I. MỤC TIấU1. Kiến thức: 1. Kiến thức:
- Phỏt biểu được định nghĩa dũng điện xoay chiều. - Viết được biểu thức tức thời của dũng điện xoay chiều.
- Nờu được vớ dụ về đồ thị của cường độ dũng điện tức thời, chỉ ra được trờn đồ thị cỏc đại lượng cường độ dũng điện cực đại, chu kỡ.
- Giải thớch túm tắt nguyờn tắc tạo ra dũng điện xoay chiều.
- Viết được biểu thức của cụng suất tức thời của dũng điện xoay chiều chạy qua một điện trở. - Phỏt biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của I, U.
2. Kĩ năng: 3. Thỏi độ: 3. Thỏi độ: II. CHUẨN BỊ
1. Giỏo viờn:
- Mụ hỡnh đơn giản về mỏy phỏt điện xoay chiều.
- Sử dụng dao động kớ điện tử để biểu diễn trờn màn hỡnh đồ thị theo thời gian của cường độ dũng điện xoay chiều (nếu cú thể).
2. Học sinh: ễn lại:
- Cỏc khỏi niệm về dũng điện một chiều, dũng điện biến thiờn và định luật Jun. - Cỏc tớnh chất của hàm điều hồ (hàm sin hay cosin).
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC1. Ổn định tổ chức: 1. Ổn định tổ chức:
2. Kiểm tra bài cũ:3. Bài mới 3. Bài mới
Giới thiệu về những nội dung chớnh trong chương III - Cỏc nội dung chớnh trong chương:
+ Cỏc tớnh chất của dũng điện xoay chiều.
+ Cỏc mạch điện xoay chiều cơ bản; mạch R, L, C nối tiếp; phương phỏp giản đồ Fre-nen. + Cụng suất của dũng điện xoay chiều.
+ Truyền tải điện năng; biến ỏp.
+ Cỏc mỏy phỏt điện xoay chiều; hệ ba pha. + Cỏc động cơ điện xoay chiều.
Hoạt động 1 ( phỳt): Tỡm hiểu cỏc khỏi niệm về dũng điện xoay chiều
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Dũng điện 1 chiều khụng đổi là gỡ?
→ Dũng điện xoay chiều hỡnh sin.
- Dựa vào biểu thức i cho ta biết điều gỡ?
- Y/c HS hồn thành C2. + Hướng dẫn HS dựa vào phương trỡnh tổng quỏt: i = Imcos(ωt + ϕ) Từ 2 f 2 T π ω = π = → T 2π ω = , 2 f ω π = - Y/c HS hồn thành C3. i = Imcos(ωt + ϕ) → cos(2 ) 8 m m T I I T π ϕ = +
- Dũng điện chạy theo một chiều với cường độ khụng đổi. - HS ghi nhận định nghĩa dũng điện xoay chiều và biểu thức. - Cường độ dũng điện tại thời điểm t. C2 a. 5A; 100π rad/s; 1/50s; 50Hz; π/4 rad b. 2 2A; 100π rad/s; 1/50s; 50Hz; -π/3 rad c. i = 5 2cos(100πt ± π) A → 5 2A; 100π rad/s; 1/50s; 50Hz; ± π rad C3 1. 3 8 4 2 8 2 T T kT T kT + + = + 2. Khi 8 T t= thỡ i = Im
I. Khỏi niệm về dũng điện xoay chiều xoay chiều
- Là dũng điện cú cường độ biến thiờn tuần hồn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay cosin, với dạng tổng quỏt:
i = Imcos(ωt + ϕ) * i: giỏ trị của cường độ dũng điện tại thời điểm t, được gọi là giỏ trị tức thời của i (cường độ tức thời).
* Im > 0: giỏ trị cực đại của i (cường độ cực đại). * ω > 0: tần số gúc. 2 2 f T π ω= π = f: tần số của i. T: chu kỡ của i. * (ωt + ϕ): pha của i. * ϕ: pha ban đầu
→ cos( ) 1 cos0 4 π ϕ + = = → 4rad π ϕ = ± → chọn 4rad π ϕ = + Vậy: cos( ) 4 m i I ωt π = + → t = 0 → cos 4 m2 m I i I= π =
Hoạt động 2 ( phỳt): Tỡm hiểu nguyờn tắc tạo ra dũng điện xoay chiều
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Xột một cuộn dõy dẫn dẹt hỡnh trũn, khộp kớn, quay quanh trục cố định đồng phẳng với cuộn dõy đặt trong từ trường đều Br
cú phương ⊥ với trục quay.
- Biểu thức từ thụng qua diện tớch S đặt trong từ trường đều?
- Ta cú nhận xột gỡ về suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dõy?
- Ta cú nhận xột gỡ về về cường độ dũng điện xuất hiện trong cuộn dõy?
→ Nguyờn tắc tạo ra dũng điện xoay chiều?
- Thực tế ở cỏc mỏy phỏt điện người ta để cuộn dõy đứng yờn và cho nam chõm (nam chõm điện) quay trước cuộn dõy đú. Ở nước ta f = 50Hz.
- HS theo sự dẫn dắt của GV để tỡm hiểu nguyờn tắc tạo ra dũng điện xoay chiều.
Φ = NBScosα với α =( , )B nr r
→ Φ biến thiờn theo thời gian t. - Suất điện động cảm ứng biến theo theo thời gian.
- Cường độ dũng điện biến thiờn điều hồ → trong cuộn dõy xuất hiện dũng điện xoay chiều.
- Dựng mỏy phỏt điện xoay chiều, dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
II.Nguyờn tắc tạo ra dũng điện xoay chiều
- Xột một cuộn dõy dẫn dẹt hỡnh trũn, khộp kớn, quay quanh trục cố định đồng phẳng với cuộn dõy đặt trong từ trường đều Br
cú phương ⊥ với trục quay.
- Giả sử lỳc t = 0, α = 0
- Lỳc t > 0 → α = ωt, từ thụng qua cuộn dõy:
Φ = NBScosα = NBScosωt với N là số vũng dõy, S là diện tớch mỗi vũng.
- Φ biến thiờn theo thời gian t nờn trong cuộn dõy xuất hiện suất điện động cảm ứng:
d
e NBS sin t
dtΦ ω ω
= − =