω C.150Ω D.125Ω Câu 12 Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho L, R, ω không đổi Thay đổi C đến C = Co hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại Khi A Co  R  Z L2 Z L B Co  L 2 C Co  L D Co  2L Câu 13 Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm hai đầu tụ điện lần lƣợt 30 V , 60 V 90 V Khi điện áp tức thời hai đầu điện trở có độ lớn 30V độ lớn điện áp tức thời hai đầu mạch? A 42,43V B 81,96V C 60V D 90V Câu 14 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào mạch RLC nối tiếp, tần số f thay đổi đƣợc Khi f = fo = 100Hz cơng suất tiêu thụ mạch cực đại Khi f = 160Hz cơng suất mạch P Giảm liên tục f từ 160Hz đến giá trị cơng suất tiêu thụ mạch lại P? Chọn đáp án đúng A 125Hz B 40Hz C 62,5Hz D 90Hz Câu 15 Điện trạm điện đƣợc truyền dƣới hiệu điện 40kV, hiệu suất quá trình truyền tải H1 = 80% Biết công suất truyền tải đến nơi tiêu thụ khơng đổi, muốn hiệu suất quá trình truyền tải tăng đến H = 95% ta phải A tăng hiệu điện lên đến 73,4kV B tăng hiệu điện lên đến 36,7kV C giảm hiệu điện xuống còn 40kV D giảm hiệu điện xuống còn 20kV Câu 16 Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp có tính cảm kháng, tăng tần số dòng điện xoay chiều hệ số cơng suất mạch A không thay đổi B tăng C giảm D Câu 17 Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh hiệu điện xoay chiều có tần số 50 Hz Biết điện trở R = 25 Ω, cuộn dây cảm (cảm thuần) có L = 1/π H Để hiệu điện hai đầu đoạn mạch trễ pha π/4 so với cƣờng độ dòng điện dung kháng tụ điện A 125 Ω B 150 Ω C 75 Ω D 100 Ω Câu 18 Đặt hiệu điện u = U0sinωt (U0 ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Biết độ tự cảm điện dung đƣợc giữ không đổi Điều chỉnh trị số điện trở R để công suất tiêu thụ đoạn mạch đạt cực đại Khi hệ số công suất đoạn mạch A 0,85 B 0,5 C D 1/√2 Câu 19 Một máy biến có cuộn sơ cấp 1000 vòng dây đƣợc mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện hiệu dụng 220 V Khi hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở 484 V Bỏ qua hao phí máy biến Số vòng dây cuộn thứ cấp A 2500 B 1100 C 2000 D 2200 Câu 20 Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho R = 30Ω, L = 0,4H, C thay đổi đƣợc Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện xoay chiều u = 120cos(100t + π/2)V Khi C = Co công suất mạch đạt giá trị cực đại Khi biểu thức hiệu điện hai đầu cuộn cảm L A uL = 80 cos(100t + π)V B uL = 160cos(100t + π)V C uL = 80 cos(100t + π/2)V D uL = 160cos(100t + π/2)V Câu 21 Một máy biến có số vòng cuộn sơ cấp 2000vòng nối với nguồn xoay chiều U=200V; số vòng cuộn thứ cấp 1000vòng Mắc cuộn thứ cấp với động cơ, động tiêu thụ công suất 1kW hệ số công suất 0,8 Tính cƣờng độ hiệu dụng cuộn thứ cấp? A 10 A B 6,25 A C 12,5 A D 25 A Câu 22 Một mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn AN NB mắc nối tiếp, đoạn AN có cuộn cảm L= H, đoạn NB gồm R=100  tụ có 3 điện dung C thay đổi đƣợc Đặt vào hai đầu mạch điện áp uAB=Uocos(120  t )Vổn định Để điện áp hiệu dụng đoạn NB cực đại điện dung tụ là: A 104 F 3, 6 B 104 F 1,8 C 104 F 36 D 103 F 7, 2 Câu 23 Cho đoạn mạch RLC nối tiếp Biết L = 1/ H C = 200/ F, điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu mạch ổn định có biểu thức u = U0cos(100t) Ghép thêm tụ C‟ vào đoạn chứa tụ C Để điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha /2 so với điện áp hai đầu tụ phải ghép giá trị C‟ bao nhiêu? A ghép C‟ nt C, C‟ = 200/ F B ghép C‟ nt C, C‟ = 100/ F C ghép C‟// C, C‟ = 200/ F D ghép C‟// C, C‟ = 100/ F Câu 24 Đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có lõi sắt đèn điện trở R mắc nối tiếp Đèn sáng, rút dần lõi sắt khỏi ống dây độ sáng đèn A tăng lên B không đổi C giảm D.có thể tăng giảm tùy theo điện trở đèn Câu 25 Đoạn mạch AB gồm biến trở R, cuộn dây cảm L, tụ điện C mắc nối thứ tự đó, M điểm cuộn dây tụ Mắc vào hai đầu AB điện áp xoay chiều uAB=Uocos(100  t +  / )V, Uo không đổi Khi điều chỉnh biến trở đến các giá trị 16Ω 64Ω cơng suất mạch 80W Điều chỉnh R cơng suất mạch cực đại thấy UMB=20 V Biểu thức uAM là: A 40 13 cos(100  t +0,197)V B.40 13 cos(100  t +0,721)V C 80 13 cos(100  t +0,197)V D 80 13 cos(100  t +0,721)V ... sử dụng tập dạy học tích cực - Xây dựng hệ thống hƣớng dẫn giải tập phần “Dòng điện xoay chiều” chƣơng trình Vật lí 12 Nâng cao THPT Giả thuyết khoa học Xây dựng hệ thống hƣớng dẫn giải tập phần... phát triển tư Bài tập luyện tập Bài tập sáng tạo Bài tập nghiên cứu Bài tập thiết kế Bài tập có nội dung lịch sử Phân loại tập vật lí Căn theo nội dung Bài tập có nội dung cụ thể Bài tập có nội... trình hƣớng dẫn HS giải tập theo hệ thống tập xây dựng - Kiểm tra, khảo sát đánh giá tính hiệu tính khả thi việc áp dụng hệ thống tập xây dựng đƣợc Xử lý kết thực nghiệm toán học thống kê Khách