Giải bài toán về độ lệch pha giữa hai điện áp tức thời trong đoạn mạch RLC nối tiếp bằng phương pháp giản đồ fre nen

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT BÌNH SƠN =====***===== BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: Giải toán độ lệch pha hai điện áp tức thời đoạn mạch RLC nối tiếp phương pháp giản đồ Fre-nen Tác giả: Đào Tiến Phức Mã sáng kiến: 19.54.03 Sơng Lơ, năm 2021 Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN Lời giới thiệu Đổi phương pháp dạy học vấn đề cần quan tâm hàng đầu giáo viên Vật lý mơn học khó học sinh THPT Để em có hứng thú việc học mơn này, giáo viên cần có phương pháp dạy học hợp lý phù hợp với đối tượng học sinh Phần “Dòng điện xoay chiều” nằm chương trình Vật lý lớp 12, năm học cuối cấp em học sinh Học sinh áp dụng kiến thức học chương trình để chuẩn bị cho kỳ thi tốt nghiệp cao đẳng đại học đến, mà dạng toán dòng điện xoay chiều phong phú đa dạng, toán lệch pha điện áp tức thời lệch pha điện áp tức thời dòng điện tức thời qua mạch Qua q trình giảng dạy tơi nhận thấy học sinh giải toán điện xoay chiều xác định điều kiện pha hai điện áp tức thời mạch RLC nối tiếp thường lúng túng khơng tìm cách giải nhanh, đơn giản em khơng nắm rõ mối quan hệ pha điện áp tức thời cách vẽ giản đồ Fre-nen Để giúp em hiểu sâu sắc có phương pháp giải nhanh tập điện xoay chiều, nhằm đáp ứng yêu cầu kỳ thi tốt nghiệp cao đẳng đại học hình thức thi trắc nghiệm thời gian nhanh, đưa số kinh nghiệm “Giải toán độ lệch pha hai điện áp tức thời đoạn mạch RLC nối tiếp phương pháp giản đồ Fre- nen” Khi giải toán dạng này, giáo viên nên đưa kiến thức mối quan hệ điện áp tức thời cường độ dòng điện tức thời Cách vẽ giản đồ Fre-nen qui tắc cộng vec tơ theo qui tắc hình bình hành Khi giải tập, giáo viên từ dạng tập đơn giản đến tập phức tạp Giáo viên hướng dẫn học sinh giải tập mẫu cho tập tương tự để học sinh tự làm nhà Sau giáo viên kiểm tra tập để nhận xét thái độ học tập học sinh ═════════════════════════════════════════════════════ -2- Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ Để đánh giá kết học tập em, giáo viên tiến hành kiểm tra đánh giá thông qua hình thức kiểm tra tự luận hệ thống câu hỏi trắc nghiệm Thông qua kiểm tra đánh giá, giáo viên rút nhận xét việc áp dụng phương pháp dạy có phù hợp với trình độ nhận thức học sinh khơng, để từ có biện pháp khắc phục phù hợp Tên sáng kiến: Giải toán độ lệch pha hai điện áp tức thời đoạn mạch RLC nối tiếp phương pháp giản đồ Fre- nen Tác giả sáng kiến: - Họ tên: Đào Tiến Phức - Địa tác giả sáng kiến: Trường THPT Bình Sơn – Sơng Lô – Vĩnh Phúc - Số điện thoại: 0972571331 E_mail: daotienphuc.gvbinhson@vinhphuc.edu.vn Chủ đầu tư tạo sáng kiến: Tác giả sáng kiến Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Đề tài “Giải toán độ lệch pha hai điện áp tức thời đoạn mạch RLC nối tiếp phương pháp giản đồ Fre- nen” trình bày cách chi tiết toán độ lệch pha hai điện áp tức thời hướng dẫn cách giải có tính hệ thống với nhận xét ý, mong giúp em nắm sâu sắc ý nghĩa vật lý vấn đề liên quan Việc làm có lợi cho học sinh thời gian ngắn nắm phương pháp giải toán độ lệch pha hai điện áp tức thời từ phát triển hướng tìm tịi lời giải cho tương tự Ngày sáng kiến áp dụng: Từ tháng 10/2020 Mô tả chất sáng kiến: 7.1 Nội dung sáng kiến: CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Dòng điện xoay chiều + Định nghĩa: 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(ωt + ϕi) ═════════════════════════════════════════════════════ -3- Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ * i: giá trị cường độ dòng điện thời điểm t, gọi giá trị tức thời i (cường độ tức thời) * I0 > 0: giá trị cực đại i (cường độ cực đại) * ω > 0: tần số góc ω = 2π f = 2π T f: tần số i T: chu kì i * (ωt + ϕ): pha i * ϕ: pha ban đầu + Biểu thức điện áp tức thời dòng điện tức thời u = U0cos(ωt + ϕu) i = I0cos(ωt + ϕi) Với ϕ = ϕu – ϕi độ lệch pha u so với i, có − π π ≤ϕ ≤ 2 - Nếu ϕ > 0: u sớm pha ϕ so với i - Nếu ϕ < 0: u trễ pha |ϕ| so với i - Nếu ϕ = 0: u pha với i 1.2 Phương pháp giản đồ Fre - nen a Một đại lượng xoay chiều hình sin biểu diễn vectơ quay, có độ dài tỉ lệ với giá trị hiệu dụng đại lượng b Các vectơ quay vẽ mặt phẳng pha, chọn hướng làm gốc chiều gọi chiều dương pha để tính góc pha c Góc hai vectơ quay độ lệch pha hai đại lượng xoay chiều tương ứng d Phép cộng đại số đại lượng xoay chiều hình sin (cùng f) thay phép tổng hợp vectơ quay tương ứng e Các thơng tin tổng đại số phải tính hồn tồn xác định tính tốn giản đồ Fre-nen tương ứng 1.3 Vận dụng phương pháp giản đồ Fre – nen cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp 1.3.1 Xét mạch R, L, C ghép nối tiếp A R N L M C B Hình vẽ ═════════════════════════════════════════════════════ -4- Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ hình vẽ Vì R, L, C ghép nối tiếp nên ta có: i R = iL = iC = i việc so sánh pha dao động điện áp hai đầu phần tử với dòng điện chạy qua so sánh pha dao động chúng với dịng điện chạy mạch Vì lí trục pha giản đồ Fre-nen ta chọn trục dòng điện Các véc tơ biểu diễn dao động hiệu điện hai đầu phần tử hai đầu mạch điện biểu diễn trục pha thơng qua quan hệ với cường độ dịng điện Ta có: uuur UL uuur + uR pha với i nên U R phương chiều với trục i (trùng với i) uuu r UR uuu r π + uL nhanh pha so với i nên U L vng góc với Trục i hướng lên (chiều dương uuu r UC chiều ngược chiều kim đồng hồ) + uC chậm pha uuu r π so với i nên U C vng góc với trục i hướng xuống uur Hình vẽ uuu r uuu r uuu r Khi điện áp hai đầu đoạn mạch là: U = U R + U L + U C (hình vẽ 2) Để biểu diễn giản đồ véc tơ thường có hai cách: Dùng quy tắc hình bình hành dùng quy tắc đa giác Vận dụng hai quy tắc vẽ ta bắt đầu vẽ cho toán mạch điện a) Trường hợp 1: (UL > UC) uuu r r r Đầu tiên vẽ véc tơ U R , tiếp đến U L cuối U C Tổng hợp véc tơ theo uuu r quy tắc hình bình hành (vẽ véc tơ chung gốc) nối gốc U R với r r U C ta véc tơ U hình (với quy tắc đa giác) ═════════════════════════════════════════════════════ -5- ur I Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ b) Trường hợp 2: UL < UC Làm trường hợp ta giản đồ thu gọn tương ứng ═════════════════════════════════════════════════════ -6- Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ c Trường hợp đặc biệt - Cuộn cảm có điện trở r: Vẽ theo quy tắc uuu r uuu r uur uur R L,r C từ U R , đến Ur , đến U L , đến U C ═════════════════════════════════════════════════════ -7- Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ 1.3.2 Xác định độ lệch pha hai điện áp tức thời mạch RLC nối tiếp + Chọn trục gốc trục dòng điện, ϕ1 góc lệch pha u1 so với i, ϕ2 góc lệch pha u2 so với i + Vẽ vec tơ U có độ dài U1, hợp với trục i góc ϕ1 + Vẽ vec tơ U có độ dài U2, hợp với trục i góc ϕ2 + Dựa vào giản đồ vec tơ, ta tìm kết tốn u cầu Chú ý: + ϕ1= ϕ2: u1 pha với u2 π + ϕ1= ϕ2 ± : u1 vuông pha với u2 ═════════════════════════════════════════════════════ -8- Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ + ϕ1= ϕ2 ± ∆ϕ: u1 lệch pha với u2 ═════════════════════════════════════════════════════ -9- Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ CHƯƠNG BÀI TẬP VẬN DỤNG 2.1 Loại sử dụng cách vẽ giản đồ véc tơ theo qui tắc hình bình hành Bài tập Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp hình vẽ L A R C • B M Tần số f = 50Hz, R = 60Ω, C = 10 −4 ( F ) Để uAM lệch pha 1350 so với uAB cuộn dây π cảm có độ tự cảm L bao nhiêu? Hướng dẫn giải GV hướng dẫn học sinh vẽ vec tơ r r r r r U L (U AM ), U R vàU C ⇒ U AB (+) UL ϕ ULC UR I UAB UC O Từ giản đồ vec tơ xác định độ lệch pha uAB i? + Học sinh xác định |ϕ| =π/4 Kết luận uAB chậm pha π/4 so với i O Để tìm ZL ta dựa vào công thức nào? + Học sinh dựa vào công thức độ lệch pha uAB i tan ϕ = Z L − ZC = −1 R Tính ZL= 40Ω suy L= 0,4/π (H), với ZC = 100Ω Bài tập Cho mạch điện xoay chiều A R C L B • M ═════════════════════════════════════════════════════ - 10 - Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ biến trở R Giữ nguyên giá trị điện dung thay đổi biến trở Khi u AP lệch pha cực đại so với uAB UPB = U1 Khi (UAN.UNP) cực đại UAM = U2 Biết U1 = + U , độ lệch pha cực đại uAP uAB gần giá trị sau 4π 3π 5π 6π A B C D ( ) 7 7 Hướng giải: + Dễ thấy UAP khơng phụ thuộc vào biến trở R Z C = 2ZL Ta có giản đồ vecto hình bên + Do ZC = 2ZL = const nên R thay đổi tam giác APB ln cân A Độ lệch pha uAP uAB góc (PAB) => góc (PAB)max = 2ϕ A trùng M (R = 0) Khi U1 = U PB = + Khi U U U Z C = Z L (1); tan ϕ = Z L Z C = 2 2 r + ZL Z1 r + ( Z L − ZC ) r R = R0: +U U = 2 ⇒ ( U AN U NP ) max ⇔ U AN = U NP : U AN U NP ≤ U AN NP ∆APN tam giác vuông cân U AM = U = U cos Với Z = π U −Ur = − U r ; Z L = R0 + r ( r + R0 ) Suy ra: U = + ( Z L − Z C ) = ( R0 + r ) U ( ZL − r ) U U U U − r = − r = (2) Z2 2 ( R0 + r ) 2.Z L Thay (1), (2) 2 Z +  ZL  Z Z  vào U1 = + U ⇒  L ÷ = − 1÷ +  L ÷ ⇔ L ≈ 1,37672 ⇒ ϕ ≈ 540  r  r  r    r  4π Vậy, độ lệch pha cực đại uAP uAB 2ϕ ≈ 1080 ≈ ( ) Bài 9: Đặt điện áp xoay chiều u = Uo cos ( 100πt ) V vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm đoạn AM chứa cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi đoạn mạch MB chứa điện trở R nối tiếp với tụ điện C Khi thay đổi L đến giá trị L 1, L2 L3 biểu thức điện áp đoạn mạch MB uu r uMB1 = Uo1 cos ( 100πt − π / 2) V , uMB2 = Uo1 cos ( 100πt − π /3 Vu )u β U AB uMB3 = 320cos ( 100πt − 2π /3) V Giá trị U01 gần với giá trị sau ?uur A 410 V B 273 V C 437 V D 176 V U L ϕ RC ═════════════════════════════════════════════════════ uuu r uuuu r -U 25 U RC α C Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ Hướng giải: L ↑↓ ; R, C không đổi nên ϕ RC = const → α = const uuuu r uuuur Xét trường hợp với góc U RC U oAB 90o ; 60o ;120o ta có Uo U o1 U 01 320 = = = o o sin α sin ( 90 − α ) sin ( 120 − α ) sin ( 60o − α ) 90o − α + 120 − α = 180o → α = 15o → U o1 = 437,128(V ) Bài 10: Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở R cuộn dây mắc nối tiếp Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có tần số 50 Hz có giá trị hiệu dụng U khơng đổi Điện áp hai đầu R hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng lệch pha góc π/3 Để hệ số cơng suất người ta phải mắc nối tiếp với mạch tụ điện có điện dung 100 µF cơng suất tiêu thụ mạch 100 W Khi chưa mắc thêm tụ cơng suất tiêu thụ mạch A 80 W B 75 W C 86,6 W D 70,7 W Hướng giải: Dùng phương pháp véc tơ trượt, tam giác cân AMB tính ϕ = 300 Lúc đầu: ϕ = 300 Sau cộng hưởng: PCH = 100( W ) U2 cos ϕ = PCH cos ϕ R ⇒ P = PCH cos2 ϕ = 100cos2 300 = 75( W ) ⇒ Áp dụng : P = Bài 11: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số không đổi Biết R không đổi, cuộn cảm có độ tự cảm L khơng đổi, điện dung tụ điện thay đổi Khi điện dung C = C C = C2 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị, C = C điện áp u hai đầu đoạn mạch trễ pha i góc π Khi C = C2 điện áp u hai đầu đoạn mạch trễ pha i góc 5π Khi C = C0 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại 12 UCmax = 186 V, đồng thời điện áp hiệu dụng hai đầu R có giá trị gần với giá trị sau đây? A 200 V B 100 V C 180 V D 150 V ═════════════════════════════════════════════════════ - 26 - Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ Hướng giải: + Với φ1, φ2 φ0 độ lệch pha u i ứng với C 1, C2, C0 Ta có φ1 + φ2 = 2φ0 → φ0 = –52,50 + Khi C = C0 điện áp hiệu dụng tụ cực đại u RL vng pha với u + Từ hình vẽ, ta có:  U = U Cmax sin ϕ0 U 186 sin ( 52,5 ) = 89 V → U R = Cmax sin 2ϕ0 =  2  U R = U cos ϕ0 2.5 Bài tập tự giải R A • Bài Cho mạch điện hình vẽ C M L • B N Cn dây có điện trở hoạt động r, R=80Ω, U AB = 240 V Cường độ hiệu dụng I = A Biết uMB nhanh pha 300 so với uAB, uAN vuông pha với uAB Tính cảm kháng dung kháng mạch ĐS: ZL=120 Ω, ZC=80 Ω Bài Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Cuộn dây cảm Hai đầu mạch C A • M R L • B N điện mắc với nguồn điện xoay chiều có f = 50Hz Các điện áp u AN uMB lệch pha π/2 UAM= 200 V, UNB= 150V, R = 100 Ω Độ tự cảm L ĐS: L= (H ) 2π Bài Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ A R C • r,L M 2.10 −4 Trong R =50Ω, C= ( F ), r = 25Ω, L= ( H ) ,f= 50Hz Độ lệch pha uAM π 4π so với uMB bao nhiêu? ═════════════════════════════════════════════════════ - 27 - B Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ ĐS: uAM trễ pha so với uMB góc 7π 12 Bài Cho mạch điện hình vẽ: Biết R = Ω , C1 = A C1 R1 L,R2 N C2 B E 10 −2 F , R2 = 100 Ω , L = 0,318H, 8π f = 50Hz Thay đổi giá trị C2 để điện áp UAE pha với UEB Giá trị C2 ĐS: C = 100 µF 3π M C B L,r A Bài Mạch hình vẽ uAB = 120 cos100 πt (V) Dùng vôn kế có điện trở lớn đo A M thấy 120V, u AM nhanh pha uAB góc π Biểu thức điện áp uMB ĐS: uMB = 240cos(100 πt – π )V Bài Mạch RLC hình vẽ A R L N M C B Biết uAB = 100 cos100πtV; I = 0,5A uAM sớm pha i góc π π rad, uAB sớm pha uMB góc rad Điện trở R điện dung C có giá 6 trị ĐS: R = 100 Ω C = 25 µF π Bài Cho mạch hình vẽ A R biết uAB = 100 cos100πt V + K đóng, dịng điện qua R có giá trị hiệu dụng C M L, r B K A lệch pha π so với uAB + K mở, dịng điện qua R có giá trị hiệu dụng 1,5 A nhanh pha u AB góc π Điện trở R độ tự cảm L có giá trị ĐS: R = 50 Ω, L= H 6π ═════════════════════════════════════════════════════ - 28 - Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ Bài Cho mạch hình vẽ: UAB ổn định f = 50 Hz, R = 60 Ω; L = H, RV1= 5π Rv2= ∞ V - K đóng V1 170V uMN trễ pha uAB π góc rad M A B V1 R - K ngắt, C điều chỉnh để mạch cộng hưởng L,r C N K Số V1 V2 ĐS: UV1 =170 V UV2 = 212,5 V Bài Đặt điện áp xoay chiều u = U cos ωt (V ) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp (cuộn dây cảm) Khi nối tắt tụ C điện áp hiệu dụng điện trở R tăng lần dòng điện hai trường hợp vuông pha Hệ số công suất đoạn mạch ban đầu ĐS: / Bài 10 Đặt điện áp xoay chiều tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồn điện trở R = 100 3Ω mắc nối tiếp cuộn cảm có hệ số tự cảm L, đoạn MB có tụ điện có điện dung C = 0, 05 mF π Biết điện áp hai đầu đoạn mạch MB điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha góc π Tìm L ĐS: L = (H ) π Bài 11 Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Đặt vào hai dầu đoạn mạch điện áp xoay chiều U = 120 6cos100π t (V ) ổn định, điện áp hiệu dụng hai đầu MB 120V, công suất tiêu thụ toàn mạch 360W; độ lệch pha u AN uMB 900, độ lệch pha uAN uAB 600 Tìm R r ĐS: R = 60 (Ω), r = 30 (Ω) 2.6 Đề kiểm tra 15 phút ═════════════════════════════════════════════════════ - 29 - Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ Mã đề 132 Câu Mạch điện xoay chiều có RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Để u L lệch pha 600 so với điện áp tức thời đầu mạch thì: A UL > UC B UL = UC C UL < UC D UL = UC =UR Câu Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ A R L • • M C B N Cuộn dây cảm, biết điện áp uAN uMB lệch pha góc π/2 Chọn biểu thức B LC=R2 A LCR=1 C L = R2 C C = R2 L D Câu Mạch điện xoay chiều có RLC mắc nối tiếp Điện áp tức thời hai đầu 10 −4 mạch u =100 cos100πt (V), R = 50Ω, C = (F), cuộn dây cảm Để u C π lệch pha π/4 so với u L bao nhiêu? A (H ) π B (H ) 2π C (H ) π C 0,4 (H ) π Câu Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ A R L • C B M R =30Ω, C= 10 −3 (F), cuộn dây cảm Hai đầu đoạn mạch mắc vào nguồn điện 3π xoay chiều có tần số f = 50Hz Độ lệch pha hai điện áp tức thời uAM uMB A 3π B π C 5π D 2π ═════════════════════════════════════════════════════ - 30 - Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ Câu Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Khi điện áp tức thời hai đầu tụ điện lệch pha π/2 so với điện áp tức thời hai đầu mạch hệ thức sau A LCω =1 B LC =ω C Lω =Cω D LCω2=1 Câu Cho mạch điện xoay chiều RL mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Để u L lệch pha với u góc π/4 hệ thức sau A ZL= R B ZL= 2R C ZL=R D ZL = R Câu 7.Cho mạch điện xoay chiều RC mắc nối tiếp Các điện áp u C u lệch pha 300 hệ thức sau A ZC= R B ZC = R C ZC=R D ZC =2R Câu Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ r,L A R= 60 Ω, ZC = 60Ω, UAM = UMB • C R B M uAM lệch pha với uMB góc π/2 Giá trị r A 50Ω B 40Ω C 100Ω D 60Ω Câu Cho mạch điện xoay chiều nối tiếp AMB có tần số 50Hz Đoạn AM chứa L R= 100 Ω, MB chứa tụ điện C = 10−4 (F), uAM lệch pha với uAB góc π/3 Giá trị 2π L A π B π C π D 2π Câu 10 Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện mạch π Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện 3 lần điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây so với điện áp hai đầu đoạn mạch ═════════════════════════════════════════════════════ - 31 - Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ 2π π π A B C − D 3 Mã đề 357 Câu Mạch điện xoay chiều có RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Để u L lệch pha 600 so với điện áp tức thời đầu mạch thì: A UL > UC B UL = UC C UL < UC D UL = UC =UR Câu Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ R= 60 Ω, ZC = 60Ω, UAM = UMB r,L A • C R B M uAM lệch pha với uMB góc π/2 Giá trị r A 50Ω B 40Ω C 100Ω D 60Ω A Câu Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ L R • M • C N Chọn Cuộn dây cảm, biết điện áp uAN uMB lệch pha góc π/2 biểu thức B LC=R2 A LCR=1 C L = R2 C D C = R2 L Câu Cho mạch điện xoay chiều RC mắc nối tiếp Các điện áp u C u lệch pha 300 hệ thức sau A ZC= R B ZC = R C ZC=R D ZC =2R Câu Mạch điện xoay chiều có RLC mắc nối tiếp Điện áp tức thời hai đầu mạch u =100 cos100πt (V), R = 50Ω, C = 10 −4 (F), cuộn dây cảm Để u C π lệch pha π/4 so với u L bao nhiêu? A (H ) π B (H ) 2π C (H ) π C 0,4 (H ) π Câu Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ R L C ═════════════════════════════════════════════════════ A B • - 32 M B Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ R =30Ω, C= 10 −3 (F), cuộn dây cảm Hai đầu đoạn mạch mắc vào nguồn điện 3π xoay chiều có tần số f = 50Hz Độ lệch pha hai điện áp tức thời uAM uMB A 3π B π C 5π D 2π Câu Cho mạch điện xoay chiều RL mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Để u L lệch pha với u góc π/4 hệ thức sau A ZL= R B ZL= 2R C ZL=R D ZL = R Câu Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Khi điện áp tức thời hai đầu tụ điện lệch pha π/2 so với điện áp tức thời hai đầu mạch hệ thức sau A LCω =1 B LC =ω C Lω =Cω D LCω2=1 Câu Cho mạch điện xoay chiều nối tiếp AMB có tần số 50Hz Đoạn AM chứa L 10−4 R= 100 Ω, MB chứa tụ điện C = (F), uAM lệch pha với uAB góc π/3 Giá trị 2π L A π B π C π D 2π Câu 10 Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện mạch π Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện 3 lần điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây so với điện áp hai đầu đoạn mạch A B π π C − D 2π ═════════════════════════════════════════════════════ - 33 - Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ Mã đề 485 Câu Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Khi điện áp tức thời hai đầu tụ điện lệch pha π/2 so với điện áp tức thời hai đầu mạch hệ thức sau A LCω2=1 B LC =ω C Lω =Cω D LCω =1 Câu Cho mạch điện xoay chiều RC mắc nối tiếp Các điện áp u C u lệch pha 300 hệ thức sau A ZC= R B ZC = R C ZC =2R D ZC=R Câu Mạch điện xoay chiều có RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Để u L lệch pha 600 so với điện áp tức thời đầu mạch thì: A UL > UC B UL = UC C UL < UC D UL = UC =UR Câu Mạch điện xoay chiều có RLC mắc nối tiếp Điện áp tức thời hai đầu 10 −4 mạch u =100 cos100πt (V), R = 50Ω, C = (F), cuộn dây cảm Để u C π lệch pha π/4 so với u L bao nhiêu? A (H ) π B (H ) 2π C (H ) π D 0,4 (H ) π Câu Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ R= 60 Ω, ZC = 60Ω, UAM = UMB uAM lệch pha với uMB góc π/2 Giá trị r A r,L • C R B M A 50Ω B 40Ω Câu Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ C 100Ω A D 60Ω L R • M • C N Cuộn dây cảm, biết điện áp uAN uMB lệch pha góc π/2 Chọn biểu thức ═════════════════════════════════════════════════════ - 34 - B Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ B LC=R2 A LCR=1 C L = R2 C D Câu Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ R =30Ω, C= C = R2 L L A R C • M 10 −3 (F), cuộn dây cảm Hai đầu đoạn mạch mắc vào nguồn điện 3π xoay chiều có tần số f = 50Hz Độ lệch pha hai điện áp tức thời uAM uMB A 3π B π C 5π D 2π Câu Cho mạch điện xoay chiều RL mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Để u L lệch pha với u góc π/4 hệ thức sau A ZL= R B ZL= 2R C ZL=R D ZL = R Câu Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện mạch π Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện 3 lần điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây so với điện áp hai đầu đoạn mạch A 2π B π C − D π Câu 10 Cho mạch điện xoay chiều nối tiếp AMB có tần số 50Hz Đoạn AM chứa L R= 100 Ω, MB chứa tụ điện C = 10−4 (F), uAM lệch pha với uAB góc π/3 Giá trị 2π L A π B π C π D 2π Đáp án: Mã đề 132 A C B A D A B D B 10 B ═════════════════════════════════════════════════════ - 35 - B Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ Mã đề 357 A D C B B A A D A 10 D A A B 10 C Mã đề 485 A B A B D C 7.2 Khả áp dụng sáng kiến: Kết thực nghiệm: Khi dạy phần điện xoay chiều (bài toán độ lệch pha hai điện áp tức thời đoạn mạch RLC nối tiếp) cho học sinh hai lớp 12A (năm 2018) 12A (năm 2020) với tổng số 78 em học sinh Tôi lấy lớp 12A (năm 2018) 36 em không học theo đề tài lớp 12A (năm 2020) 42 em thành nhóm để giảng dạy theo đề tài này, thấy học sinh học theo phương pháp phân dạng nắm bắt vận dụng phương pháp nhanh hiệu vào giải tập Cụ thể qua kiểm tra: * Nhóm khơng học theo đề tài tỷ lệ học sinh khá, giỏi tỷ lệ học sinh trung bình 15% - 25% 50% * Nhóm học sinh học theo đề tài tỷ lệ học sinh gặp lúng túng 35% - 25% tỷ lệ học sinh khá, giỏi 70% - 80% tỷ lệ học sinh gặp lúng túng 10% - 5% tỷ lệ học sinh trung bình 20% - 15% Như sau áp dụng số kinh nghiệm phương pháp giảng dạy toán quan hệ pha điện áp tức thời mạch có RLC mắc nối tiếp, học sinh có hứng thú việc học phần Các em biết vận dụng cách vẽ giản đồ vec tơ xác định mối quan hệ pha điện áp tức thời để giải nhanh xác tốn dạng Từ đáp ứng việc học chuẩn bị cho kỳ thi THPT Quốc Gia Kết kiểm tra cho thấy đề tài hiệu triển khai lớp ôn thi THPT Quốc gia Những thông tin cần bảo mật (nếu có): Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: ═════════════════════════════════════════════════════ - 36 - Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ 10 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả theo ý kiến tổ chức, cá nhân tham gia áp dụng sáng kiến lần đầu, kể áp dụng thử (nếu có) theo nội dung sau: 10.1 Đánh giá lợi ích thu theo ý kiến tác giả: Đề tài giúp học sinh khắc sâu kiến thức lí thuyết, đồng thời giúp cho học sinh nắm cách giải dạng tập, để chủ động vận dụng phương pháp làm tập Qua học sinh có thêm kỹ giải tập Vật lý, giúp em học sinh nhanh chóng giải toán trắc nghiệm tự luận tập điện xoay chiều phong phú đa dạng Đề tài tài liệu tham khảo tốt cho quý thầy cô quý bậc phụ huynh học sinh Đề tài vận dụng diện rộng góp phần nâng chất lượng dạy học Tôi mong muốn đề tài mang tính khoa học sư phạm nhằm mục đích góp phần nâng cao chất lượng dạy học thầy trò yêu cầu giáo dục phổ thông, nhằm chuẩn bị tảng kiến thức tốt cho học sinh tham gia kỳ thi THPT Quốc gia đạt kết cao 10.2 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tổ chức, cá nhân: 11 Danh sách tổ chức/ cá nhân tham gia áp dụng sáng kiến: STT Tên tổ chức/ cá nhân Địa Phạm vi/ lĩnh vực áp dụng Lớp 12A (2015- 2018) Trường THPT Bình Sơn Phần điện xoay điện xoay chiều Lớp 12A (2018 - Trường THPT Bình Sơn 2021) ., ngày tháng năm Thủ trưởng đơn vị/ Chính quyền địa phương Phần chiều , ngày tháng năm CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN CẤP CƠ SỞ Sông Lô, ngày 20 tháng 01 năm 2020 Tác giả sáng kiến ═════════════════════════════════════════════════════ - 37 - Trường THPT BÌNH SƠN 2020 - 2021 ĐỀ TÀI SKKN NĂM HỌC ═════════════════════════════════════════════════════ (Ký tên, đóng dấu) (Ký tên, đóng dấu) Đào Tiến Phức ═════════════════════════════════════════════════════ - 38 - ... Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Đề tài ? ?Giải toán độ lệch pha hai điện áp tức thời đoạn mạch RLC nối tiếp phương pháp giản đồ Fre- nen? ?? trình bày cách chi tiết toán độ lệch pha hai điện áp tức thời hướng... áp tức thời đoạn mạch RLC nối tiếp phương pháp giản đồ Fre- nen? ?? Khi giải toán dạng này, giáo viên nên đưa kiến thức mối quan hệ điện áp tức thời cường độ dòng điện tức thời Cách vẽ giản đồ Fre- nen. .. tiếp với tụ điện Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện mạch π Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện 3 lần điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn