- Nhớ lại kiến thức trả lời: Dòng điện không đổi là dòng điện chỉ chạy theo một chiều và có cường độ không đổi theo thời gian.. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU §12?[r]
(1)Tiết theo PPCT: CHƯƠNG III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU §12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DỊNG ĐIỆN
XOAY CHIỀU
Ngày soạn:
Tuần: Ngày dạy:
Lớp 12C:
I MỤC TIÊU
- Phát biểu định nghĩa dòng điện xoay chiều
- Viết biểu thức cường độ dòng điện điện áp tức thời - Biết nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều
- Viết biểu thức cơng suất tức thời dịng điện xoay chiều chạy qua điện trở
- Phát biểu định nghĩa viết biểu thức cường độ dòng điện hiệu dụng I, hđt hiệu dụng U - Giải số tập có liên quan dòng điện xoay chiều
II CHUẨN BỊ 1 Giáo viên 2 Học sinh Ôn lại:
- Các khái niệm dòng điện chiều, dòng điện biến thiên định luật Jun - Các tính chất hàm điều hoà (hàm sin hay cosin)
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động (10 phút): Tìm hiểu khái niệm dịng điện xoay chiều
Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung
- Đặt vấn đề: Trong chương trình Vật lý 11 nghiên cứu dịng điện chiều khơng đổi Vậy, dịng điện xoay chiều có đặc trưng, tính chất ứng dụng ntn? Dòng điện xoay chiều khác với dịng điện chiều sao? Những câu hỏi trả lời 12
- Yêu cầu HS nhắc lại định nghĩa dòng điện chiều không đổi?
- Xác nhận câu trả lời Đưa định nghĩa dòng điện xoay chiều
- Giới thiệu đại lượng biểu thức i
- Nhớ lại kiến thức trả lời: Dịng điện khơng đổi dòng điện chạy theo chiều có cường độ khơng đổi theo thời gian - HS ghi nhận định nghĩa dòng điện xoay chiều biểu thức i
CHƯƠNG III
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU §12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DỊNG
ĐIỆN XOAY CHIỀU
I Khái niệm dòng điện xoay chiều
Là dịng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật hàm số sin hay cosin, với dạng tổng quát:
i = I0cos(t + )
i: giá trị cđdđ thời điểm t, (cường độ tức thời).
I0 > 0: giá trị cực đại (cường độ cực đại)
> 0: tần số góc (rad/s)
2 f T
(2)Yêu cầu HS thực C2?
- Xác nhận kết
- Thực C2:
a os(100 )( ) i c t A I0 = 5A, 100 ( rad s/ )
2
0,02( )
T s
; f 50(Hz)
T ( ) rad
c os(100 ) os(100 )( )
i c t
i c t A
I0 = 2A, 100 ( rad s/ )
0,02( )
T s
; f 50(Hz)
T (rad)
: pha ban đầu (rad)
Hoạt động (10 phút): Tìm hiểu nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều
Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung
- Xét cuộn dây dẫn dẹt hình trịn, khép kín, quay quanh trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt trong từ trường B có phương với trục quay
- Biểu thức từ thơng qua diện tích S đặt từ trường đều?
- Nhận xét suất điện động cảm ứng xuất cuộn dây?
- Nhận xét về cường độ dòng điện xuất cuộn dây?
- HS theo dẫn dắt GV để tìm hiểu nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều
- Trả lời: = NBScos với ( , )B n
- Suất điện động cảm ứng biến theo theo thời gian
- Cường độ dịng điện biến thiên điều hồ cuộn dây xuất dòng điện xoay chiều
II Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều
- Xét cuộn dây dẫn dẹt hình trịn, khép kín, quay quanh trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt trong từ trường B có phương với trục quay
- Giả sử lúc t = 0, =
- Lúc t > = t, từ thông qua cuộn dây: = NBScos =
NBScost
Vì biến thiên theo thời gian t nên cuộn dây xuất sđđ cảm ứng:
d
e NBS sin t
dt
- Nếu cuộn dây kín có điện trở R cường độ dòng điện cảm ứng cho bởi:
(3) Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều gì?
- Thực tế máy phát điện người ta để cuộn dây đứng yên cho nam châm (nam châm điện) quay trước cuộn dây Ở nước ta f = 50Hz
- Dùng máy phát điện xoay chiều, dựa vào tượng cảm ứng điện từ
NBS
i sin t
R
Trong cuộn dây xuất dòng điện xoay chiều với tần số góc cường độ cực đại:I0 NBS
R
Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều: dựa vào tượng cảm ứng điện từ
Hoạt động (15 phút): Tìm hiểu giá trị dụng
Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung
- Thơng báo: Thí nghiệm chứng tỏ dịng điện xoay chiều có hiệu ứng toả nhiệt Jun-Len-xơ dòng điện chiều Khi cho dòng điện xoay chiều i = I0cos(t + ) chạy qua điện trở R cơng suất tức thời tiêu thụ R tính ntn? - Thơng báo Giá trị trung bình p chu kì cơng suất trung bình
- Thơng báo I
I giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện xoay chiều (cường độ hiệu dụng)
- Có thể định nghĩa cường độ hiệu dụng I ntn?
- Thơng báo: Đối với dịng điện xoay chiều, đại lượng hiệu điện thế, suất điện động … hàm số sin hay cosin thời gian, với đại lượng này: giá trị hiệu dụng = giá trị cực đại /
- Nêu ý: số liệu ghi thiết bị điện giá trị hiệu dụng; thiết bị đo mạch điện xoay chiều đo giá trị hiệu dụng
- Trả lời: p = Ri2 = R.
0
I cos2(t + )
- Phát biểu định nghĩa cường độ hiệu dụng
III Giá trị hiệu dụng Cường độ hiệu dụng I Cho dòng điện xoay chiều:
i = I0cos(t + ) chạy qua điện trở R
Công suất tức thời tiêu thụ R: p = Ri2 = R.
0
I cos2(t + ) Giá trị trung bình p một chu kì cơng suất trung bình:
P = p RI 02cos2t
P = 02
p RI
Đặt:
I I
P = R.I2
I: giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện xoay chiều (cường độ hiệu dụng).
I0: cường độ cực đại Định nghĩa: (SGK)
2 Hiệu điện thế, suất điện động hiệu dụng U U ; E E Chú ý
(4)đều giá trị hiệu dụng
- Các thiết bị đo mạch điện xoay chiều đo giá trị hiệu dụng Hoạt động (2 phút): Tổng kết tiết học – Giao nhiệm vụ nhà cho HS
Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung
- Nêu kiến thức trọng tâm - Giao nhiệm vụ nhà cho HS: + Làm tập 3- 10 – tr66 – SGK + Xem lại nội dung định luật Ôm đoạn mạch chứa R
(5)