Chương III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Tiết 21. Bài 12 : Đại cương về dòng điện xoay chiều
Tiết 22 Hoạt động 1 (6 phút): Kiểm tra bài cũ
Nội dung và mục tiêu cần đạt : Kiểm tra sự chuẩn bị bài của học sinh.
Phương pháp : Vấn đáp.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung và mục tiêu cần đạt - Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số :
- Kiểm tra bài cũ :
H1: Viết biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch điện xoay chiều. Giải thích ý nghĩa từng đại lượng ?
H2: Thế nào là giá trị hiệu dụng ? Viết biểu thức tính giá trị hiệu dụng của I, U, E ?
-> Nhận xét :
- Ổn định lớp :
- Các nhân HS trả lời câu hỏi của GV. Các HS khác theo dõi, nhận xét câu trả lời của bạn.
-> Nghe GV nhận xét.
HS trả lời như trong SGK
Hoạt động 2 (6 phút): Tìm hiểu mối quan hệ giữa i và u trong mạch điện xoay chiều.
Nội dung và mục tiêu cần đạt : Học sinh phân biệt được các trường hợp u cùng, sớm, trễ pha so với i.
Phương pháp : Phân tích, giảng giải.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung và mục tiêu cần đạt - Biểu thức của dòng điện xoay
chiều có dạng như thế nào ? -> Chọn điều kiện ban đầu thích hợp để = 0 i = Iocost = I
2cost
- Ta sẽ đi tìm biểu thức của u ở hai đầu đoạn mạch.
-> Trình bày kết quả thực nghiệm và lí thuyết để đưa ra biểu thức điện áp hai đầu mạch.
- Lưu ý: Để tránh nhầm lẫn, phương trình điện áp có thể viết:
u = Uocos(t+ u/i)
= U 2cos(t+ u/i)
- Có dạng: i = I0cos(t + )
- HS ghi nhận các kết quả chứng minh bằng thực nghiệm và lí thuyết.
- Nếu cường độ dòng điện xoay chiều trong mạch có dạng : i = I0cost = I 2cost (13.1)
điện áp xoay chiều ở hai đầu mạch điện có dạng :
u = U0cos(t+ )
= U 2cos(t+ ) (13.2) Với là độ lệch pha giữa u và i.
+ Nếu > 0 : u sớm pha so với i.
+ Nếu < 0 : u trễ pha || so với i.
+ Nếu = 0 : u cùng pha với i.
Hoạt động 3 (11 phút): Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở.
Nội dung và mục tiêu cần đạt :
Kiến thức : HS phát biểu được định luật Ôm và nêu mối quan hệ về pha giữa dòng điện và điện áp trong đoạn mạch chỉ có điện trở.
Kĩ năng : HS vẽ được giản đồ véctơ của điện áp và dòng điện trong đoạn mạch này.
Phương pháp : Phân tích giảng giải kết hợp với vấn đáp gợi mở.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung và mục tiêu cần đạt I. Mạch điện xoay chiều chỉ có Bài soạn : Vật lí 12. Chương trình chuẩn
Trang : 77
~u
- GV giới thiệu về mạch điện xoay chiều chỉ chứa điện trở thuần.
-> Thông báo kết quả về dạng biểu thức của điện áp và dòng điện qua mạch.
- Yêu cầu HS dựa vào biểu thức của điện áp và dòng điện qua mạch :
+ Phát biểu nội dung định luật Ôm đối với đoạn mạch xoay chiều chỉ chứa điện trở ?
+ Nhận xét về pha của dòng điện và điện áp ?
- Yêu cầu HS vẽ giản đồ véctơ quay thể hiện mối quan hệ giữa điện áp hiệu dụng và dòng điện hiệu dụng.
-> Nhận xét :
- HS ghi nhận về mạch điện xoay chiều chỉ chứa điện trở.
-> Ghi nhận kết quả về dạng biểu thức của điện áp và dòng điện qua mạch.
- HS dựa vào biểu thức của điện áp và dòng điện qua mạch:
+ Phát biểu nội dung định luật Ôm đối với đoạn mạch xoay chiều chỉ chứa điện trở (Sgk).
+ Nhận xét về pha của dòng điện và điện áp : u và i cùng pha.
- HS vẽ giản đồ véc tơ quay thể hiện mối quan hệ giữa điện áp hiệu dụng và dòng điện hiệu dụng.
-> Nghe GV nhận xét :
điện trở
- Nối hai đầu điện trở R vào điện áp xoay chiều :
u = U0cost = U 2cost - Theo định luật Ôm :
i u U 2cos t
R R
Hay : i I 2cost (13.4) Với : U
I R (13.3) - Kết luận:
1. Định luật Ôm đối với mạch :
“Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở có giá trị bằng thương số giữa điện áp hiệu dụng và điện trở của mạch”
2. u và i cùng pha.
Ir
UurR
O 0 x
Hoạt động 4 (14 phút): Tìm hiểu về mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện.
Nội dung và mục tiêu cần đạt :
Kiến thức : HS phát biểu được định luật Ôm và nêu mối quan hệ về pha giữa dòng điện và điện áp trong đoạn mạch chỉ có tụ điện.
Kĩ năng : HS vẽ được giản đồ véctơ của điện áp và dòng điện trong đoạn mạch này.
Phương pháp : Phân tích giảng giải kết hợp với vấn đáp gợi mở.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung và mục tiêu cần đạt
- GV giới thiệu về mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện.
- HS ghi nhận về mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện.
II. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện
~u i
C
A B
-> Thông báo kết quả về dạng biểu thức của điện áp và dòng điện qua mạch.
- Yêu cầu HS dựa vào biểu thức của điện áp và dòng điện qua mạch :
+ Phát biểu nội dung định luật Ôm đối với đoạn mạch xoay chiều chỉ chứa tụ điện ?
+ Nhận xét về pha của dòng điện và điện áp ?
- GV yêu cầu HS nhận xét về ý nghĩa của dung kháng của tụ điện.
+ Dung kháng của tụ điện thay đổi theo tần số của dòng điện như thế nào ?
- Yêu cầu HS vẽ giản đồ véc tơ quay thể hiện mối quan hệ giữa điện áp hiệu dụng và dòng điện hiệu dụng.
-> Nhận xét :
-> Ghi nhận kết quả về dạng biểu thức của điện áp và dòng điện qua mạch.
- HS dựa vào biểu thức của điện áp và dòng điện qua mạch:
+ Phát biểu nội dung định luật Ôm đối với đoạn mạch xoay chiều chỉ chứa tụ điện (Sgk).
+ Nhận xét về pha của dòng điện và điện áp :
u trễ pha / 2so với i.
i sớm pha / 2so với u.
- HS nhận xét về ý nghĩa của dung kháng của tụ điện : Đặc trưng cho sự cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện.
+ TL: = 0 (Dòng điện một chiều) ZC = , tụ không cho dòng điện một chiều qua nó.
càng lớn thì ZC càng giảm , tụ cản trở càng ít.
- HS vẽ giản đồ véc tơ quay thể hiện mối quan hệ giữa điện áp hiệu dụng và dòng điện hiệu dụng.
-> Nghe GV nhận xét :
- Giả sử điện áp đặt vào hai bản tụ có dạng :
u U 0cost U 2 cost - Thì dòng điện trong mạch có dạng :
0cos
2 2 cos
2
i I t
I t
� �
� �
� �
� �
� �
� �
(13.6)
- Với :
C
I U
Z (13.5) - Trong đó : 1
ZC
C
: Dung kháng của tụ điện.
Kết luận
1. Định luật Ôm :
2. u trễ pha / 2 so với i.
i sớm pha / 2 so với u.
* ZC giữ vai trò tương tự như điện trở đối với dòng điện không đổi : ZC : dung kháng.
+ = 0 (Dòng điện một chiều) ZC = , tụ không cho dòng điện một chiều qua nó.
+ càng lớn thì ZC càng giảm , tụ cản trở càng ít.
- Biểu diễn bằng vectơ quay.
O Ir
x
2
ur
UC
Hoạt động 5 (6 phút): Củng cố. Vận dụng.
Nội dung và mục tiêu cần đạt : HS vận dụng được công thức của bài học để làm bài tập cơ bản như trong Sgk.
Phương pháp : Vấn đáp gợi mở.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung và mục tiêu cần đạt Bài 3 (Sgk-Tr.74).
Bài soạn : Vật lí 12. Chương trình chuẩn
* Vận dụng : Yêu cầu HS làm bài tập 3 (Sgk-Tr.74).
- Hướng dẫn:
+ Xác định ZC , suy ra C.
+ Quan hệ pha của u, i trong đoạn mạch xoay chiều chỉ chứa tụ điện ?
- Gọi HS lên bảng trình bày.
- Nhận xét bài làm của HS :
* Làm bài tập theo hướng dẫn của GV.
- HS lên bảng trình bày, các cá nhân khác theo dõi, nhận xét.
- Nghe GV nhận xét :
HD:
a. Tìm C :
3
100 20( ) 5
1 1 10
. 100 .20 2 ( )
C C
C
U U
I Z
Z I
C F
Z
�
�
b. Biểu thức của i : 2 cos
2 5 2 cos 100 ( )
2
i I t
t A
� �
� �
� �
� �
� �
� �
Hoạt động 6 (2 phút): Tổng kết. Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Nhận xét, tổng kết giờ học.
- GV giao nhiệm vụ học tập về nhà : + Đọc trước phần bài còn lại.
+ Làm các bài tập còn lại trong Sgk.
- Nghe nhận xét tổng kết giờ học.
- Ghi nhận nhiệm vụ học tập về nhà.
IV. RÚT KINH NGHIỆM SAU GIỜ DẠY
...
...
...
Người soạn giáo án Người duyệt giáo án (kí và ghi rõ họ tên) (kí và ghi rõ họ tên)
---