C. a= Aω sin( ) ωt D a =− Aω 2sin () ωt
CHƯƠNG IV DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ BÀI 20 MẠCH DAO ĐỘNG
BÀI 20. MẠCH DAO ĐỘNG
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức
- Phát biểu được các định nghĩa về mạch dao động và dao động điện từ. - Nêu được vai trò của tụ điện và cuộn cảm trong hoạt động của mạch LC.
- Viết được biểu thức của điện tích, cường độ dòng điện, chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động.
b. Về kĩ năng
Giải được các bài tập áp dụng công thức về chu kì và tần số của mạch dao động. II. Chuẩn bị.
1. Giáo viên:
- Một vài vỉ linh kiện điện tử trong đó có mạch dao động (nếu có). - Mạch dao động có L và C rất lớn (nếu có).
2. Học sinh:
Ôn tập bài tụ điện đã học ở lớp 11, bài định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện và máy thu. III. Tiến trình dạy học.
1. Kiểm tra bài cũ 2. Nội dung bài dạy
Hoạt động của GV - HS Nội dung ghi bảng
Hoạt động 1. Tìm hiểu về mạch dao động
- Minh hoạ mạch dao động. 1. Mạch dao động là gì ?
Gồm một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C thành mạch điện kín. - Nếu r rất nhỏ (r ≈ 0): mạch dao động lí tưởng. 2. Muốn mạch hoạt động → tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện tạo ra một dòng điện xoay chiều trong mạch.
3. Người ta sử dụng điện áp xoay chiều được tạo ra giữa hai bản của tụ điện bằng cách nối hai bản này với mạch ngoài.
Hoạt động 2. Tìm hiểu dao động điện từ tự do trong mạch dao động - Vì tụ điện phóng điện qua lại trong mạch nhiều lần
tạo ra dòng điện xoay chiều → có nhận xét gì về sự tích điện trên một bản tụ điện ?
- Trình bày kết quả nghiên cứu sự biến thiên điện tích của một bản tụ nhất định.
- Phương trình về dòng điện trong mạch sẽ có dạng như thế nào ?
- Nếu chọn gốc thời gian là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện → phương trình q và i như thế nào ? - Từ phương trình của q và i → có nhận xét gì về sự biến thiên của q và i.
- Cường độ điện trường E trong tụ điện tỉ lệ như thế nào với q ?
- Cảm ứng từ B tỉ lệ như thế nào với i ?
- Có nhận xét gì về Er và Br trong mạch dao động? - Chu kì và tần số của dao động điện từ tự do trong
1. Định luật biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong một mạch dao động lí tưởng
- Sự biến thiên điện tích trên một bản: q = q0cos(ωt + ϕ) với 1
LC
ω =
- Phương trình về dòng điện trong mạch:
cosω ϕ π = = 0 ( + + ) 2 dq i I t dt với I0 = q0ω
- Nếu chọn gốc thời gian là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện: q = q0cosωt và 0cos( )
2
i I= ωt+π
Kết luận: điện tích q của một bản tụ điện và cường
độ dòng điện i trong mạch dao động biến thiên điều hoà theo thời gian; i lệch pha π/2 so với q.
2. Định nghĩa dao động điện từ SGK / 106
3. Chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động C L Hình 20.1 C L ξ +- -+ q Hình 20.2 C L Y Hình 20.3a
mạch dao động gọi là chu kì và tần số dao động
riêng của mạch dao động → Chúng được xác định
như thế nào ?
- Chu kì dao động riêng: T =2π LC
- Tần số dao động riêng: 1 2 f LC π = Hoạt động 3. Tìm hiểu năng lượng điện từ
- HS đọc SGK → nêu định nghĩa năng lượng điện từ.
Tổng năng lượng điện từ và năng lượng từ trường của mạch gọi là năng lượng điện từ.
3. Củng cố, tóm tắt bài dạy.
- Định nghĩa mạch dao động, dao động điện từ tự do, năng lượng điện từ.
- Định luật biến thiên của điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch dao động. - Công thức tính chu kì, tần số và tần số góc dao động riêng của mạch dao động.
4. Hướng dẫn, giao nhiệm vụ về nhà.
- HD. Bài 6 / 107 SGK C Bài 7 / 107 SGK A Bài 8 / 107 SGK T =2π LC =2π 3.10 .120.10−3 −12 =3,77.10−6( )s 1 13 12 265258( ) 2 2 3.10 120.10 f Hz LC π π − − = = = - Bài tập về nhà: 20.3; 20.4; 20.5; 20.6; 20.7; 20.9 / 29, 30 BTVL ... o0o ... Tuần: Tiết PP: Ngày soạn: Ngày dạy: