-----------o0o---------
Bài 20 MẠCH DAO ĐỘNGI. MỤC TIấU BÀI HỌC I. MỤC TIấU BÀI HỌC
- Trỡnh bày được cấu tạo và nờu được vai trũ của tụ điện và cuộn cảm trong hoạt độn của mạch dao động LC.
- Viết được cụng thức tớnh chu kỡ dao động riờng của mạch dao động LC - Nờu được dao động điện từ là gỡ.
- nờu được năng lượng điện từ của mạh dao động LC là gỡ
II. PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC
- Mụ hỡnh mạch dao động
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC1. Kiểm tra bài cũ 1. Kiểm tra bài cũ
2. Bài mới - Ở chương 3 ta đĩ tỡm hiểu mạch RLC nối tiếp và cỏc mạch RC, RL. Hụm nay ta sẽ tỡm
hiểu một mạch LC nối tiếp xem cú tớnh chất gỡ? Ta sẽ biết được sau khi học bài “MẠCH DAO ĐỘNG”
* Tiến trỡnh giảng dạy
Hoạt động 1 : Tỡm hiểu về mạch dao động
Hoạt động của GV Hoạt động của hs Nội dung
- Minh hoạ mạch dao động - HS ghi nhận mạch dao
động. I. Mạch dao động1. Gồm một tụ điện mắc nối tiếp với một
cuộn cảm thành mạch kớn.
- Nếu r rất nhỏ (≈ 0): mạch dao động lớ tưởng.
2. Muốn mạch hoạt động → tớch điện cho
tụ điện rồi cho nú phúng điện tạo ra một dũng điện xoay chiều trong mạch.
3. Người ta sử dụng hiệu điện thế xoay
- Dựa vào hỡnh vẽ giải thớch và hướng dẫn hs đi đến định nghĩa và cỏc tớnh chất của mạch dao động
- HS quan sỏt việc sử dụng hiệu điện thế xoay chiều giữa hai bản tụ → hiệu điện thế này thể hiện bằng một hỡnh sin trờn màn hỡnh.
chiều được tạo ra giữa hai bản của tụ điện bằng cỏch nối hai bản này với mạch ngồi.
Hoạt động 2 :Tỡm hiểu dao động điện từ tự do trong mạch dao động
- Vỡ tụ điện phúng điện qua lại trong mạch nhiều lần tạo ra dũng điện xoay chiều → cú nhận xột gỡ về sự tớch điện trờn một bản tụ điện?
- Trỡnh bày kết quả nghiờn cứu sự biến thiờn điện tớch của một bản tụ nhất định.
- Trờn cựng một bản cú sự tớch điện sẽ thay đổi theo thời gian.
- HS ghi nhận kết quả nghiờn cứu.
II. Dao động điện từ tự do trong mạchdao động dao động
1. Định luật biến thiờn điện tớch vàcường độ dũng điện trong một mạch dao cường độ dũng điện trong một mạch dao động lớ tưởng
- Sự biến thiờn điện tớch trờn một bản: q = q0cos(ωt + ϕ) 63 C L C L ξ +-q C L Y
- Trong đú ω (rad/s) là tần số gúc của dao động.
- Phương trỡnh về dũng điện trong mạch sẽ cú dạng như thế nào?
- Nếu chọn gốc thời gian là lỳc tụ điện bắt đầu phúng điện → phương trỡnh q và i như thế nào? - Từ phương trỡnh của q và i → cú nhận xột gỡ về sự biến thiờn 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?
- Cú nhận xột gỡ về Er và Br
trong mạch dao động
- Chu kỡ và tần số của dao động điện từ tự do trong mạch dao động gọi là chu kỡ và tần số dao động riờng của mạch dao động?
→ Chỳng được xỏc định như
thế nào?
- Giới thiệu cho hs khỏi niệm năng lượng điện từ
I = q’ = -q0ωsin(ωt + ϕ) → 0 cos( ) 2 i q= ω ω ϕt+ +π - Lỳc t = 0 → q = CU0 = q0 và i = 0 → q0 = q0cosϕ → ϕ = 0
- HS thảo luận và nờu cỏc nhận xột.
- Tỉ lệ thuận.
- Chỳng cũng biến thiờn điều hồ, vỡ q và i biến thiờn điều hồ. - Từ 1 LC ω = → T =2π LC và 1 2 f LC π = - Tiếp thu với 1 LC ω=
- Phương trỡnh về dũng điện trong mạch: cos
0 ( )
2
i I= ω ϕt+ +π
với I0 = q0ω
- Nếu chọn gốc thời gian là lỳc tụ điện bắt đầu phúng điện
q = q0cosωt
và 0cos( )
2
i I= ωt+π
Vậy, điện tớch q của một bản tụ điện và
cường độ dũng điện i trong mạch dao động biến thiờn điều hồ theo thời gian; i lệch pha π/2 so với q.
2. Định nghĩa dao động điện từ
- Sự biến thiờn điều hồ theo thời gian của điện tớch q của một bản tụ điện và cường độ dũng điện (hoặc cường độ điện trường
Er và cảm ứng từ Br
) trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tự do.
3. Chu kỡ và tần số dao động riờng củamạch dao động mạch dao động
- Chu kỡ dao động riờng
2T = π LC T = π LC - Tần số dao động riờng 1 2 f LC π =