Xây dựng hệ thống câu hỏi phát triển tư duy của học sinh trong dạy học chương dòng điện xoay chiều vật lý 12 chương trình nâng cao

1 Bộ giáo dục đào tạo Trờng Đại học vinh - - - - -- - - - - Nguyễn đăng quang Xây dựng hệ thống câu hỏi định hớng phát triển t học sinh dạy học chơng dòng điện xoay chiều vật lí 12 chơng trình nâng cao Luận văn thạc sĩ giáo dục học vinh - 2010 LỜI CẢM ƠN Trong trình hoàn thành luận văn này, tác giả nhận giúp đỡ tận tình thầy giáo, bạn bè, số đồng nghiệp, người thân Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới người giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy giáo, PGS.TS Nguyễn Đình Thước, người tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ tác giả suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn hai thầy giáo phản biện PGS.TS Lê Văn Giáo PGS.TS Nguyễn Quang Lạc đóng góp ý kiến quý báu để luận văn hoàn thiện Tác giả gửi lời cảm ơn tới thầy giáo, giáo tổ PPGD Vật lí thầy cô giáo giảng dạy khoa vật lý Trường Đại học Vinh Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu, giáo viên, tổ Lý - Hóa trường THPT- DTNT Tân Kỳ Cuối cùng, Tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình, đồng nghiệp bạn bè động viên, giúp đỡ Tác giả trình học tập, nghiên cứu hồn thành Luận văn Vinh, ngày 18 tháng 12 năm 2010 Tác giả Nguyễn Đăng Quang MỤC LỤC Trang 1 2 3 4 1.1 1.2 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Cấu trúc luận văn Đóng góp luận văn NỘI DUNG Chương Cơ sở lí luận thực tiễn đề tài Dạy học phát triển, vận dụng vào dạy học vật lý ……………………… Tư vật lý biện pháp tích cực hóa tư học sinh 1.2.1 1.2.2 1.2.3 trình dạy học ………………………………………………………… Khái niệm tư vật lý ………………………………………………… Một số thao tác tư học sinh thường dùng học tập vật lý Các biện pháp tích cực hóa hoạt động tư học sinh dạy học 9 9 1.3 vật lý …………………………………………………………………… Câu hỏi – Phương tiện dạy học nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh … ……………………………………………………… Câu hỏi ………………………………………………………………… Quy trình xây dựng câu hỏi cho trình dạy học ……………………… Tiêu chuẩn câu hỏi sử dụng dạy học ………………………… Các dạng câu hỏi dạy học ………………………………………… Câu hỏi định hướng phát triển tư dạy học vật lý …………… 13 13 13 17 17 22 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 1.3.6 1.4 5 Một số kỹ cần thiết giáo viên đưa câu hỏi cho học sinh ……………………………………………………………………… Thực trạng sử dụng câu hỏi giáo viên trình dạy học vật lý Kết luận chương ……………………………………………………… Chương Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư 27 33 36 học sinh dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” vật lí 12 38 2.1 chương trình nâng cao Nội dung chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 - Nâng 2.1.1 2.1.2 2.2 cao Nội dung dạy học Cấu trúc chương Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng tư học sinh dạy 38 38 38 học chương “Dịng điện xoay chiều” Vật lí 12 - Nâng cao …………… 40 2.2.1 Hệ thống câu hỏi định hướng tư thiết kế học xây dựng kiến 40 2.2.2 thức …………… Hệ thống câu hỏi định hướng tư việc hướng dẫn học sinh giải 2.2.3 2.2.4 tập Hệ thống câu hỏi định hướng tư dạy học thực hành vật lý Hệ thống câu hỏi định hướng tư việc hướng dẫn học sinh ôn 54 61 2.3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.6.1 3.6.2 tập chương ………………………………………………… 63 Thiết kế số giáo án cụ thể ………………………………………… 64 Kết luận chương ……………………………………………………… 81 Chương Thực nghiệm sư phạm …………………………………… 82 Mục đích thực nghiệm ………………………………………………… 82 Đối tượng thực nghiệm ………………………………………………… 82 Nhiệm vụ thực nghiệm ………………………………………………… 82 Phương pháp thực nghiệm ……………………………………………… 83 Nội dung thực nghiệm …………………………………………………… 83 Kết thực nghiệm …………………………………………………… 84 Kết định tính ………………………………………………………… 84 Kết định lượng ……………………………………………………… 85 Kết luận chương 91 KẾT LUẬN 92 Tài liệu tham khảo 94 Phụ lục 96 Phụ lục 99 Phụ lục 107 Phụ lục 113 DANH MỤC CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN CH Câu hỏi CHĐH Câu hỏi định hướng GV Giáo viên HS Học sinh SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông CĐDĐ Cường độ dòng điện DĐXC Dòng điện xoay chiều TN Thực nghiệm 10 TNSP Thực nghiệm sư phạm 11 ĐC Đối chứng DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ Trang Bảng 1.1 Bảng so sánh đặc trưng dạy học truyền thống dạy học phát triển Mơ hình 1.1 Các thao tác hoạt động hướng tới phát triển học sinh … Bảng 1.2 Bảng loại câu hỏi định hướng đòi hỏi thao tác tư … 23 Bảng 1.3 Bảng so sánh hai hình thức sử dụng hệ thống CHĐH ………… 26 Sơ đồ 1.1 Sơ đồ hoạt động dạy học sử dụng hệ thống CHĐH …………… 27 Sơ đồ 2.1 Grap tiến trình phát triển chương “DĐXC” ……………… 39 Bảng 3.1 Bảng thống kê điểm số kết kiểm tra ……………… 86 Bảng 3.2 Bảng phân phối tần suất ………………………………………… 86 Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất luỹ tích ……………………………… 86 Bảng 3.4 Bảng tham số thống kê ………………………………………… 87 Đồ thị 3.1 Đồ thị phân phối tần suất ……………………………………… 88 Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân phối tần suất …………………………………… 88 Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích ……………………………… 88 Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích …………………………… 89 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong q trình dạy học nói chung dạy học vật lý nói riêng câu hỏi ln phương tiện quan trọng để GV định hướng hành động nhận thức HS Người thầy muốn dạy tốt phải biết đặt câu hỏi hay đặt câu hỏi hợp lí khuấy động tò mò học sinh, kích thích trí tưởng tượng chúng tạo động để chúng tìm kiến thức Nó thách thức học sinh bắt chúng phải suy nghĩ, giúp làm rõ khái niệm vấn đề liên quan đến học Việc xây dựng sử dụng câu hỏi trình dạy học ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng dạy hiệu trình dạy học Giáo viên muốn dạy tốt phải biết cân đối cách hợp lí kiểu câu hỏi để nhấn mạnh điểm kích thích hứng thú q trình thảo luận học sinh Tất phương pháp dạy học lấy HS làm trung tâm đó, HS tự lực tìm chân lí khoa học cịn GV đóng vai trị người tổ chức, cố vấn, trọng tài, đạo trình học tập Tương tác thầy trị chủ yếu thơng qua lệch câu hỏi Hơn nữa, châu âu số nước có giáo dục phát triển, người ta quan niệm “GV dạy giỏi GV biết đặt CH tốt” Qua thực trạng dạy học vật lý trường phổ thông Việt Nam thấy giáo viên chưa thực đầu tư vào việc soạn câu hỏi trước lên lớp Mặt khác câu hỏi định hướng phát triển tư phương tiện dạy học thiếu việc phát triển tư lực sáng tạo học sinh Câu hỏi định hướng tư có ý nghĩa quan trọng việc xây dựng kiến thức mới, củng cố, mở rộng, hoàn thiện kiến thức lí thuyết rèn luyện cho học sinh khả giải vấn đề cách tự lực Trong thực tế thấy tài liệu viết mảng câu hỏi định hướng phát triển tư q trình dạy học Chương “Dịng điện xoay chiều” - Vật lí 12 – Nâng cao phần kiến thức tảng vật lý THPT Những kiến thức dịng điện xoay chiều có liên quan nhiều đến đời sống khoa học kỹ thuật Vì việc nghiên cứu xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư học sinh dạy học chương “Dịng điện xoay chiều” vật lí 12 chương trình nâng cao dạy học vật lý nhằm giúp học sinh nắm vững nội dung này, đặc biệt giúp học sinh phát triển tư khoa học, lực giải tình khác để có điều kiện sâu vào nghiên cứu tương lai áp dụng tốt vào thực tiễn Xuất phát từ sở lý luận thực tiễn nói tơi chọn đề tài nghiên cứu: “Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư học sinh dạy học chương “Dịng điện xoay chiều” vật lí 12 chương trình nâng cao” Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư học sinh dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” vật lí 12 chương trình nâng cao đề xuất phương án sử dụng vào qúa trình dạy học nhằm góp phần bồi dưỡng tư lực sáng tạo cho học sinh Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng • Quá trình dạy học vật lý trường phổ thơng • Câu hỏi định hướng phát triển tư học sinh trình dạy học vật lý - Phạm vi nghiên cứu Câu hỏi định hướng phát triển tư học sinh dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” vật lí 12 chương trình nâng cao dạy học lớp 12 Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư HS dạy học chương “Dịng điện xoay chiều” vật lí 12 chương trình nâng 10 cao sử dụng chúng vào dạy học cách hợp lý bồi dưỡng tư khoa học cho HS, góp phần nâng cao hiệu dạy học Nhiệm vụ nghiên cứu • Nghiên cứu đặc điểm tư vật lý biện pháp tích cực hóa hoạt động tư học sinh • Nghiên cứu lý luận vai trị, đặc điểm câu hỏi trình dạy học • Tìm hiểu thực tế việc sử dụng câu hỏi dạy học vật lý trường phổ thông • Nghiên cứu chương “Dòng điện xoay chiều” - Vật lí 12 – Nâng cao • Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư học sinh dạy học chương “Dòng điện xoay chiều”- Vật lí 12 – Nâng cao • Thiết kế thi cơng số học tiêu biểu sử dụng câu hỏi định hướng phát triển tư biên soạn để dạy học chương “Dịng điện xoay chiều” - Vật lí 12 – Nâng cao • Thực nghiệm sư phạm Phương pháp nghiên cứu + Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: - Nghiên cứu sở lý luận câu hỏi trình dạy học - Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư học sinh dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” vật lí 12 chương trình nâng cao + Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: - Điều tra thực trạng dạy học vật lí trường THPT - Thực nghiệm sư phạm + Phương pháp thống kê toán học - Xử lí số liệu thực nghiệm sư phạm Cấu trúc luận văn (Gồm phần) * Phần mở đầu: 104 Khi học sinh trả lời sai thầy thường: A Chê bai, trích phát học sinh B Cho ngồi xuống gọi học sinh khác trả lời C Sử dụng phần câu trả lời học sinh để khuyến khích học sinh tiếp tục câu hỏi dễ D Ý kiến khác…………………………… ……………………………… 10 Thầy cô thường đầu tư đặt câu hỏi nhiều vào tiết dạy: A Kiến thức B Bài tập C Ôn tập chương D Thực hành vật lý E Ý kiến khác ………………………………………………………… …………………… Hết …………………… Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô! 105 PHỤ LỤC I Bài kiểm tra 15 phút Bài số 1: (Theo phân phối chương trình) Câu 1: Chọn đáp án Muốn tạo suất điện động dao động điều hồ phải có khung dây kim loại, quay quanh trục đối xứng đặt từ trường với điều kiện là: A Khung dây quay trục vng góc với véc tơ cảm ứng từ B Khung quay không trục vng góc với véc tơ cảm ứng từ C Khung dây phải quay trục song song với véc tơ cảm ứng từ D Chỉ cần khung dây phải quay quay quanh trục Câu 2: Hãy xác định đáp án Trong đoạn mạch chứa cuộn dây cảm Kết luận sau xét mối quan hệ pha hiệu điện hai đầu cuộn dây với cường độ dịng điện qua A Hiệu điện vng chậm pha dịng điện B Hiệu điện vng nhanh pha dịng điện C Hiệu điện pha với dòng điện D Hiệu điện ngược pha với dòng điện Câu 3: Trong đoạn mạch điện xoay chiều R,L,C mắc nối tiếp hiệu điện dịng điện pha A Mạch có ZL < ZC B Mạch có ZL > ZC C Mạch có ZL = ZC D Mạch có R = ZL+ ZC Câu 4: Một đoạn mạch điện xoay chiều có R = 100Ω, hiệu điện mắc vào đoạn mạch là: u = 110 cos314t(V) Hãy xác định biểu thức cường độ dòng điện chạy qua R ? A i = 11 C i = 1,1 cos314t(A) cos314t(A) Câu 5: Hãy xác định đáp án B i = 11 cos(314t + D i = 1,1cos314t(A) π )(A) 106 Cho dòng điện xoay chiều i = 10 cos100 π t (A) chạy qua điện trở R = Ω Nhiệt lượng tỏa sau phút là: A 42KJ B 84KJ C 15KJ D.105KJ Câu 6: Hãy xác định đáp án Đặt hiệu điện u = 200 cos100 π t (V) vào hai đầu cuộn dây cảm L = π H Biểu thức cường độ dòng điện là: B i = cos(100 π t - A i = cos(100 π t ) (A) π D i = cos(100 π t - π ) (A) C i = cos(100 π t + π )(A) ) (A) Câu 7: Hãy xác định đáp án Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm R, L, C không phân nhánh, mắc vào mạng điện xoay chiều với tần số dòng điện 50Hz Có: R = 100 Ω; ZL = 100 Ω; A 100 ZC = 200 Ω Trở kháng đoạn mạch điện ZABlà: Ω B 400 Ω C.200 Ω D 100 Ω Câu 8: Hãy xác định đáp án Một đoạn mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm:R = 100 Ω; cuộn dây cảm L = π H; tụ điện có điện dung 15,9 µ F Hiệu điện đặt vào hai đầu đoạn mạch là: u = 200 cos(100 π t ) (V) Hãy xác định biểu thức cường độ dòng điện ? A i = cos(100 π t - π )(A) B i = 2 cos(100 π t + π cos(100 π t + π ) (A) C i = cos(100 π t + (A) Câu 9: Chọn đáp án π )(A) D i = 2 ) 107 Mắc cuộn dây hệ số tự cảm L có điện trở nội r = 100 Ω, nối tiếp với tụ điện có điện dung 31,8 µ F Hiệu điện hai đầu đoạn mạch u = 200 cos(100 π t ) (V) Điều chỉnh L cho cường độ dòng điện đạt cực đại Cường độ dòng điện hiệu dụng cực đại I max là: A 2A B C 1A D A A Câu 10: Cho đọan mạch điện R, L, C mắc nối tiếp gồm R = 100Ω, cuộn dây cảm có L = 0.318 (H) Tần số dòng điện f = 50Hz Biết tổng trở đọan mạch 100 2Ω A 200µF; Điện dung C tụ có giá trị: B 15,9µF; C π µF; D π µF ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Mỗi câu cho điểm Câu Đáp án A B C C D B A C D Bài số 2: ( Thực tiết bồi dưỡng thêm để luyện tập) 10 B Câu 1: Động điện xoay chiều pha mắc vào mạng xoay chiều pha có U = 220V Động tiêu thụ cơng suất P = 3300W Biết dòng điện qua động I = 20A điện trở động R = 1,5Ω Hãy tính hệ số cơng suất cơng suất hữu ích động ? Câu 2: Cho mạch điện hình vẽ A ( hình P1 ); HĐT uAB = U0 cos(100πt); M C R C = 10-4/ 2π (F) Cuộn dây cảm, R biến trở Khi R = 100Ω i = 2cos(100πt + π/4) (A) a- Tính dung kháng, độ tự cảm L U0? b- Tìm R để cơng suất tiêu thụ mạch cực đại ? B N Hình P1 L 108 ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Câu 1: ( điểm ) - Công suất: P = U.I.Cosϕ 1,0đ  Hệ số công suất: Cosϕ = P/( U.I ) = 0,75 1,0đ - Công suất toả nhiệt động là: PN = R.I2 = 600 (W) 1,0đ - Cơng suất có ích động cơ: P0 = P - PN = 3300 – 600 = 2700 (W) 1,0đ Câu 2: ( điểm ) a- ( điểm) Dung kháng ZC = 1/ (ωC) = 200 (Ω) 1,0đ Vì i nhanh pha u nên ZL < ZC tgϕ = ( ZL – ZC )/ R = -1 1,0đ  ZL = ZC - R = 100(Ω) Độ tự cảm L = ZL / ω = 0,318 (H) 1,0đ Tổng trở: Z = R U0 = I0.Z = 200 +( Z L −Z C ) =100 0,5đ (Ω ) (V) 0,5đ b- ( điểm) Công suất mạch: P= UICOSϕ= U2 U R = Z R+ 2 Z L −Z C U = y 0,5đ R Công suất cực đại y cực tiểu Theo BĐT Cauchy y khi: R= Z L − ZC R Vậy R = 0,5đ Z L − Z C =100(Ω) PMax = U2/ 2R = 200(W) II Bài kiểm tra tiết ( Theo phân phối chương trình ) 1,0đ 109 A TNKQ ( điểm - câu 0,5 điểm ) Câu 1: Chọn câu định nghĩa dòng điện xoay chiều: A Dòng điện xoay chiều thay đổi theo thời gian B Dịng điện có cường độ biến đổi theo thời gian C Dòng điện có chiều biến đổi tuần hồn theo thời gian D Dịng điện có cường độ biến thiên điều hồ theo thời gian Câu 2: Trong mạch điện xoay chiều có phần tử xác định: điện trở R, cuộn dây cảm có độ từ cảm L, tụ điện C Yếu tố không gây lệch pha dòng điện với hiệu điện thế: A Cuộn cảm L B Điện trở R C Tụ điện C D Tất yếu tố Câu 3: Trong mạch điện xoay chiều cuộn dây cảm có L = 0,319H, mắc nối tiếp với tụ có C = 0,159.10 -4 F biến trở R Hiệu điện hai đầu mạch điện u = 200 Cos (100πt) Cơng suất cực đại dịng điện bao nhiêu? A 500W B 200W C 250W D 400W Câu 4: Đặt hiệu điện xoay chiều vào hai đầu cuộn dây cảm L = H 2π cường độ dịng điện qua cuộn dây có biểu thức i =3 cos(100πt+ π ) (A) Biểu thức sau hiệu điện hai đầu đoạn mạch ? π A u =150cos(100πt + )(V) C u =150 π cos(100πt + )(V) B u =150 π cos(100πt - )(V) π D u =100cos(100πt + )(V) Câu 5: Trong máy phát điện xoay chiều pha; cuộn dây đồng giống đặt lệch 1200 lỏi trụ Xtato gọi là: A Phần cảm B Phần ứng C Bộ góp điện Rơ to D Suất điện động 110 Câu 6: - Cho đọan mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Đặt vào đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều, người ta đo hiệu điện hiệu dụng đầu R, L, C U R = 30Ω; UL = 80V; UC = 40V Hiệu điện hiệu dụng UAB đầu đoạn mạch A 30V B 40V C 50V D 150V Câu 7: Một máy biến có cuộn sơ cấp gồm 1650 vòng dây, mắc vào mạng điện 220V Cuộn thứ cấp có hiệu điện 12V Hãy xác định số vòng dây cuộn thứ cấp ? A 90 vòng; B 1650vòng C 3025 vòng D 435 vòng Câu 8: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R=100Ω, cuộn dây cảm có cảm kháng 100Ω, tụ điện có điện dung C= π 10 −4 ( F ) mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch điên hiệu điện xoay chiều u = 100cos 100πt (v) Công suất tiêu thụ đoạn mạch có giá trị Chọn câu đúng: A P = 200W B P = 400W C P = 100W C P = 50W Câu 9: Cho đoạn mạch xoay chiều có R = 40 Ω , L = 10 −4 (H), C = (F), mắc π 0.6π nối tiếp hiệu điện đầu mạch giữ không đổi u =100 cos100 π t (V), cơng suất cường độ dịng điện qua mạch là: A P = 125W i = 2,5 cos ( 100πt + π /4) (A) B P = 250W i = 2,5 cos ( 100πt + π /4) (A) C P = 125W i = 2,5 cos ( 100πt - π /4) (A) D P = 250W i = 2,5 cos ( 100πt - π /4) (A) Câu 10: Hãy xác định phát biểu sai động không đồng ba pha A - Roto quay theo chiều quay từ trường tượng cảm ứng điện từ, nghiệm định luật len – xơ 111 B - Roto quay ngược chiều quay từ trường chậm lực ma sát C - Có thể biến đổi động không đồng ba pha thành máy phát điện xoay chiều ba pha D - Có thể đổi chiều quay động không đồng ba pha cách đổi hai ba pha dòng điện vào stato B TỰ LUẬN ( 5điểm ) A Cho mạch điện hình vẽ M C ( hình P2 ); HĐT uAB = 200cos(100πt); N B L R C = 10-4/ 2π (F) Cuộn dây cảm, Hình P2 có L thay đổi; R = 100Ω a Tính Z, I, P, Cosϕ viết biểu thức i L = 1/π (H)? b Tìm L để cơng suất tiêu thụ mạch cực đại ? c Tìm L để UNB cực đại ? tính giá trị cực đại ? ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM A TNKQ: Mỗi câu cho 0,5 điểm Câu Đáp án D B Câu Đáp án A C Câu Đáp án B C Câu Đáp án A D Câu Đáp án C 10 A B TỰ LUẬN (5điểm) a Khi L = 1/π (H) ZL = 2πfL = 100 (Ω); Tổng trở: Z = R ZC = 1/(2πfC) = 200 (Ω) +( Z L −Z C ) = 100 (Ω ) Cường độ dòng điện: I = U/ Z = 1(A) 0.5đ 0,25đ 0,25đ 112 Công suất: P = UI Cosϕ = I2.R = 100 (W) 0,5đ Hệ số công suất: Cosϕ = R/ Z = 0,707 0,25đ Độ lệch pha i u: tanϕ = (ZL – ZC )/ R = -1  ϕ = - π/4 + π/4)(A) 0,5đ b Để cơng suất mạch cực đại xẩy tượng cộng hưởng 0,25đ Vậy i = Cos(100πt  ZL = ZC = 200Ω => L = 2/π (H) 0,5đ c Tìm L để UL đạt cực đại U U L =I Z L = Z L Z UZ L UL = R Thay giá trị tổng trở vào ta được: U 2 + Z L − 2Z L Z C + Z C =  R + Z C   U 1   − 2Z C +1  ZL Z = y 0,5đ L U L max ⇔ = ymin y ⇔ = X Z = C ZL R +Z C ( đỉnh pa bol ) 0,5đ R ymin = 2 R +Z C Khi ZL = X = R +Z C Vậy ULMax = U/ ZC 2,5 = 250 Ω⇒L = y = 100 10 π (H ) 0,5 = 316 (V) 0,5đ PHỤ LỤC BA BÀI TỐN HỘP ĐEN CƠ BẢN PHẦN “DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” Bài toán 1: 113 Biết độ lệch pha điện áp u dòng điện I đoạn mạch xoay chiều nối tiếp ϕ ( − Π Π ≤ ϕ ≤ ) Hãy biện luận phần tử đoạn mạch theo 2 độ lệh pha ϕ Đây toán đơn giản hộp đen mà dự kiện có độ lệch pha u i Vậy ta vào độ lệch pha tính chất đoạn mạch quen thuộc suy có mặt phần tử đoạn mạch Ta biện luận toán theo bảng 1: Bảng Độ lêch pha ϕ = ϕu − ϕi Π ϕ =− − - Chỉ có tụ điện C - Gồm cuộn cảm thuần, tụ điện có Z >Z L C - Chỉ có điện trở R ϕ =0 ϕ= Tính chất đoạn mạch - Gồm R, L, C có ZC = Z L - Chỉ có cuộn cảm L Π - Gồm cuộn cảm thuần, tụ điện có Π Z C Thông qua bảng ta xác định phần tử mạch Nếu đề cho thêm số dấu hiệu mạch điện vào để thu hẹp phạm vi khảo sát Ví dụ: • Nếu mạch khơng cho dịng chiều qua mạch chứa tụ điện 114 • Nếu mạch có cuộn L tần số thay đổi có lúc u pha với i mạch có tụ điện C ngược lại • Nếu mạch có tiêu thụ điện mạch có điện trở R Bài tốn Mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm hai hộp đen, hộp chứa phần tử (điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện) Biết độ lệch pha điện áp hai đầu phần tử điện áp hai đầu phần tử ϕ ' ( ≤ ϕ ' ≤ Π ) Hãy biện luận theo ϕ ' để xác định phần tử hộp Đây toán chứa hai hộp đen mà hộp chứa phần tử Ta dựa vào độ lệch pha ϕ ' = ϕ1 − ϕ2 hai điện áp để suy phần tử chứa hai hộp (Bảng 2) để biện luận kết Bảng Độ lệch pha ϕ ' ϕ =0 Π ϕ'= ϕ'=Π