GA Vật Lí 12 - CTC/ Chương III

Nó đã tạo ra trong cuộn dây điều gì ?+ Hãy nhận xét về dòng điện cảm ứng trong cuộn dây ?+ Hỏi: Nếu tại t0, = ?+ Khẳng định: Dòng điện cóbiểu thức nh vậy gọi là dòng điện xoay chiều Hoạ

Trang 1

Ngày soạn: 05 / 10/ 2009.

Chơng III Dòng điện xoay chiều.

Tiết 21 Đại cơng về dòng điện xoay chiều

I Mục tiêu.

1 Kiến thức.

- Phát biểu đợc định nghĩa dòng điện xoay chiều

- Viết đợc biểu thức cờng độ tức thời của dòng điện xoay chiều

- Nêu đợc ví dụ về đồ thị của cờng độ dòng điện tức thời, chỉ

ra đợc trên đồ thị các đại lợng cờng độ dòng điện cực đại, chu kỳ

- Giải thích tóm tắt nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

- Viết đợc biểu thức của công suất tức thời của dòng điện xoay chiều chạy qua một điện trở

- Phát biểu đợc định nghĩa và viết đợc biểu thức của cờng độ dòng điện hiệu dụng, điện áp hiệu dụng

2.Kỹ năng

- Vận dụng đợc kiến thức các cũ: Hiện tợng cảm ứng điện từ, dao động điều hoà để xây dựng kiến thức mới - dòng điện xoay chiều

- Vận dụng kiến thức tiếp thu đợc để giải các bài tập tính các

giá trị của dòng điện xoay chiều

3 Thái độ

- Có thái độ nghiêm túc trong học tập và nghiên cứu, hiểu

đợc vai trò của dòng điện xoau chiều trong cuộc sống trong cuộc sống

III phơng pháp: Dạy học nêu vấn đề, phát vấn gợi mở; giảng giải -

Trang 2

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên

+ Thảo luận nhóm, vận dụng kiến

thức về cảm ứng điện từ để trả

lời câu hỏi

- Có từ thông biến đổi qua cuộn

biểu thức của dòng điện cảm

ứng trong cuộn dây

cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt vuông góc với một từ trờng đều , thì trong cuộn dây suất hiện điều gì ? Vấn

đề đợc diễn ra theo quy trình

nh thế nào ? Hãy phân tích ?+ Giảng tiếp: Dòng điện cảmứng này có đặc điểm gì, ta tiếp tục nghiên cứu

+ Giao nhiệm vụ: Hãy xác

định đặc điểm của dòng

điện cảm ứng trong cuộn dây khi thời điểm ban đầu góc tạo bởi và : = 0 ? Và khi =

t ?+ Hỏi: Nhận xét về đặc

điểm của từ thông biến đổi qua cuộn dây? Nó đã tạo ra trong cuộn dây điều gì ?+ Hãy nhận xét về dòng điện cảm ứng

trong cuộn dây ?+ Hỏi: Nếu tại t0, = ?+ Khẳng định: Dòng điện cóbiểu thức nh vậy gọi là dòng

điện xoay chiều

Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm về dòng điện xoay chiều.

Trang 3

+ Nêu định nghĩa về dòng điện

xoay chiều: Là dòng điện có

c-ờng độ biến thiên tuần hoàn theo

thời gian theo quy luật của hàm

sin hay cosin

+ giới thiệu đồ thị của cờng

độ dòng điện xoay chiều

+ Yêu cầu HS xác định các đại lợng của dòng điện xoay chiều trên đồ thị

+ Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi C2, C3 ?

Hoạt động 3: Giá trị hiệu dụng.

suất trung bình tiêu thụ trong R

gây bởi dòng điện xoay chiều có

cờng độ I0

+ Ghi nhận khái niệm cờng độ

hiệu dụng; Hiệu điện thế hiệu

dụng, suất điện động hiệu dụng

+Giảng giải: Dòng điện xoaychiều khi chạy qua R thì cũng

có sự toả nhiệt trên R Nhiệt ợng này chính là điện năng tiêu thụ trong R

l-+ Hỏi: Hãy tính công suất tức thời tiêu thụ trên R ? nhận xét giá trị ?

+ Hỏi: Theo em, điện năng tiêu thụ trong một chu kỳ dòng điên sẽ phải lấy giá trị nào của công suất ?

+ Diễn giảng: = 0 =

+ Hỏi: Nếu cho I2 = , thì công suất TB của dòng xoay chiều và công suất của dòng

điện không đổi có giá trị thế nào ?

+ Khẳng định: Giá trị I =

là giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều Nó

Trang 4

gây ra tác dụng ổn định liêntục trong mạch tiêu thụ.

+ Chú ý: Các giá trị hiệu dụng đợc xác định bằng số chỉ của các dụng cụ đo và đ-

ợc ghi trên các thiết bị điện

- Phát biểu đợc định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay

chiều chỉ chứa tụ điện

- Phát biểu đợc tác dụng của tụ điển trong mạch điện xoay

chiều

- Phát biểu đợc định luật Ôm đối với đoan mạch xoay chiều chỉ

có cuộn cảm thuần

Trang 5

- Phát biểu đợc tác dụng của cuộn cảm thuần trong mạch điện xoay chiều.

- Viết đợc công thức tính dung kháng và cảm kháng

2 Kỹ năng

- Vận dụng kiến thức về dòng điện xoay chiều, biểu thức

định luật Ôm để xây dựng kiến thức mới

- Vận dụng kiến thức tiếp thu đợc trong bài học để giải bài tập

3 Thái độ

- Có thái độ nghiêm túc trong học tập và nghiên cứu, hiểu

đợc vai trò của dòng điện xoau chiều trong cuộc sống trong cuộc sống

2 Kiểm tra.

( Kết hợp trong giờ )

3 Bài mới.

Hoạt động 1: Độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp.

+ Trả lời câu hỏi: Điều kiện để

có dòng điện chạy trong một

đoạn mạch: Phải có điện áp đặt

vào hai đầu đoạn mạch

+ Hỏi: Điều kiện để có dòng

điện trong một đoạn mạch ?+ Nếu trong một đoạn mạch cómột dòng điện xoay chiều

Trang 6

+ Ghi nhận sự suất hiện điện áp

xoay chiều ở hai đầu đoạn mạch,

khi trong mạch có dòng điện

xoay chiều

+ Xác định các đại lợng trong

biểu thức tức thời của điện áp

+ Xác định, khi nào u sớm pha

hơn i, chậm pha hơn i, đồng pha

với i

thì điện áp giữa hai đầu

đoạn mạch đó nh thế nào ?+ Diễn giảng: Nếu trong mạch có dòng điện xc i

= I0cos t Thì điện áp tức thời ở hai

đặc tính của mạch điện

Hoạt động 2: Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở.

+ Thảo luận nhóm:

- Khi có điện áp xc: u = U cos

t đặt vào hai đầu R

Tại một thời điểm t, vận dụng

u = U0cos t = U cos

t Yêu cầu HS vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chứa R, xác định cờng độ dòng điện tức thời tại một thời điểm t ?

+ Hỏi: Tỉ số giữa ? + Hỏi: - Hãy nhận xét về mối

quan hệ về pha giữa i và

u ?

- Mối quan hệ về độ lớn

của i và u ?

- So sánh với dòng điện

một chiều trong kim loại ?

Hoạt động 2: Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện.

+ Tìm hiểu TN – SGK

+ Xác định sự tồn tại của dòng

điện xoay chiều và dòng điện

một chiều trong đoạn mạch chứa

Trang 7

+ Tiếp nhận thông tin Thảo luận

về vấn đề sẩy ra trong mạch

- Khi có u =U0cos t = U cos t

- Điện tích trên tụ: q = C.u =C U

cos t

- Điện tích thay đổi theo thời

gian Vậy có dòng điện trong

mạch Nếu tại một thời điểm t

+ Nêu kết luận về quan hệ giữa

dòng điện và điện áp trong

đoan mạch xc chỉ chứa tụ điện

+ Tìm hiểu ý nghĩa của ZC

- ZC có tác dụng làm i sớm

pha hơn u góc

mạch chứa tụ điện ?+ Diễn giảng về lý do dòng

điện xoay chiều tồn tại trong

đoạn mạch chứa tụ điện

2/ Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện.

+ Giao nhiệm vụ: Hãy lập luận, khi đặt một điện áp xc

u =U0cos t = U cos t vào hai bản cực của tụ

điện ?+ Diễn giảng về sự tích

điện của tụ: Khi dòng điện chạy vào bản cực nào thì bảncực đó tích điện dơng, + Yêu cầu HS xác định giá trị của dòng điện khi << ?PV: Nhận xét về giá trị của, C, U ?

Yêu cầu HS tìm mối quan hệ giữa I và U ?

PV: Hãy nhận xét quan hệ vềpha giữa u và i ?

- Quan hệ về độ lớn của I và

U ? Hãy tìm hiểu ý nghĩa của dung kháng ZC ?

- Quan hệ giữa i và u trong đoạn mạch xc chỉ có

tụ điện, ý nghĩa của ZC

Trang 8

2 Kiểm tra bài cũ ( Kết hợp trong giờ )

3 Bài mới.

Hoạt động 1: Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm

thuần.

+ Thảo luận, trả lời câu hỏi

- Khi có dòng điện cờng độ i

chạy qua cuộn cảm, thì có từ

thông xuyên qua L

= L.i

- Nếu i là dòng điện xoay chiều,

biến thiên tuần hoàn theo t,

trong cuộn cảm có xuất điện

động cảm ứng: e = - L

+ Xác định điện áp tức thời Vận

dụng định luật Ôm cho đoạn

mạch chứa máy thu điện

PV: Khi có dòng điện cờng

độ i chạy qua cuộn cảm với

độ tự cảm L ?PV: Với dòng điện xoay chiều thì từ thông qua L có

đặc điểm gì ?

2.Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm ( r = 0)

+ ĐVĐ: Đặt vào hai đầu cuộn cảm L ( r = 0 ) một

điện áp xoay chiều, tần số góc

i = I cos t Hãy xác định biểu thức tức thời của điện áp giữa hai

đầu cuộn cảm L ?

+ Yêu cầu HS nhận xét về

Trang 9

- Đặt ZL = L I =

+ Kết luận:

- Dòng điện tức thời chậm pha

so với điện áp tức thời

- Cờng độ hiệu dụng bằng thơng

số của điện áp hiệu dụng và cảm

kháng của mạch

+ Xác định: Vai trò của L trong

mạch điện xoay chiều

mối quan hệ giữa i và u: Về pha và về độ lớn ?

3 ý nghĩa của cảm kháng.

+ Yêu cầu HS tìm hiểu tác dụng của L trong mạch điện xoay chiều

4 Củng cố:

+ Yêu cầu HS so sánh đặc điểm của mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện hoặc cuộn cảm theo phần tóm tắt SGK

- Nắm vững: Đặc điểm của dòng điện xoay chiều; Các đại lợng

đặc trng của dòng điện xoay chiều; Quan hệ về pha và độ lớn giữa dòng điện và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch chỉ có

điện trở thuần, tụ điện , cuộn cảm thuần

2 Kỹ năng

- Nắm đợc phơng pháp xác định biểu thức của dòng điện và

điện áp xoay chiều

- Xác định đợc các đại lợng đặc trng của dòng điện xoay chiều

- Vận dụng đợc biểu thức định luật Ôm và quan hệ về pha giữa i và u trong các mạch điện xoay chiều để giải bài tập

Trang 10

3 Thái độ

Giáo dục tính chủ động, sáng tạo của học sinh trong học tập, lòng yêu thích môn học

II- Chuẩn bị

* Giáo viên: - Soạn giáo án

- Chuẩn bị các dạng bài tập cơ bản, điển hình

* Học sinh:

Ôn tập kiến thức, giải bài tập

III phơng pháp: Dạy học nêu vấn đề, phát vấn gợi mở; giảng giải -

2 Kiểm tra.

3 Bài mới:

Hoạt động 1: Đại cơng về dòng điện xoay chiều.

+ Xác định điện trở của mỗi đèn.

Tìm R để đén sáng bình thờng.

+ Yêu cầu HS làm các bài tập: 12.3,

Trang 11

Hoạt động 2: Các mạch điện xoay chiều.

Trang 12

- Rèn luyện kỹ năng vẽ, sử dụng giản đồ Fe-nen.

- Vận dụng đợc các công thức, kiến thức để giải các dạng bài tập liên quan

3 Thái độ

II.Chuẩn bị

2 Kiểm tra.

3 Bài mới:

Trang 13

Hoạt động 1: Phơng pháp giản đồ Fre-nen

+ Ghi nhận về mạch mắc nối tiếp R,

L, C.

+ Trả lời câu C 1

+ Đọc và ghi nhận định luật về

điện áp tức thời: u = u R + u L + u C

+ Trả lời câu hỏi: Xác định mối

quan hệ giữa u và i trong các đoạn

mạch.

+ Đọc bảng 14.1 – SGK.

+ Ghi nhận phép tổng hợp các véc

tơ quay để tìm các đại lợng của

dòng điện xoay chiều.

+ Giới thiệu về đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp.

+ Yêu cầu HS trả lời C 1 ? + Yêu cầu HS đọc và ghi nhận

định luật về điện áp tức thời.

+ Hỏi: Quan hệ giữa dòng điện và

điện áp trong các đoạn mạch chỉ chứa R, L, C ?

+ Giới thiệu: Có thể biểu diễn các dao động điều hoà của u và i bằng các véc tơ I 0 , U 0 Vậy ta có thể thay thế phép cộng các đại l-ợng xoay chiều hình sin bằng phép tổng hợp các véc tơ quay.

+ Yêu cầu HS đọc bảng 14.1 – SGK.

Hoạt động 2: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp.

+ Tiếp nhận thông tin.

+ Viết hệ thức điện áp tức thời

trong mạch

u = u R + u L + u C

+ Biểu diễn điện áp tức thời bằng

véc tơ quay:

0

+ Xác định: U 2 = U R2 + U 2 LC =

+ Phát biểu và ghi nhận địnhluật

Ôm cho đoạn mạch R, L, C mắc nối

tiếp.

+ Từ giản đồ véc tơ: tan =

+ ĐVĐ: Tìm hệ thức giữa U và I của một đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp Biết điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là

u = U 0 cos t = U cos t

+ Hớng dẫn HS biểu diễn các véc tơ trên giản đồ: Lấy trục dòng

điện ( ) làm chuẩn , biểu biễn các phơng trình điện áp, bằng cách vẽ các véc tơ U 0 tơng ứng

+ Hớng dẫn HS cách xác định véc tơ tổng trên giản đồ véc tơ.

Tổng trở của mạch Biểu thức vừa thành lập là quan hệ giữa các giá trị hiệu dụng.

+ Yêu cầu HS phát biểu nội dung

định luật Ôm cho mạch R, L, C mắc nối tiếp.

+ Yêu cầu HS: Từ giản đồ véc tơ,

Trang 14

Nếu chú ý đến dấu của :

+ Hỏi: Nếu mạch có Z L = Z C thì mạch có tính chất ?

+ Điều kiện có cộng hởng ?

4 Củng cố:

+ Nhắc lại các nội dung cơ bản của bài học.

+ Yêu cầu HS tìm tổng trở Z của đoạn mạch có R, L nối tiếp; R, C nối tiếp; L, C nối tiếp ?

- Phát biểu đợc định nghĩa của hệ số công suất

- Nêu đợc vai trò của hệ số công suất trong mạch điện xoay

Trang 15

1 Tổ chức:

12121212

2 Kiểm tra.

Bài tập 10, 11 – Trang 80 SGK

3 Bài mới:

Hoạt động 1: Công suất trung bình của mạch điện xoay chiều.

+ Xác định công thức tính công

suất tiêu thụ của mạch điện

không đổi

+ Xác định công suât tức thời

của mạch điện xoay chiều:

p = u.i = 2UIcos t.cos ( t + )

= UI

+ Công suất trung bình tiêu thụ

trong một chu kì: p = = UI

Vậy: P = UI.Cos

+ Yêu cầu HS nhắc lại công thức tính công suất tiêu thụ trong mộtmạch điện không đổi ?

+ ĐVĐ: Xét một đoạn mạch xoay chiều hình sin: Điện áp tức thời ởhai đầu mạch là u =

U cos tCờng độ tức thời: i = I cos ( t + ) Hãy xác định công suất tiêu thụ trong mạch ?

+ Lu ý với HS; là độ lệch pha giữa u và i; U, I là các giá trị hiệu dụng

Hoạt động 2: Hệ số công suất

+ Ghi nhận khái niệm hệ số công

+ Hỏi: Hãy xác định giá trị của

hệ số công suât trong các đoan mạch chỉ có R; chỉ có C; chỉ cóL; có R nối tiếp C; có R nối tiếp L

?

Trang 16

cos = 0

P = 0

- Mạch có R nt C: Cos =

- Mạch có R nt L: Cos =

+ Công suất hao phí trên đờng

dây tải điện có điện trở r: P hp

= r.I2 =

- Để giảm hao phí, phải tăng Cos

Thờng phải mắc nối tiếp tụ

điện có điện dung C phù hợp vào

Lu ý: mạng điện công nghiệp luôn có hệ số công suất: 0 < Cos < 1

- Hỏi: Muón giảm hao phí trên dây tải điện ta phải làm gì ?

+ Yêu cầu HS tính hệ số công suất của mạch điện R, L, C mắc nối tiếp ?

4.Củng cố:

+ Nhắc lại nội dung cơ bản của bài học

+ Hớng dẫn HS làm các bài tập trắc nghiệm 3, 4, 5 – SGK

Trang 17

- củng cố lại kiến thức về mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp; Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều, hệ số côngsuất.

- Khắc sâu các công thức cơ bản

2 Kỹ năng

- Vận dụng đợc các công thức: Tính tổng trở, độ lệch pha giữa u và i, biểu thức định luật Ôm, hiện tợng cộng hởng, công suất tiêu thụ… để giải bài tập

- Rèn luyện kỹ năng giải bài tập về mạch điện xoay chiều

3 Thái độ

II- Chuẩn bị

* Học sinh:

Ôn tập lại kiến thức về mạch điện xoay chiều có

R, L, C mắc nối tiếp; Công suất tiêu thụ của mạch

điện xoay chiều

III phơng pháp: Hướng dẫn giải bài tập

IV- Tiến trình bài dạy:

1 Tổ chức:

12121212

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giỏo viờn

+ Trình bày lời giải:

ZC = = 20

Z = = 20

Độ lệch pha của u với i: tan

: Vậy u chậm pha so với i góc

Bài 4 (SGK).

+ Tóm tắt bài toán: R = 20

C = F

u = 60cos100 (V)

Tìm biểu thức cờng độ tức thời ?

Bài 5 (SGK)

Trang 18

UC = 80V; TÝnh ZC, I ?+ Yªu cÇu HS tr×nh bµy lêi gi¶i ?

Theo ®Çu bµi: ZL = 2

ZC =

B M

A

Trang 19

Để có cộng hởng: 4

fX = <f

4 Củng cố: Đọc và phõn tớch kĩ đầu bài, vận dụng hợp lớ cụng thức.

5 Dặn dũ: Làm tiếp cỏc bài tập cũn lại SGK.

Đọc trước bài mới

- Viết đợc biểu thức của điện áp hao phí trên đờng dây tải

điện; từ đó suy ra những giải pháp giảm điện năng hao phí trên

đờng dây tải điện, trong đó tăng áp là biện pháp hiệu quả nhất

- Phát biểu đợc định nghĩa, nêu đợc cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy biến áp

- Viết đợc hệ thức giữa điện áp của cuộn thứ cấp và của cuộn sơ cấp trong máy biến áp

- Viết đợc hệ thức giữa cờng độ dòng điện hiệu dụng trong cuộn thứ cấp và trong cuộn sơ cấp của một máy biến áp

P

Định dạng
Số trang	37
Dung lượng	1,13 MB