C. Tần số gúc của dao động D Tần số dao động.
B.PHẦN TRẮC NGHIỆM
Một con lắc lũ xo cú vật nặng m = 250g, dao động điều hũa theo phương thẳng đứng với chu kỡ 1s vă năng lượng dao động lă 0,0125J. Lấy π2 = 10; g = 10m/s2.
a.Tớnh độ cứng k của lũ xo vă biớn độ dao động của vật.
b.Viết phương trỡnh chuyển động của vật, chọn gốc thời gian khi vật đi qua li độ x = 2,5 2 cm theo chiều dương của trục tọa độ.
c.Tớnh động năng vă vận tốc của vật khi x = 2,5cm. d.Tớnh lực đăn hồi cực đại vă cực tiểu của lũ xo?
--- HẾT ---
Tiết thứ 20
Băi 12. ĐẠI CƯƠNG VỀ DềNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Ngăy soạn:………
I. MỤC TIÍU1. Kiến thức: 1. Kiến thức:
- Phõt biểu được định nghĩa dũng điện xoay chiều. - Viết được biểu thức tức thời của dũng điện xoay chiều.
- Nớu được vớ dụ về đồ thị của cường độ dũng điện tức thời, chỉ ra được trớn đồ thị cõc đại lượng cường độ dũng điện cực đại, chu kỡ.
2. Kĩ năng:
- Giải thớch túm tắt nguyớn 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.
- Phõt biểu được định nghĩa vă viết được biểu thức của I, U.
3. Thõi độ:II. CHUẨN BỊ II. CHUẨN BỊ
- Mụ hỡnh đơn giản về mõy phõt điện xoay chiều.
- Sử dụng dao động kớ điện tử để biểu diễn trớn măn hỡnh đồ thị theo thời gian của cường độ dũng điện xoay chiều (nếu cú thể).
2. Học sinh: ễn lại:
- Cõc tớnh chất của hăm điều hoă (hăm sin hay cosin).
III.TỔ CHỨC CÂC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
*Ổn định lớp +Kiểm tra băi cũ.
Hoạt động của học sinh Trợ giỳp của Giõo viớn
*Hoạt động 1( phỳt): Tỡm hiểu cõc khõi niệm về dũng điện xoay chiều
- Dũng điện chạy theo một chiều với cường độ khụng đổi.
- HS ghi nhận định nghĩa dũng điện xoay chiều vă 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 radc. i = 5 2cos(100πt ±π) A 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 Vậy: cos( ) 4 m i I= ωt+π → t = 0 → cos 4 m2 m I i I= π =
- Dũng điện 1 chiều khụng đổi lă gỡ? → Dũng điện xoay chiều hỡnh sin, với dạng tổng quõt: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
i = Imcos(ωt + ϕ)
- Dựa văo biểu thức i cho ta biết điều gỡ? - Y/c HS hoăn thănh C2.
+ Hướng dẫn HS dựa văo phương trỡnh tổng quõt: i = Imcos(ωt + ϕ) Từ 2 f 2 T π ω= π = → T 2π ω = , 2 f ω π =
- Y/c HS hoăn thănh C3. i = Imcos(ωt + ϕ) → cos(2 ) 8 m m T I I T π ϕ = + → cos( ) 1 cos0 4 π ϕ + = = → ϕ = ±π4rad→ chọn 4rad π ϕ = +
*Hoạt động 2(…phỳt): Tỡm hiểu nguyớn tắc tạo ra dũng điện xoay chiều
- HS theo sự dẫn dắt của GV để tỡm hiểu nguyớn tắc tạo ra dũng điện xoay chiều. Φ = NBScosα với α =( , )B nr r
→Φ biến thiớn theo thời gian t.
- Suất điện động cảm ứng biến theo theo thời gian.
- Cường độ dũng điện biến thiớn điều hoă → trong cuộn dđy xuất hiện dũng điện xoay chiều.
- Dựng mõy phõt điện xoay chiều, dựa văo hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Xĩt hỡnh 12.2
- Biểu thức từ thụng qua diện tớch S đặt trong từ trường đều?
- Ta cú nhận xĩt gỡ về suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dđy?
- Ta cú nhận xĩt gỡ về về cường độ dũng điện xuất hiện trong cuộn dđy?
→ Nguyớn tắc tạo ra dũng điện xoay chiều?
- Thực tế ở cõc mõy phõt điện người ta để cuộn dđy đứng yớn vă cho nam chđm (nam chđm điện) quay trước cuộn dđy đú. Ở nước ta f = 50Hz.
- HS ghi nhận giõ trị hiệu dụng của dũng điện xoay chiều.
- p biến thiớn tuần hoăn theo thời gian. * Định nghĩa: (Sgk) 2 m I I = - HS nớu định nghĩa. 2 m U U = , 2 m E E=
- Dũng điện xoay chiều cũng cú tõc dụng nhiệt như dũng điện một chiều.
- Ta cú nhận xĩt gỡ về cụng suất p? → do đú cú tớn cụng suất tức thời. - Cường độ hiệu dụng lă gỡ?
- Do vậy, biểu thức hiệu điện thế hiệu dung, suất điện động hiệu dụng cho bởi cụng thức như thế năo?
- Lưu ý: số liệu ghi trớn cõc thiết bị điện lă cõc giõ trị hiệu dụng.
+ Cõc thiết bị đo đối với mạch điện xoay chiều chủ yếu cũng lă đo giõ trị hiệu dụng.
Hoạt đụng 3 (…phỳt).Củng cố, vận dụng.
-Hoăn thănh yớu cầu của giõo viớn. -Yớu cầu học sinh nhắc lại cõc yớu cầunớu ra trong muc tiớu của băi. -Yớu cầu Hs hoăn thănh cõc cđu hỏi trang 4,5,6,7 trang 66 SGK
Hoạt đụng 4(….phỳt).Kết thỳc băi học, giao nhiệm vụ về nhă.
-Nhận nhiệm vụ về nhă. -Nhận xĩt, đõnh giõ nhấn mạnh kiến thứctrong băi. -Nhắc Hs chuẩn bị phiếu băi tập
Tiết thứ 21+22
Băi 13. CÂC ĐIỆN XOAY CHIỀU
Ngăy soạn:……… (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
I. MỤC TIÍU1. Kiến thức: 1. Kiến thức:
- Phõt biểu được định luật ễm đối với đoạn mạch điện xoay chiều thuần điện trở. - Phõt biểu được định luật ễm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện. - Phõt biểu được tõc dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều.
- Phõt biểu được định luật ễm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm thuần.
- Phõt biểu được tõc dụng của cuộn cảm thuần trogn mạch điện xoay chiều. - Viết được cụng thức tớnh dung khõng vă cảm khõng.
2. Kĩ năng:
-Giải được một số băi tập trong SGK vă cõc băi tập tương tự.
3. Thõi độ:II. CHUẨN BỊ II. CHUẨN BỊ
1.Giõo viớn:
- Một số dụng cụ thớ nghiệm như dao động kớ điện tử, ampe kế, vụn kế, một số điện trở, tụ điện, cuộn cảm để minh hoạ.
2. Học sinh:
- ễn lại cõc kiến thức về tụ điện: q = Cu vă i di dt
= ± vă suất điện động tự cảm e Ldi dt
= ± .
*Hoạt động 1( phỳt):Ổn định lớp +Kiểm tra băi cũ. -Dũng điện xoay chiều lă gỡ? Cõch tạo ra?
-Giõ trị hiệu dụng lă gỡ?
Hoạt động của học sinh Trợ giỳp của Giõo viớn
*Hoạt động 2( phỳt):Tỡm hiểu mối quan hệ giữa i vă u trong mạch điện xoay chiều
- Cú dạng: i = Imcos(ωt + ϕ)
- HS ghi nhận cõc kết quả chứng minh bằng thực nghiệm vă lớ thuyết.
+ Nếu ϕ > 0: u sớm pha ϕ so với i. + Nếu ϕ < 0: u trễ pha |ϕ| so với i. + Nếu ϕ = 0: u cựng pha với i.
- Biểu thức của dũng điện xoay chiều cú dạng?
- Chọn điều kiện ban đầu thớch hợp để ϕ = 0 → i = Imcosωt = I 2cosωt
- Ta sẽ đi tỡm biểu thức của u ở hai đầu đoạn mạch. = U 2cos(ωt+ ϕ)
- Trỡnh băy kết quả thực nghiệm vă lớ thuyết để đưa ra biểu thức điện õp hai đầu mạch.
*Hoạt động 3(…phỳt): Tỡm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ cú điện trở
- Biến thiớn theo thời gian t (dũng điện xoay chiều)
- Theo định luật Ohm
u i
R
= (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Điện õp tức thời, điện õp cực đại vă điện õp hiệu dụng.
- HS nớu nhận xĩt: + Quan hệ giữa I vă U. + u vă i cựng pha. - HS phõt biểu.(SGK)
- Xĩt mạch điện xoay chiều chỉ cú R. - Trong mạch lỳc năy sẽ cú i → dũng điện năy như thế năo?
- Tuy lă dũng điện xoay chiều, nhưng tại một thời điểm, dũng điện i chạy theo một chiều xõc định. Vỡ đđy lă dũng điện trong kim loại nớn theo định luật Ohm, i vă u tỉ lệ với nhau như thế năo?
-Trong biểu thức điện õp u, Um vă U lă gỡ? -Dựa văo biểu thức của u vă i, ta cú nhận xĩt gỡ?
- GV chớnh xõc hoõ cõc kết luận của HS. - Y/c HS phõt biểu định luật Ohm đối với dũng điện một chiều trong kim loại.
*Hoạt động 4(…phỳt): Tỡm hiểu về mạch điện xoay chiều chỉ cú tụ điện
- HS quan sõt mạch điện vă ghi nhận cõc kết quả thớ nghiệm.
+ Tụ điện khụng cho dũng điện một chiều đi qua.
+ Tụ điện cho dũng điện xoay chiều “đi qua”.
- HS theo hướng dẫn của GV để khảo sõt mạch điện xoay chiều chỉ cú tụ điện. - Tụ điện sẽ được tớch điện.
- Bản bớn trõi tớch điện dương. - Biến thiớn theo thời gian t.
- HS ghi nhận cõch xõc định i trong mạch.
- GV lăm thớ nghiệm như sơ đồ hỡnh 13.3 Sgk.
- Ta cú nhận xĩt gỡ về kết quả thu được? - Ta nối hai đầu tụ điện văo một nguồn điện xoay chiều để tạo nớn điện õp u giữa hai bản của tụ điện.
- Cú hiện tượng xảy ra ở cõc bản của tụ điện?
- Giả sử trong nửa chu kỡ đầu, A lă cực dương → bản bớn trõi của tụ sẽ tớch điện gỡ?
- Ta cú nhận xĩt gỡ về điện tớch trớn bản của tụ điện?
→ Độ biến thiớn điện tớch q cho phĩp ta tớnh i trong mạch.
q i t ∆ = ∆
- Đạo hăm bậc nhất của q theo thời gian. - HS tỡm q’
cos( ) 2
sinα α π
− = +
- HS viết lại biểu thức của i vă u (i nhanh pha hơn u gúc π/2 → u chậm pha hơn i gúc π/2)
- So sõnh với định luật Ohm, cú vai trũ tương tự như điện trở R trong mạch chứa điện trở.
- Lă đơn vị của điện trở (Ω).
11 . . 1 . . ( ) .F s C .s A s V C − − = = Ω = Ω ữ
- Trong mạch chứa tụ điện, cường độ dũng điện qua tụ điện sớm pha π/2 so với điện õp hai đầu tụ điện (hoặc điện õp ở hai đầu tụ điện trễ pha π/2 so với cường độ dũng điện). - Biểu hiện sự cản trở dũng điện xoay chiều.
- Từ 1 C Z C ω = ta thấy: Khi ω nhỏ (f nhỏ) → ZC lớn vă ngược lại. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Vỡ dũng điện khụng đổi (f = 0) → ZC = ∞→ I = 0
- Cường độ dũng điện ở thời điểm t xõc định bằng cụng thức năo? - Khi ∆t vă ∆q vụ cựng nhỏ q t ∆ ∆ trở thănh gỡ? - Ta nớn đưa về dạng tổng quõt i = Imcos(ωt + ϕ) để tiện so sõnh, –sinα → cosα
- Nếu lấy pha ban đầu của i bằng 0 → biểu thức của i vă u được viết lại như thế năo? - ZC đúng vai trũ gỡ trong cụng thức? → ZC cú đơn vị lă gỡ? 1 C Z C ω =
- Dựa văo biểu thức của u vă i, ta cú nhận xĩt gỡ?
- Dựa văo biểu thức định luật Ohm, ZC cú vai trũ lă điện trở trong mạch chứa tụ điện → hay núi cõch khõc nú lă đại lượng biểu hiện điều gỡ?
- Khi năo thỡ dũng điện qua tụ dễ dăng hơn?
- Tại sao tụ điện lại khụng cho dũng điện khụng đổi đi qua?
*Hoạt đụng 5 (…phỳt). Tỡm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ cú cuộn cảm thuần
- HS nghiớn cứu Sgk để trả lời
- Dũng điện qua cuộn dđy tăng lớn → trong cuộn dđy xảy ra hiện tượng tự cảm, từ thụng qua cuộn dđy:
Φ = Li
- Từ thụng Φ biến thiớn tuần hoăn theo t. - Trở thănh đạo hăm của i theo t.
- Khi i tăng → etc < 0, tương đương với sự tồn tại một nguồn điện.
di di e L L dt dt = − = → AB di u ri L dt = +
- HS ghi nhận vă theo sự hướng dẫn của GV để khảo sõt mạch điện năy.
2 di u L LI sin t dt ω ω = = − Hay
- Cuộn cảm thuần lă gỡ?
- Khi cú dũng điện cường độ i chạy qua cuộn cảm → cú hiện tượng gỡ xảy ra trong ống dđy?
- Trường hợp i lă một dũng điện xoay chiều thỡ Φ trong cuộn dđy?
- Xĩt ∆t vụ cựng nhỏ (∆t → 0) → suất điện động tự cảm trong cuộn cảm trở thănh gỡ?
- Y/c HS hoăn thănh C5
- Đặt văo hai đầu của một cuộn thuần cảm (cú độ tự cảm L, điện trở trong r = 0) một điện õp xoay chiều, tần số gúc ω, giõ trị hiệu dụng U → trong mạch cú dũng điện xoay chiều
e r
A B
Vỡ cos( ) 2 sinα α π − = + cos 2 ( ) u U= ω ϕt+ → U = ωLI
- So sõnh với định luật Ohm, cú vai trũ tương tự như điện trở R trong mạch chứa điện trở.
- Lă đơn vị của điện trở (Ω).
V V 1 A A s s ữ = = Ω ữ ữ ữ
- Trong đoạn mạch chỉ cú một cuộn cảm thuần: i trễ pha π/2 so với u, hoặc u sớm pha π/2 so với i.
- Biểu hiện sự cản trở dũng điện xoay chiều. - Vỡ ZL = ωL nớn khi f lớn → ZL sẽ lớn → cản trở nhiều. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Điện õp hai đầu của cảm thuần cú biểu thức như thế năo?
- Hướng dẫn HS đưa phương trỡnh u về dạng cos.
- Đối chiếu với phương trỡnh tổng quõt của u → điện õp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm? - ZL đúng vai trũ gỡ trong cụng thức? → ZL cú đơn vị lă gỡ? L e Z L di dt ω ω ữ = = ữ ữ ữ
- Dựa văo phương trỡnh i vă u cú nhận xĩt gỡ về pha của chỳng? i = I 2cosωt → 2 (cos ) 2 u U= ωt+π Hoặc u = U 2cosωt → 2 (cos ) 2 i I= ωt−π
- Tương tự, ZL lă đại lượng biểu hiện điều gỡ?
- Với L khụng đổi, đối với dũng điện xoay chiều cú tần số lớn hay bĩ sẽ cản trở lớn đối với dũng điện xoay chiều.
- Lưu ý: Cơ chế tõc dụng cản trở dũng điện xoay chiều của R vă L khõc hẳn nhau. Trong khi R lăm yếu dũng điện do hiệu ứng Jun thỡ cuộn cảm lăm yếu dũng điện do định luật Len-xơ về cảm ứng từ.
*Hoạt đụng 6(…phỳt).Củng cố, vận dụng.
-Hoăn thănh yớu cầu của giõo viớn. -Yớu cầu học sinh nhắc lại cõc yớu cầunớu ra trong muc tiớu của băi. -Yớu cầu Hs hoăn thănh cõc cđu hỏi trang 7,8 trang 74 SGK
*Hoạt đụng 7(….phỳt).Kết thỳc băi học, giao nhiệm vụ về nhă.
-Nhận nhiệm vụ về nhă. -Nhận xĩt, đõnh giõ nhấn mạnh kiến thứctrong băi. -Nhắc Hs chuẩn bị băi tập trang 74
Tiết thứ 23
BĂI TẬP
Ngăy soạn:………
I. MỤC TIÍU1. Kiến thức: 1. Kiến thức:
ễn tập, củng cố kiến thức về cõc mạch điện xoay chiều.
2. Kĩ năng:
Rỉn luyện kỹ năng giải băi tập.
3. Thõi độ:II. CHUẨN BỊ II. CHUẨN BỊ
1.Giõo viớn: một số băi tập trắc nghiệm vă tự luận
2. Học sinh: giải băi tập trang 74
III.TỔ CHỨC CÂC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
*Hoạt động 1( phỳt):Ổn định lớp +Kiểm tra băi cũ.
Hoạt động của học sinh Trợ giỳp của Giõo viớn
*Hoạt động 2( phỳt): Trả lời cõc cđu hỏi trắc nghiệm
* HS đọc đề từng cđu, cựng suy nghĩ thảo luận đưa ra đõp õn đỳng
* Thảo luận nhúm tỡm ra kết quả * Hs giải thớch
* Thảo luận nhúm tỡm ra kết quả * Hs giải thớch
* Cho Hs đọc lần lượt cõc cđu trắc nghiệm
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});