BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ pptx

Mục tiêu: 1 Kiến thức: - Củng cố kiến thức và công thức cơ bản về dao động điện từ, vận dụng vào việc giải bài tập cơ bản.. - Bàiết phân tích đồ thị để rút ra nhiều nội dung thể hiện r

BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

I Mục tiêu:

1) Kiến thức:

- Củng cố kiến thức và công thức cơ bản về dao động điện từ, vận dụng vào việc giải bài tập cơ bản

- Bàiết phân tích đồ thị để rút ra nhiều nội dung thể hiện r bản chất vật lí v cc gi trị định lượng thiết yếu của dao động điện từ

2) Kĩ năng:

- Rèn luyện kĩ năng phân tích, tổng hợp kiến thức

- Bàiết so sánh sự tương quan của kiến thức về dao động cơ học và dao động điện

từ

- Luyện tập kĩ năng tính toán

II Chuẩn bị:

1)GV: - Vẽ hình 22.1 SGK trn giấy khổ lớn

- Phiếu học tập cĩ nội dung Bài tốn luyện tập

Bài 1

Một mạch dao động LC có tụ điện 25pF và cuộn cảm 10-4H Bàiết ở thời điểm ban đầu của dao động, cường độ dịng điện có giá trị cực đại bằng 40mA Tìm Bàiểu thức của cường độ dịng điện, của điện tích trên bản cực tụ điện và Bàiểu thức của hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện

Bài 2 Mạch dao động gồm tụ điện C = 50F và một cui6n5 dây có độ tự cảm L = 5mH

a) Tính năng lượng toàn phần của mạch điện và điện tích cực đại trên bản tụ khi hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 6V Tính năng lượng điện trường, năng lượng từ trường và cường độ dịng điện trong mạch ở thời điểm mà hiệu điện thế giữa hai bản tụ bằng 4V Coi điện trở thuần trong mạch không đáng kể

b) Nếu cuộn dây có điện trở R = 0,1, muốn duy trì dao động điều hịa trong mạch với hiệu điện thế cực đại trên tụ điện vẫn bằng 6V thì phải bổ sung cho mạch một năng lượng có công suất bằng bao nhiêu?

Bài 3 Bài tập SGK trang 126

2)HS: Ôn tập kiến thức về dao động điện từ

II Tổ chức các hoạt động dạy học:

Hoạt động 1 (5’) Kiểm tra – Ơn tập kiến thức

GV nu cu hỏi kiểm tra

Mạch LC có điện tích

trên bản tụ Bàiến thiên

điều hịa theo pt: q =

q0cos(t + ) Xác định:

1) Độ lệch pha giữa hđt

trên bản tụ và cường độ

dịng điện trên mạch

2) Cường độ dịng điện

cực đại và hđt cực đại

-Suy nghĩ c nhn, tìm cu trả lời

-Trình by kết quả trn

Từ q = q0cos(t + )

0

0

q

C

Ta cĩ:

( ; )

0

2

à U

u i

q

C







giữa hai bản tụ bảng

Hoạt động 2 (35’) Giải Bài tập:

Bài tập 1

-GV hướng dẫn HS

tóm tắt đề bài toán,

nêu câu hỏi gợi ý:

H 1 Viết Bàiểu thức

tổng quát của cường

độ dịng điện trong

mạch Áp dụng điều

kiện ban đầu của

cường độ dịng điện

trong mạch

H 2 cường độ dịng

điện và điện tích

trong mạch lệch pha

như thế nào? Suy ra

góc lệch pha của u v

i?

-Cá nhân độc lập suy nghĩ, phân tích đề bài toán

+ Đ Bàiết:

C = 25pF = 25.10-12F

L = 10-4H

-Viết Bàiểu thức i trong

mạch

-Thảo luận nhóm, xác định pha ban đầu 

-Viết Bàiểu thức q, u

* Tính

7 1

2.10 rad s/

LC

-Tính gĩc : khi t = 0:

i = I0 = 4.10-2A

Từ i = I0cos(t + )  = 0

 phương trình i:

i = 4.10-2cos(2.10-7t)A

* q chậm pha

2



so với i:

7

0 cos 2.10

2

q q   t  C

với

9 0

0 I 2.10





* Phương trình:

0cos

2

với

0 0

9

80

80 cos 2.10

2

q

C

Bài tập 2

-Yêu cầu HS lm Bài

tập 2 trong phiếu học

tập trn giấy nu cu hỏi

gợi ý v Yêu cầu HS

ln bảng trình by kết

quả

H 1 Năng lượng toàn

phần của mạch LC

gồm những năng

lượng nào? Nêu công

thức tính

H 2 Năng lượng từ

trường, năng lượng

điện trường xác định

bằng công thức nào?

H 3 Khi hiệu điện thế

giữa hai bản tụ đạt

giá trị cực đại năng

lượng điện trường

của mạch thế nào?

H 4 Khi mạch có

-Cá nhân suy nghĩ độc lập, trình by Bài giải

-Thực hiện tính tốn, trình by kết quả trn bảng khi được

GV yêu cầu

-Nhận xt cch giải Bài tốn của

HS khc

a) Khi u đạt cực đại U0:

2

1 2

C

W W  CU

Với C = 50.10-6F

U0 = 6V

 W = 9.10-4J

Q0 = CU0 = 3.10-4C

* Khi u = 4V:

-Năng lượng điện trường:

1

4.10 2

C

W  Cu   J

-Năng lượng từ trường:

WL = W = WC = 5.10-4J

-Mặt khc:

2

1

0, 45 2

L

b) Mạch có R khác 0: năng lượng

điện trở, nhiệt lượng

tỏa ra trên mạch

trong thời gian t xác

định thế nào?

H 5 Đại lượng I trong

công thức có ý nghĩa

gì? Xc định thế nào?

GV trình by đại

lượng

0

2

I

I 

-Trả lời.Q = RI2t

Ghi nhận kiến thức mới GV

cung cấp 0

2

I

I 

Thực hiện Bàiến đổi từ hướng dẫn của GV

cần cung cấp bằng nhiệt lượng tỏa ra trên mạch:

Q= RI2t

-Trong 1 giy: cơng suất cần cung cấp: P = RI2

Với 0

2

I

I 

P = 1,8,10-4W

Bài 3 Phn tích đồ thị

để rút ra kết luận về

kiến thức

H 1 Dao động được

mô tả bằng đồ thị

trên là dao động gì?

So snh Bàin độ trong

chu kì đầu và các chu

kì sau đó

H 2 Xác định chu kì

của dao động, từ đó

suy ra tần số của dao

Quan st hình vẽ đ phĩng to đồ thị dao động tắt dần (hình 21.2 SGK) Rút ra nhận xt từ gợi ý của GV

-Bàiên độ U0 giảm: dao động điện từ tắt dần

+ Sau mỗi chu kì, hđt giảm 1,4V; 0,6V; 0,3V: Bàiên độ giảm không đều

+ Khi t = 0: u = 3,4V

Chọn đáp án C, vì:

khi t = 3s, ta cĩ: u = 0

Do đó:

động

H 3 Xác định hiệu

điện thế tại thời điểm

t = 3s Suy ra năng

lượng điện trường,

năng lượng từ trường

tại thời điểm đó

(3, 4)

11, 56

C

C



+ Thời điểm t = 3s

u = 0  WC = 0; WL = W0L

+ T  0,6s  f  1,6Hz

2

1

0 2

C

L C

 WL đạt cực đại

Hoạt động 3 (5’) Vận dụng - củng cố:

GV nu:

1) Bài tập về nh:

Mạch dao động có độ tự cảm L và tụ có C thay đổi được Khi tụ có điện dung C1 thì tần số ring của mạch l f1 = 60MHz, khi điện dung của tụ là C2 thì tần số ring của mạch l f2 = 80MHz Khi ghp cc tụ C1 v C2 song song thì tần số ring của mạch l:

2) Nhận xét về cách giải và nội dung cơ bản của các bài toán Yêu cầu HS chuẩn bị cho tiết học sau

III Rút kinh nghiệm – Bổ sung: