học sinh khi nghiên cứu chương “Dòng điện xoay chiều” vật lý 12 nâng cao.
- Thí nghiệm 1:
+ Dụng cụ gồm: Bảng lắp ráp mạch điện; điện trở thuần R = 10Ω; hai điện kế G, một chọn làm Ampekế A và một làm vôn kế V; máy phát tần số, dây nối.
+ Tiến hành thí nghiệm: Mắc điện trở R nối tiếp với ampekế A, vôn kế V mắc song song với điện trở R, rồi nối hai đầu đoạn mạch vào máy phát tần số. Chỉnh biên độ của máy phát tần số là 3V và tần số 0,1HZ, quan sát chiều chuyển động của ampe kế và vôn kế. Tần số càng bé quan càng dễ dàng hơn.
+ Kết quả thí nghiệm: Quan sát thấy kim Ampekế A và vôn kế V chuyển động theo cùng một chiều, điều này chứng tỏ rằng với đoạn mạch chỉ có điện trở thuần thì i và u dao động cùng pha.
- Thí nghiệm 2:
+ Dụng cụ gồm: Bảng lắp ráp mạch điện; tụ điện C = 1µF; hai điện kế G, một chọn làm Ampekế A và một làm vôn kế V; máy phát tần số, dây nối, một compa, một thước đo góc.
+ Tiến hành thí nghiệm: Mắc tụ điện C nối tiếp với ampekế A, vôn kế V mắc song song với tụ điện C, rồi nối hai đầu mạch vào máy phát tần số. Chỉnh biên độ của máy phát tần số là 3V và tần số 0,1HZ, quan sát chiều chuyển động của ampekế A và vôn kế V.
Hình 2.1. Quan sát i dao động cùng pha với u trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần R
+ Kết quả thí nghiệm: Quan sát thấy kim ampekế A chuyển động nhanh hơn kim vôn kế V một góc π
2.
- Thí nghiệm 3:
+ Dụng cụ gồm: Bảng lắp ráp mạch điện; cuộn cảm thuần L không có lõi sắt non; hai điện kế G, một chọn làm Ampekế A và một làm vôn kế V; máy phát tần số, dây nối, một compa, một thước đo góc.
+ Tiến hành thí nghiệm:Mắc cuộn cảm thuần L nối tiếp với ampekế A, vôn kế V mắc song song cuộn cảm thuần L = 0,02H , rồi hai đầu mạch vào máy phát tần số. Chỉnh biên độ của máy phát tần số là 3V và tần số 0,1HZ, quan sát chiều chuyển động của ampe kế và vôn kế.
+
+ Kết quả thí nghiệm: Quan sát thấy kim điện kế G chuyển động chậm hơn kim vôn kế V một góc π
2.
- Thí nghiệm 4:
Hình 2.2. Quan sát i dao động nhanh pha hơn u một góc π
2 trong mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện C
Hình 2.3. Quan sát i dao động trễ pha hơn u một góc π
2 trong mạch điện xoay chiều chỉ cuộn cảm thuần L.
+ Dụng cụ gồm: Bảng lắp ráp mạch điện; điện bóng đèn R = 10 Ω, cuộn cảm thuần L = 0,04H không có lõi sắt non, tụ điện C = 2µF ; 5 đồng hồ đo điện đa năng, dây nối.
+ Tiến hành thí nghiệm: Mắc thành mạch điện nối tiếp RLC và 5 đồng hồ đo điện đa năng đóng vai trò là vôn kế V và ampe kế theo thứ tự đo điện áp tức thời u hai đầu đoạn mạch, điện áp tức thời uR, dòng điện tức thời i , điện áp tức thời uL, điện áp thức uC như hình 2.4. Chỉnh biên độ của máy phát tần số là 3V và tần số 10HZ, quan sát các giá trị tức thời trên mạch điện.
+ Kết quả thí nghiệm: Mối quan hệ giữa các điện áp tức thời gần đúng với lý thuyết: u = uR + uL + uC.
2.3. Soạn thảo tiến trình dạy học có sử dụng biện pháp khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh về dòng điện xoay chiều ở một số tiết học cụ thể.