Ngày soạn: 15/10/2010 Ngày dạy:
Tiết thứ: 22 I. MỤC TIÊU
- Viết được biểu thức định luật Ôm đối với đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần, chỉ có tụ điện, chỉ có cuộn cảm thuần.
- T ìm đ ược độ lệch pha giữa u và i trong từng trường hợp.
- Viết được công thức tính dung kháng, cảm kháng.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Chuẩn bị dao động ký điện tử, ampe kế, vôn kế, điện trở, tụ điện, cuộn cảm.
2. Học sinh: Ôn lại công thức về tụ đđiện : q = Cu; dq
i= ± dt ; suất ®iện ®ộng tự cảm: e = di Ldt
± .
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC a.Ổn định lớp:
b.Kiểm tra bài cũ:
c.Bài giảng:
Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung cơ bản GV:Giới thiệu đoạn mạch xoay chiều trên hình
13.1.
GV: Giới thiệu biểu thức của i và u trên đoạn mạch.
GV: Yêu cầu học sinh cho biết khi nào thì u sớm pha, trÔ pha hoặc cùng pha so với i.
*Hoạt động 1: Mạch điện xoay chiều chỉ cú điện trở
GV: Vẽ hình 13.2.
HS: Viết biểu thức định luật Ôm.
HS: Thực hiện C1,C2
HS: Nhận xét về cường độ hiệu dụng của i và pha của u và i.
*Hoạt động 2: Đoạn mạch xoay chiều chỉ cú tụ điện
HS: Nhận xét về tác dụng của tụ điện đối với dòng điện không đổi và đối với dòng điện xoay chiều.
GV: Giới thiệu mạch xoay chiều chỉ có tụ điện trên hình 12.3 b.
HS: Thực hiện C3
GV: Yêu cầu học sinh xác định điện tích trên tụ điện và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch.
GV: Dẫn dắt để đưa ra biểu thức của định luật Ôm và đưa ra khái niệm dung kháng.
GV: Yêu cầu học sinh thực hiện C4
HS: Nhận xét về độ lệch pha giữa u và i trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện.
Nếu trong một mạch điện có dòng điện xoay chiều i
= I0cosωt = I 2 cosωt thì điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch là:
u = U0cos(ωt + ϕ) = U 2 cos(ωt + ϕ) ϕ gọi là độ lệch pha giữa u và i.
Nếu ϕ > 0 thì ta nói u sớm pha ϕ so với i.
Nếu ϕ < 0 thì ta nói u trể pha |ϕ| so với i.
Nếu ϕ = 0 thì ta nói u cùng với i.
I. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở
Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở R điện áp xoay chiều u = U 2 cosωt thì trong mạch sẽ có dòng điện i chạy qua.
Ta có: i = R u =
R
U 2 cosωt = I 2 cosωt.
Với: I = R
U là cường độ hiệu dụng của dòng điện qua đoạn mạch chỉ có R.
So sánh i và u ta thấy i cùng pha với u tức là ϕ = 0.
II. Đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện 1. Thí nghiệm
Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn) nhưng lại cho dòng điện xoay chiều đi qua.
2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện C một điện áp xoay chiều u = U 2 cosωt thì điện tích trên tụ sẽ là
q = Cu = CU 2 cosωt Dòng điện chạy qua đoạn mạch là i =
dt
dq = q’ = - ωCU 2 sinωt i = ωCU 2 cos(ωt +
2
π ) = I 2 cos(ωt + 2 π )
Với: I = ωCU = C U ω
1 = ZC
U là cường độ hiệu dụng của dòng điện qua đoạn mạch chỉ có tụ điện C. Trong đó ZC =
ωC
1 gọi là dung kháng của mạch.
So sánh i và u ta thấy i sớm pha 2
π so với u hay u trÔ
GV: Dẫn dắt để học sinh nêu ý nghĩa của dung kháng.
pha 2
π so với i, tức là ϕ = - 2 π . 3. Ý nghĩa của dung kháng Dung kháng ZC =
ωC
1 là đặc trưng cho tính cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện.
Nếu điện dung C của tụ điện và tần số góc ω của dòng điện càng lớn thì ZC càng nhỏ và dòng điện xoay chiều bị cản trở càng ít.
Ngoài ra dung kháng làm u trÔ pha hơn i.
d. Củng cố: Hệ thống kiến thức cơ bản của bài ( phần đóng khung ) e. Hướng dẫn về nhà : Bài tập 1-9/74
Đọc trước phần còn lại bài: Cỏc mạch điện xoay chiều.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
( Tiếp ) CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
Ngày soạn: 15/10/2010 Ngày dạy:
Tiết thứ: 23 I. MỤC TIÊU
- Viết được biểu thức định luật Ôm đối với đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần, chỉ có tụ điện, chỉ có cuộn cảm thuần.
- T ìm đ ược độ lệch pha giữa u và i trong từng trường hợp.
- Viết được công thức tính dung kháng, cảm kháng.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Chuẩn bị dao động ký điện tử, ampe kế, vôn kế, điện trở, tụ điện, cuộn cảm.
2. Học sinh: Ôn lại công thức về tụ đđiện : q = Cu; dq
i= ± dt ; suất ®iện ®ộng tự cảm: e = di Ldt
± . III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
a.Ổn định lớp:
b.Kiểm tra bài cũ: Viết biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở R và đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện C. Nhận xét về pha của u và i trên từng loại đoạn mạch đó.
c.Bài giảng:
Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung cơ bản
* Hoạt động 1 : Đoạn mạch xoay chiều chỉ cú điện cảm thuần
GV: Yêu cầu học sinh xác định từ thông qua cuộn dây khi có dòng điện i chạy qua.
GV: Xác định suất điện động tự cảm xuất hiện trong cuộn dây.
GV: Yêu cầu học sinh thực hiện C5
GV: Giới thiệu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần hình 13.6.
GV: Cho cường độ dòng điện tức thời chạy trong mạch, yêu cầu học sinh xác định điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch.
GV: Dẫn dắt để học sinh tìm ra biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần.
GV: Giới thệu cảm kháng của cuộn dây.
HS: thực hiện C6
HS: nhận xét về độ lệch pha giưa u và i trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần.
GV: Dẫn dắt để học sinh nêu được ý nghĩa của cảm kháng.
III. Đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện cảm thuần 1. Hiện tượng tự cảm trong mạch điện xoay chiều Khi có dòng điện cường độ i chạy qua một cuộn dây có độ tự cảm L (gọi là cuộn cảm) thì từ thông tự cảm trong cuộn dây là
Φ = Li
Nếu i là dòng điện xoay chiều thì Φ biến thiên tuần hoàn theo t và trong cuộn dây xuất hiện một suất điện động:
e = - L dt
di = - Li’
Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm: u = ri - e.
2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần
Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần một điện áp xoay chiều thì trong mạch sẽ có một dòng điện xoay chiều chạy qua.
Giả sử cường độ tức thời trong mạch là i = I 2 cosωt
Thì điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm thuần (r = 0) là:
u = ri - e = Li’ = - ωLI 2 sinωt = ωLI 2 cos(ωt +
2
π ) = U 2 cos(ωt + 2 π ) Với U = ωLI hay I =
L U ω =
ZL
U là cường độ hiệu dụng của dòng điện qua đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần L. Trong đó ZL = ωL gọi là cảm kháng của mạch.
So sánh u và i ta thấy u sớm pha 2
π so với i, tức là ϕ = 2
π .
3. Ý nghĩa của cảm kháng
Cảm kháng ZL = ωL đặc trưng cho tính cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm.
Khi độ tự cảm của cuộn cảm và tần số góc ω của dòng điện xoay chiều càng lớn thì ZL càng lớn, cuộn cảm L sẽ cản trở càng nhiều đối với dòng điện xoay chiều.
Ngoài ra cảm kháng làm u sớm pha hơn i d. Củng cố: Hệ thống kiến thức cơ bản của bài ( phần đóng khung )
e. Hướng dẫn về nhà : Bài tập 1-9/74 Giờ sau chữa bài tập.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
BÀI TẬP
Ngày soạn: 20/10/2010 Ngày dạy:
Tiết thứ: 24 I. MỤC TIÊU
- Nắm được các khái niệm về dòng điện xoay chiều, các đại lượng trong các loại đoạn mạch xoay chiều để trả lời được các câu hỏi liên quan đến các loại đoạn mạch xoay chiều.
- Giải được bài toán viết biểu thức cường độ dòng điện hoặc điện áp trong các loại đoạn mạch xoay chiều chỉ có một thành phần.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Chuẩn bị thêm một số bài tập trắc nghiệm và tự luận
2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về các loại đoạn mạch chỉ có một thành phần.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC a.Ổn định lớp:
b.Kiểm tra bài cũ:.
c.Bài giảng:
Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung cơ bản
* Hoạt động 1 : Kiến thức cần nhớ A. Kiến thức cần nhớ:
GV: Hệ thống lí thuyết kết hợp phát vấn HS.
+ Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện?
+ Cảm kháng của cuộn dây ?
+ Định luận ễm cho các đoạn mạch ?
+ Độ lệch pha trong các loại đoạn mạch.
* Hoạt động 2 : Bài tập HS: Chọn đáp án? Giải thích?
HS: Tóm tắt, nêu cách giải và giải.
GV: Độ lệch pha giữa u và i ?
+ Biểu thức của i và u: Nếu i = I0cosωt thì u = U0cos(ωt + ϕ). Ngược lại Nếu u = U0cosωt thì i = I0cos(ωt - ϕ).
+ Cảm kháng của cuộn dây: ZL = ωL. Dung kháng của tụ điện: ZC =
ωC 1 .
+ Định luận Ôm cho đoạn mạch:
Chỉ có R: I = R U
Chỉ có tụ điện: I = ZC
U
Chỉ có cuộn cảm thuần: I = ZL
U
+ Điện áp giữa hai đầu điện trở R cùng pha với cường độ dòng điện. Điện áp giữa hai bản tụ điện trể pha
2 π so với cường độ dòng điện. Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần sớm pha
2
π so với cường độ dòng điện.
B. Bài tập:
I. Bài tập định tính
Câu 7 trang 66 : C Câu 8 trang 66 : A Câu 9 trang 66 : D Câu 10 trang 66 : C
Câu 7 trang 74 : D Câu 8 trang 74 : B Câu 9 trang 74 : A II. Bài tập định lợng :
Bài 13.6 a) Ta có:
ZC = ωC
1 = π π
5000 . 1 100
1
= 50(Ω) I =
ZC
U = 50
120= 2,4(A).
i = I 2 cos(ωt + 2
π ) = 2,4 2 cos(100πt + 2 π ) (A) b) Ta có:
ZC = ωC
1 = π π
5000 . 1 1000
1
= 5(Ω) I =
ZC
U = 5
120= 24(A).
i = I 2 cos(ωt + 2
π ) = 24 2 cos(100πt + 2 π ) (A) Bài 13.7
HS: Tóm tắt, nêu cách giải và giải.
GV: Độ lệch pha giữa u và i ?
a) Ta có:
ZL = ωL = 100π.
π 5 ,
0 = 50(Ω) I =
ZL
U = 50
120= 2,4(A).
i = I 2 cos(ωt - 2
π ) = 2,4 2 cos(100πt - 2 π ) (A).
b) Ta có:
ZL = ωL = 1000π. π 5 ,
0 = 500(Ω) I =
ZL
U = 500
120= 0,24(A).
i = I 2 cos(ωt - 2
π ) = 0.24 2 cos(100πt - 2 π ) (A).
d. Củng cố: Dạng câu hỏi bài tập của bài.
e. Hướng dẫn về nhà : Bài tập 5.8-5.19/SOT
Đọc trớc bài: Mạch R,L,C mắc nối tiếp.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY