8. Các chữ viết tắt trong luận văn
4.1. Đại cương về chương
4.1.1. Kiến thức
a. Nội dung kiến thức
Dòng điện xoay chiều. Điện áp xoay chiều. Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.
Cảm kháng, dung kháng và điện kháng.
Định luật ôm đối với đoạn mạch xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. Công xuất của dòng điện xoay chiều. Hệ số công suất.
Dòng điện ba pha. Các máy điện.
b. Chuẩn bị kiến thức và kĩ năng
Kiến thức
- Viết được biểu thức của dòng điện xoay chiều và điện áp xoay chiều tức thời. - Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện và của điện áp xoay chiều.
- Viết được công thức tính cảm kháng, dung kháng và tổng trở của đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp và nêu được đơn vị đo của các đại lượng này.
- Viết dược biểu thức của định luật Ôm của đoạn mạch xoay chiều thuần điện trở, thuần cảm kháng, thuần dung kháng và chứng minh được các độ lệch pha này.
- Viết được công thức tính độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp tức thời đối với đoạn mạch RLC nối tiếp và nêu được trường hợp nào thì dòng điện trễ pha, sớm pha so với điện áp.
- Nêu được điều kiện và các đặc điểm của hiện tượng cộng hưởng điện đối với đoạn mạch RLC nối tiếp.
- Nêu được lí do tại sao phải tăng hệ số công suất tại nời tiêu thụ điện. - Nêu được hệ thống dòng điện ba pha la gì.
- Trình bày được nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều, động cơ điện xoay chiều ba pha, máy biến áp.
Kĩ năng
- Vẽ được giản đồ Fre-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp. - Giải được các bài tập về đoạn mạch RLC nối tiếp. - Vẽ được đồ thị biểu diễn hệ thống dòng điện ba pha.
- Vẽ được sơ đồ biểu diễn cách mắc hình sao và cách mắc hình tam giác đối với hệ thống dòng điện ba pha.
- Giải được các bài tập về máy biến áp lí tưởng.
4.1.2. Sơ đồ cấu trúc nội dung.
Dòng điện xoay chiều. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần - Suất điện động xoay chiều.
- Điện áp xoay chiều. Dòng điện xoay chiều.
- Đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở, điện trở thuần. - Các giá trị hiệu dụng.
- Biểu diễn bằng vectơ quay.
Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện, cuộn cảm - Đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện
- Đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm
Mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Cộng hưởng điện - Các giá trị tức thời.
- Giản đồ Fre-nen. Quan hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp.
- Cộng hưởng điện.
Công suất của dòng điện xoay chiều. Hệ số công suất - Công suất tức thời. Công suất trung bình.
- Hệ số công suất.
Máy phát điện xoay chiều
- Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều - Máy phát điện xoay chiều một pha.
- Máy phát điện xoay chiều ba pha.
Động cơ không đồng bộ ba pha
- Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ. - Tạo ra từ trường quay bằng dòng điện ba pha.
- Cấu tạo và hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha.
Máy biến áp. Truyền tải điện năng - Máy biến áp.
- Truyền tải điện năng.
Bài tập về dòng điện xoay chiều
4.2. Đổi mới việc thiết kế bài học.
4.2.1. Một số hoạt động nhận thức phổ biến trong một tiết học.
Theo quan điểm mới về việc dạy học, vai trò chính yếu của GV là tổ chức và hướng dẫn các hoạt động học tập của HS. Hoạt động học của HS rất đa dạng, dựa theo cấu trúc khái quát của tiến trình giải quyết các vấn đề có tính khoa học ta có thể chia thành các hoạt động sau:
- Hoạt động kiểm tra kiến thức cũ.
- Hoạt động tiếp nhận nhiệm vụ dạy học. - Hoạt động thu thập thông tin.
- Hoạt động xử lí thông tin. - Hoạt động truyền đạt thông tin. - Hoạt động củng cố bài học.
Sau đây là hình thức trình bày bài học theo mẫu:
* Hoạt động: Kiểm tra kiến thức cũ
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Tái hiện kiến thức trả lời câu hỏi của GV - Đặt vấn đề, nêu câu hỏi
- Nhận xét câu trả lời của bạn - Gợi ý cách trả lời, nhận xét đánh giá
* Hoạt động: Tiếp nhận nhiệm vụ học tập :
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Quan sát, theo dõi GV đặt vấn đề - Tạo tình huống học tập - Tiếp nhận nhiệm vụ học tập - Trao nhiệm vụ học tập.
* Hoạt động: Thu thập thông tin
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Nghe GV giảng. Nghe bạn phát biểu. - Tổ chức hướng dẫn - Đọc và tìm hiểu một số vấn đề trong
SGK.
- Yêu cầu HS hoạt động
- Tìm hiểu bảng số liệu - Giới thiệu nội dung tóm tắt, tài liệu cần tìm hiểu
- Quan sát hiện tượng tự nhiên hoặc trong TN.
- Giảng sơ lược nếu cần thiết
- Làm TN, lấy số liệu… - Làm TN biểu diễn
- Giới thiệu, hướng dẫn cách làm TN, lấy số liệu.
* Hoạt động: Xử lí thông tin
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Thảo luận theo nhóm hay làm việc cá nhân.
- Đánh giá nhận xét, kết luận của HS
- Tìm hiểu các thông tin liên quan - Đàm thoại gợi mở, chất vấn HS - Lập bảng, vẽ đồ thị…nhận xét về tính
qui luật của hiện tượng.
- Hướng dẫn HS cách lập bảng, vẽ đồ thị và rút ra nhận xét, kết luận.
- Trả lời các câu hỏi của GV. - Tổ chức trao đổi trong nhóm, lớp. - Tranh luận với bạn bè trong nhóm hoặc
trong lớp…
- Tổ chức hợp tác hóa kết luận.
- Rút ra nhận xét hay kết luận từ những thông tin thu được.
- Hợp thức về thời gian.
* Hoạt động: Truyền đạt thông tin
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Trả lời câu hỏi. - Gợi ý hệ thống câu hỏi, cách trình bày vấn đề
- Giải thích các vấn đề.
- Trình bày ý kiến, nhận xét, kết luận. - Gợi ý nhận xét, kết luận bằng lời hoặc bằng hình vẽ.
- Báo cáo kết quả
* Hoạt động: Cũng cố bài học
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Vận dụng vào thực tiển. nhân hoặc theo nhóm. - Ghi chép những kết luận cơ bản. - Hướng dẫn trả lời.
- Giải bài tập. - Đánh giá, nhận xét giờ dạy.
* Hoạt động: Hướng dẫn học tập ở nhà
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Ghi câu hỏi, bài tập về nhà - Nêu câu hỏi, bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. - Dặn dò HS chuẩn bị bài sau.
4.2.2. Cấu trúc của giáo án soạn theo các hoạt động học tập. Tên bài: ……… Tên bài: ………
Tiết:……….Theo phân phối chương trình. a. Mục tiêu chuẩn kiến thức, kỹ năng và thái độ.
1.Kiến thức. 2.Kĩ năng. 3.Thái độ.
b. Chuẩn bị (thiết bị dạy học, phiếu học tập, các PP dạy học,…): 1.GV.
2.HS.
3.Gợi ý ứng dụng công nghệ thông tin và các PTDH. c. Tổ chức hoạt động học tập.
Hoạt động 1 (phút): Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động 2 (phút): Đơn vị kiến thức kỹ năng 1. Hoạt động 3 (phút): Đơn vị kiến thức kỹ năng 2. Hoạt động i (phút): Đơn vị kiến thức kỹ năng k. Hoạt động (n-1) (phút): Vận dụng, cũng cố. Hoạt động n (phút): Hướng dẫn học tập tại nhà. d. Rút kinh nghiệm.
4.3. Thiết kế một số bài trong chương V. Dòng điện xoay chiều, vật lý 12 nâng cao. 4.3.1. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện, cuộn cảm. 4.3.1. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện, cuộn cảm.
Bài 27. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện, cuộn cảm 1. MỤC TIÊU BÀI HỌC
a) Mục tiêu kiến thức
- Nêu được các tác dụng của tụ điện và cuộn cảm trong mạch điện xoay chiều
- Nêu được khái niệm dung kháng, viết được công thức dung kháng, biểu diễn được u và i bằng vectơ quay cho đoạn mạch chỉ có tụ điện.
- Nêu được khái niệm cảm kháng, viết được công thức tính cảm kháng, biểu diễn được u và i bằng vectơ quay cho đoạn mạch chỉ có cuộn cảm.
-Hiểu ý nghĩa và tính toán được giá trị của dung kháng, cảm kháng. b) Mục tiêu kỹ năng
- Sử dụng được thành thạo PP Fre-nen và định luật Ôm khi giải bài toán chỉ có tụ hoặc cuộn cảm.
- Có kĩ năng quan sát để hiểu ý nghĩa của đồ thị trên màn hình dao động kí hoặc trên tranh mô phỏng.
2. CHUẨN BỊ
a. GV
- Chuẩn bị TN như hình 27.1, hình 27.5 (Tụ điện, Cuộn dây, khóa K, bóng đèn, nguồn điện xoay chiều) và dao động kí hoặc vẽ trước đồ thị biểu diễn điện áp và cường độ dòng điện qua mỗi đoạn mạch theo thời gian trên khổ giấy lớn (hình 27.2, hình 27.7).
- Chuẩn bị các phiếu học tập
b. HS
Bài này có liên quan nhiều đến kiến thức lớp 11, vì vậy nên yêu cầu HS ôn lại các nội dung :
- Cấu tạo của tụ điện
- Định luật cảm ứng điện từ, hiện tượng tự cảm. - Biểu thức suất điện động cảm ứng.
- Chất sắt từ, mạch từ.
3. TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC
Tụ điện, cuộn cảm có tác
dụng gì trong mạch điện xoay chiều?
Đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện TN :
+ Tác dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều + Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện Giá trị tức thời của cường độ dòng điện và điện áp Biểu diễn bằng vectơ quay
Định luật Ôm đối với đoạn mạch có tụ điện. Dung kháng
Đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm
TN
+ Tác dụng của cuộn cảm trong mạch điện xoay chiều + Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện Giá trị tức thời của cường độ dòng điện và điện áp Biểu diễn bằng vectơ quay
Định luật Ôm đối với đoạn mạch có cuộn cảm.Cảm kháng
Câu hỏi: 1,2
4. CÁC CƠ HỘI BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO
Vấn đề 1: Hãy cho biết tác dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều.
Cho HS lắp mạch TN như hình 27.1 và tiến hành TN Câu hỏi gợi ý:
1. Sau khi đóng khóa K ta thấy đèn như thế nào ?
2. Khi ta đóng khóa k lại ta quan sát thấy đèn sáng, hiện tượng này chứng tỏ trong mạch xuất hiện cái gì?
3. Nếu thay tụ điện bằng dây dẫn thì độ sáng của đèn so với lúc có tụ như thế nào ?
4. Nếu thay tụ điện bằng một sợi dây dẫn, ta quan sát thấy độ sáng của đèn sáng hơn khi có tụ, điều đó cho ta biết tụ điện có tác dụng gì trong mạch điện xoay chiều?
5. Trong TN ta thường dùng dụng cụ nào để quan sát độ biến thiên của hai chùm tia dòng điện xoay chiều và điện áp theo thời gian?
6. Hãy vẽ lại đồ thị và xác định độ lệch pha giữa dòng điện xoay chiều và điện áp. 7. Giữa u và i đại lượng nào sớm pha hơn?
8. Hãy cho biết tụ điện có tác dụng gì trong mạch điện xoay chiều
Vấn đề 2: Hãy giải thích tại sao tụ điện cho dòng điện xoay chiều đi qua mà không cho dòng điện một chiều đi qua.
Câu hỏi gợi ý:
1. Hãy nêu cấu tạo của tụ điện và từ đó cho biết tại sao tụ điện không cho dòng điện một chiều đi qua.
2. Dựa vào đồ thị hãy lí giải quá trình tích và phóng điện của tụ điện.
Vấn đề 3 : Hãy tìm độ lệch pha giữa u và i của mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện.
Câu hỏi gợi ý:
1. Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai bản của tụ điện ?
2. Viết biểu thức điện tích tức thời trên bản của tụ điện nối vào điểm M ?
3.Với quy ước : u > 0 nếu điện thế của điểm M lớn hơn điện thế của điểm N, i > 0 nếu dòng điện chạy từ M đến N. Hãy tìm biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch ? 4.Hướng dẫn HS biến đổi biểu thức hiệu điện thế giữa 2 bản của tụ điện ?
5.So sánh pha của u và i.
Vấn đề 4 : Cuộn cảm thuần không ảnh hưởng tới dòng điện không đổi nhưng có ảnh hưởng như thế nào đối với dòng điện xoay chiều?
Câu hỏi gợi ý:
1. Nếu mắc A, B với nguồn điện một chiều thì sau khi đóng hay mở khóa K ta thấy độ sáng của đèn như thế nào ?
2. Nếu mắc A, B với nguồn điện xoay chiều thì sau khi đóng hay mở khóa K ta thấy độ sáng của đèn như thế nào ?
3. Hiện tượng này chứng tỏ điều gì ?
4. Khi K mở, nếu ta từ từ rút lõi sắt ra khỏi cuộn cảm thì độ sáng của đèn thế nào ? 5. Tác dụng cản trở dòng điện của cuộn cảm phụ thuộc vào yếu tố nào ?
6. Độ tự cảm của một cuộn dây phụ thuộc vào các yếu tố nào ?
Vấn đề 5 : Nguyên nhân nào làm cho cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên trễ pha đối với điện áp?
1. Khi có dòng điện trong mạch biến thiên thì trong mạch xuất hiện đại lượng gì đã làm cho đèn sáng ?
2. Nội dung định luật Len-xơ nói gì ?
3. Hãy giải thích tại sao cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên trễ pha đối với điện áp ?
5. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC
Hoạt động 1: Ổn định lớp và kiểm tra bài cũ (5 phút)
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Cán bộ lớp báo cáo sỉ số của lớp. - Lắng nghe câu hỏi của GV.
HS: Suy nghĩ và trả lời.
- Yêu cầu cán bộ lớp cho biết tình hình của lớp.
Nêu câu hỏi:
Câu 1: Định nghĩa dòng điện xoay chiều? Biểu diễn các giá trị U , I qua các đại lượng U0 , I0 lên giản đồ Fre-nen.
Hoạt động 2: Tiếp nhận nhiệm vụ học tập (3 phút)
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Tư duy suy nghĩ về vấn đề đưa ra
dòng điện xoay chiều và đã xét một đoạn mạch chỉ có điện trở. Khi ta thay điện trở bằng một phần tử khác (tụ điện hoặc cuộn cảm) thì biểu thức cường độ dòng điện và hiệu điện thế qua mạch có dạng như thế nào ? Độ lệch pha giữa chúng được xác định như thế nào ? Có gì khác so với mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở ?
Hoạt động 3 : Tìm hiểu tác dụng của tụ điện (17 phút)
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Tụ điện gồm hai vật dẫn (gọi là hai bản tụ điện) đặt gần nhau, cách điện với nhau.
- Tụ điện không cho dòng điện một chiều đi qua. Vì giữa hai bản tụ là môi trường chất cách điện.
Mắc mạch điện, tiến hành TN và nhận xét.
- Đèn sáng.
- Dòng điện.
- Sáng hơn.
- Tụ điện có tác dụng cản trở đối với dòng
- Nêu cấu tạo của tụ điện và tác dụng của tụ