I. MỤC TIấU BÀI HỌC
- Viết được biểu thức của định luật ễm trong cỏc trường hợp:đoạn mạch chỉ cú R, chỉ cú L, chỉ cú C - Tỡm được độ lệch pha giữa u và i trong cỏc trường hợp
-Biểu thức tớnh cảm khỏng và dung khỏng ZL, ZC
II. PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC
- Dao động kớ điện tử, ampe kế,vụn kế, một số linh kiện như điện trở, tụ điện, cuộn cảm…III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
3. Bài mới : Đvđ- Ta đĩ tỡm hiểu về đại cương của dũng điện xoay chiều. Nhưng khi cho dũng điện xoay chiều chạy trong một mạch điện cụ thể thỡ nú cú đăc điểm gỡ? Ta sẽ tỡm hiểu vấn đề này qua bài “CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU”
Hoạt động 1: Tỡm hiểu về độ lệch pha giữa điện ỏp và cường độ dũng điện Hoạt động của giỏo viờn Hoạt động của học sinh Nội dung
- 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. - Trỡnh bày kết quả thực nghiệm và lớ thuyết để đưa ra biểu thức điện ỏp hai đầu mạch.
- Cú dạng: i = Imcos(ωt + ϕ)
- HS ghi nhận cỏc kết quả chứng minh bằng thực nghiệm và lớ thuyết.
Nếu cho dũng điện xoay chiều cú dạng :
i I= 0cosωt I= 2 cosωt Thỡ :
0cos( ) 2 ( )
u U= ω ϕt+ =U cos tω ϕ+ ϕ : là độ lệch pha giữa u và i
Nếu ϕ > ⇒0 u sớm pha hơn i Nếu ϕ < ⇒0 u trễ pha ϕ hơn i Nếu ϕ = ⇒0 u và i cựng pha
Hoạt động 2: Mạch điện xoay chiều chỉ chứa điện trở
- Xột mạch điện xoay chiều chỉ cú R.Trong mạch lỳc này sẽ cú i → dũng điện này ntn? - Tuy là dũng điện xoay chiều, nhưng tại một thời điểm, dũng điện i chạy theo một chiều xỏc định. Vỡ đõy là dũng điện trong kim loại nờn theo định luật ễm, i và u tỉ lệ với nhau như thế nào? - Trong biểu thức điện ỏp u, Um và U là gỡ?
- Dựa vào biểu thức của u và i, ta cú nhận xột gỡ?
- Y/c HS phỏt biểu định luật ễm đối với dũng điện một chiều trong kim loại.
- Biến thiờn theo thời gian t (dũng điện xoay chiều) - Theo định luật ễm
u i
R
=
- Điện ỏp tức thời, điện ỏp cực đại và điện ỏp hiệu dụng. - HS nờu nhận xột:
+ Quan hệ giữa I và U. + u và i cựng pha. - HS phỏt biểu
I. Mạch điện xoay chiều chỉ chứa điệntrở trở
1) Quan hệ u và i :
Hai đầu R cú u U= 0cosωt
Định luật ễm : i u U0 cos t R R ω = = Đặt : 0 0 U I R = Thỡ i I= 0cosωt 2) Định luật ễm : I U R = Phỏt biểu: (SGK) 3) Nhận xột : u và i cựng pha
Hoạt động 3:Mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện
Giỏo viờn thụng bỏo kết quả Hs ghi nhận
II. Mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụđiện điện
Giả sử trong nửa chu kỡ đầu, A là cực dương → bản bờn trỏi của tụ sẽ tớch điện gỡ?
- Ta cú nhận xột gỡ về điện tớch trờn bản của tụ điện?
→ Độ biến thiờn điện tớch q cho
phộp ta tớnh i trong mạch. - Cường độ dũng điện ở thời điểm t xỏc định bằng cụng thức nào? - Khi ∆t và ∆q vụ cựng nhỏ q t ∆ ∆ trở thành gỡ? - Ta nờn đưa về dạng tổng quỏt i = Imcos(ωt + ϕ) để tiện so sỏnh, –sinα → cosα
- Nếu lấy pha ban đầu của i bằng 0 → biểu thức của i và u được viết lại như thế nào? - Dựa vào biểu thức của u và i, ta cú nhận xột gỡ? - ZC đúng vai trũ gỡ trong cụng thức? → ZC cú đơn vị là gỡ? 1 C Z C ω = - Núi cỏch khỏc: Trong mạch điện xoay chiều, tụ điện là phần tử cú tỏc dụng làm cho cường độ dũng điện tức thời sớm pha
π/2 so với điện ỏp tức thời.
- Dựa vào biểu thức định luật ễm, ZC cú vai trũ là điện trở trong mạch chứa tụ điện → hay núi cỏch khỏc nú là đại lượng biểu hiện điều gỡ?
- Khi nào thỡ dũng điện qua tụ dễ dàng hơn?
- HS theo hướng dẫn của GV để khảo sỏt mạch điện xoay chiều chỉ cú tụ điện.
- Tụ điện sẽ được tớch điện. - Bản bờn trỏi tớch điện dương. - Biến thiờn theo thời gian t. - HS ghi nhận cỏch xỏc định i trong mạch. q i t ∆ = ∆ - Đạo hàm bậc nhất của
q theo thời gian. - HS tỡm q’ cos( ) 2 sinα α π − = +
- HS viết lại biểu thức của i và u (i nhanh pha hơn u gúc π/2 → u chậm pha hơn i gúc π/2)
- Trong mạch chứa tụ điện, cường độ dũng điện qua tụ điện sớm pha π/2 so với điện ỏp hai đầu tụ điện (hoặc điện ỏp ở hai đầu tụ điện trễ pha π/2 so với cường độ dũng điện).
- So sỏnh với định luật ễm cú vai trũ tương tự như điện trở R trong mạch chứa điện trở. - Là đơn vị của điện trở (Ω).
11 . . 1 . . ( ) .F s C .s A s V C − − = = Ω = Ω ữ
- Biểu hiện sự cản trở dũng điện xoay chiều. - Từ 1 C Z C ω = ta thấy: Khi ω nhỏ (f nhỏ) → ZC lớn và ngược lại. - Vỡ dũng điện khụng đổi (f = 0) → ZC = ∞ → I = 0 IV Cũng cố: BTVN: 3-10 trang 66 sgk
mạch điện cú chứa tụ điện
Khảo sỏt mạch điện xoay chiều chỉ cú tụ :
a) Cho hiệu điện xoay chiều giữa 2 đầu tụ C: đầu tụ C:
u U= 0cosωt
=U 2 cosωt
Điện tớch bản trỏi của tụ : q = Cu = CU 2 cosωt
- Ở thời điểm t bản trỏi tớch điện + điện tớch tụ tăng lờn .Sau khoảng thời gian
t
∆ lượng điện tớch của tụ tăng thờm ∆q q i t ∆ ⇒ = ∆ -Khi ∆t và ∆q vụ cựng nhỏ : i dq CUsin t dt ω ω ⇒ = = − 2 cos( ) 2 i U C= ω ωt+π b) Nếu đặt : I = UωC Ta cú : 2 cos( ) 2 i I= ωt+π Và : u U= 2 cosωt
-Nếu lấy pha ban đầu dũng điện = 0
thỡ : i I= 2 cosωt
2 cos( )
2
u U= ωt−π
c) So sỏnh pha dao động của u và i :
i sớm pha hơn u một gúc 2 2 π d) Định luật ễm: C U I Z = Với dung khỏng : ZC 1 Cω =
3) í nghĩa của dung khỏng :
-dung khỏng là đại lượng biểu hiện sự
cản trở dũng điện xoay chiều của tụ điện . -Nếu C càng lớn ⇒ Zc càng nhỏ , dũng điện bị cản trở càng ớt . -Nếu ω ( f ) càng lớn ⇒Zc càng nhỏ 41 ~ u i C A B
Tiết 23 Ngày 7/11/2013
Bài 13 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (Tiết 2)I. MỤC TIấU BÀI HỌC I. MỤC TIấU BÀI HỌC
- Viết được biểu thức của định luật ễm trong cỏc trường hợp:đoạn mạch chỉ cú R, chỉ cú L, chỉ cú C - Tỡm được độ lệch pha giữa u và i trong cỏc trường hợp
-Biểu thức tớnh cảm khỏng và dung khỏng ZL, ZC
II. PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC
- Dao động kớ điện tử, ampe kế,vụn kế, một số linh kiện như điện trở, tụ điện, cuộn cảm…III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
`1. Kiểm tra bài cũ: Phỏt biểu định luật ễm cho đoạn mạch xoay chiều chỉ cú tụ điện 2. Bài mới