Thiết kế bài giảng vật lý 12 tập 1 part 9 pps

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch có biêu thức : 4?. Biết độ lệch pha giữa hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện là 60”.. Xét trườ

B Hệ số công suất của đoạn mạch bằng 0,5

C Điện áp giữa hai đầu cuộn dây ngược pha với điện áp giữa hai bản tụ điện

D Điện năng chỉ tiêu thụ trên điện trở thuần

Câu 3 Công suất tiêu thụ trong mạch điện xoay chiêu øôm #, L„ C mắc nỗi tiếp

A là công suất trung bình trong một chu kì

B là công suất tức thời

C Ff =Ulcose

D =IR

Cau 4 Cho mach R,L,C mac nối tiếp có Z, = 20092, Z, = 100Q Khi ting C thi

công suất của mach

A giữ nguyên giá trị ban đâu

B luôn tăng

Œ luôn giảm

D tăng đến giá trị cực đại rồi lại giảm

Câu 5 Công thức nào dưới đây diễn tả đúng đối với máy biến thể không bị

hao tôn năng lượng 2

Câu 6 Mạng điện xoay chiều ở khu dân cư có điện áp là 220V Phát biểu nào

sau đây đúng đối với mạng điện này ?

A Điện áp pha bằng 220-/3 V

B Điện áp dây bằng 220 V2 V

C Biên độ của điện áp dây là 220/6 V

D Biên độ của điện áp pha là 220-/3 V

217

Câu 7 Trong đoạn mạch xoay chiều như

hinh vé, u4, = Upsinat (Up, o khong A F wth 1 L— g

đổi), dung kháng của tụ điện bằng

điện trở R, cuộn dây là cuộn cảm

thuần có độ tự cảm thay đổi được

Muốn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây cực đại, cần điều chỉnh cho độ tự cảm của cuộn dây có giá trị bằng

@ @

Câu 8 Người ta cần truyền một công suất điện một pha 10000kW dưới một hiệu

điện thế hiệu dụng 50kV đi xa Mạch điện có hệ số công suất bằng 0,8 Muốn cho tỉ lệ năng lượng mất mát trên đường dây không quá 10% thì điện trở của đường dây có giá trị lớn nhất là bao nhiêu ?

Câu 9 Một biến thế có hao phí bên trong xem như không đáng kể, khi cuộn

1 nối với nguồn xoay chiều Ù¡ = 110V thì hiệu điện thế đo được ở cuộn 2 là U2 = 220V Nếu nối cuộn 2 với nguồn Ù¡ thì hiệu điện thế

đo được ở cuộn 1 là

Cau 10 Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10Q, nhiét luong toa ra

trong 30 phút là 900 &J Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là

Câu 11 Mạch điện nối tiếp gồm #, cuộn dây thuần cảm, độ tự cảm L thay

đổi và tụ điện C Hiệu điện thế hai đầu là U ổn định, tần số ƒ Khi

Ũr, cực đại, cảm kháng Zr có giá trị

218

Câu 12 Cho một đoạn mạch xoay chiều gồm hai trong ba phan tir R, L, C

mắc nối tiếp Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch có biêu thức :

4?

B Hai phan tir do 1a R, L

C Hai phân tử đó là L, C D Tong trở mạch là 1042 Q

2 Ghép phần bên trái với phần bên phải để được một câu đúng

1 Nếu điện trở của các cuộn dây có

2 Điều kiện để xảy ra cộng hưởng

điện trong đoạn mạch RLC nối tiếp :

b) có khả năng biến đổi điện áp

5 Các máy phát điện xoay chiêu

hoạt động nhờ hiện tượng cảm ứng

bản tụ điện

h) điện áp giữa hai đâu điện trở và

§ Dòng điện xoay chiều là cường độ dòng điện qua nó đồng pha

với nhau

3 Điền vào chỗ trống trong các câu sau

a) Hiệu suất truyền tải điện đi xa được đo bằng tỉ số giữa

nhận được ở nơi tiêu thụ và ở trạm phát điện

b) Trong mạch điện xoay chiêu gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp thì

339522s99999999999522339 bằng tong đại SỐ

giữa hai đầu của từng đoạn mạch ấy

II- BÀI TẬP TỰLUẬN

Cho hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch điện z„; = 120sin100z/ (V) với

điện trở R®=_ ©, ống dây có hệ số tự cảm L và điện trở thuần là không

đáng kể, tụ điện có điện dung C có thể thay đổi được

Xét trường hợp K đóng -

a) Tính hệ số tự cảm L của ống dây Biết độ lệch pha giữa hiệu điện thế hai

đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện là 60”

b) Tính tổng trở của đoạn mạch và viết biểu thức tức thời của dòng điện qua mạch

Xét trường hợp K mở :

a) Hay xác định điện dung C của tụ điện để hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn

mach AB va dòng điện qua mạch cùng pha

b) Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch

2 Câu hỏi ghép đôi

I - BAI TAP TRAC NGHIEM

1 0,25 diém/cau x 12 câu = 3 điểm

2 0,25 diém/cau x 8 cau = 2 điểm

3 0,25 điểm/ý x 4 ý = 1 điểm

221

II- BÀI TẬP TỰLUẬN

Lập luận để tang = 0 : 0,5 điểm

Tính được giá trị C : 0,5 điểm

Tính được giá trị F : 0,5 điểm

CHƯƠNG IV DAO ĐÔNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

BÀI20

MẠCH DAO ĐỘNG

ï— MỤC TIỂU

1 Về kiến thức

— Phát biểu được định nghĩa về mạch dao động và dao động điện từ

- Hiểu được thế nào là một mạch dao động lí tưởng Nêu được vai trò của tụ điện và cuộn cảm trong hoạt động của mach LC

— Viết được biểu thức của điện tích, cường độ dòng điện, chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động

- Phát biểu nội dung và viết biểu thức của định luật biến thiên điện tích và

cường độ dòng điện trong một mạch dao động lí tướng

- Phát biểu được định nghĩa dao động điện từ tự do

— Phat biểu được định nghĩa năng lượng điện từ

2 Về kĩnăng

— Vẽ được đồ thị biểu dién cdc ham sé q(t) va i(t) ing với trường hợp g = 0 trên cùng một hệ trục toa độ

222

- Vận dụng những công thức có trong bài để giải các bài tập liên quan

II~ CHUẨN BỊ

Giao vién

— Một vài linh kiện điện tử trong đó có mạch dao động (nếu có)

— Hình 20.1 a, b, hình 20.3a, b (nếu không có thí nghiệm chứng minh)

— Nếu có điều kiện thì GV có thể chuẩn bị thí nghiệm chứng mỉnh với dao động kí điện tử nối với mạch dao động để thu được hình ảnh như ở hình 20.3b

SGK (với điều kiện L, và C rất lớn)

Hoc sinh

— Ôn lại những kiến thức về mạch ®, L, C mắc nối tiếp

— Ôn lại dạng đồ thị của một dao động điều hoà

Ill - THIET KE HOAT DONG DAY HOC

Hoạt động của học sinh i Trợ giúp của giáo viên

Hoạt động ] 3 Ô Trong chương III, chúng ta đã tim

Đặt vấn đề : _ hieu vé dac diem cia mach điện xoay

chiều có #, L, C mắc nối tiếp và các

- trường hợp đặc biệt như mạch điện chi c6 R va L, mach dién chi co R va -C, Nếu trong mạch chỉ có L và C thì

- ta được mạch dao động

3 Vậy, mạch dao động có đặc điểm gi ?

——_: : Có ứng dụng gì trong thực tế ? Chúng

Cá nhân nhận thức được vấn đề : ta cùng fìm hiểu một số nội dung

cần nghiên cứu : - được trình bày trong bài : Mạch dao

va tụ điện có điện dung C được :

mắc nối tiếp với nhau tạo thành :

Ô Nếu điện trở của mạch (thường có

: ở cuộn cam L) rat nhỏ, coi như bằng

: khong thi mach la mot mach dao : động lí tưởng

- Yêu cầu HS quan sát hình 20.1a, b

: Hoặc nếu có điều kiện thì cho HS

: quan sát mô hình của mạch dao động

: (chỉ gồm hai phần tử L, C (có giá trị

: bất kì) mắc với nhau thành mạch : kín)

-% Trong mạch dao động chỉ tồn tại

3 hai phan tu L va C mà khong can có : nguồn điện Muốn mạch dao động

: hoạt động thì ta tích điện cho tụ điện

rồi cho nó phóng điện trong mạch

: Yêu cầu HS quan sát hình 20.2

cỘ, Khi được (tích điện rồi mắc vào

: mạch dao động, tụ điện sẽ phóng điện

: qua lại trong mạch nhiều lần, tạo :thành dòng điện xoay chiều trong

| mạch

‘Mach dao động được sử dụng phổ

: biến trong các mạch vô tuyến Muốn : vậy phải kết nối mạch dao động với

- các bộ phận khác Nghĩa là phải nối

‘hai ban cực của tu điện với mạch

- ngoài (chính là các bộ phận khác của

224

HS quan sát, thu thập thông tín

HS quan sat hinh 20.3 a, b

Nhận xét : trên màn hình của :

dao động kí có một đường hình :

sin, chứng tỏ điện áp do tụ :

phóng ra trong mạch là điện áp :

xoay chiêu, biến thiên điều hoà :

theo quy luật hình sin

- các mạch vô tuyến)

: Nếu có điều kiện thì GV cho HS quan

: sát vi linh kiện điện tử trong đó có

: mach dao dong (chi rõ các phần tử L,

: C trên mạch và chỗ nối hai bản cực : cua tu điện với mạch ngoài)

- GV giới thiệu sơ đồ mắc mạch điện để

: có thể xem dạng đô thị biến thiên của điện áp Chỉ rõ vị tri nối hai ban cực

: với các lối vào của dao động kí điện

tứ,

0 Vi dong dién tao ra do su phéng : điện từ hai bản cực của tụ điện là

nhỏ, nên nếu dùng một máy phat tan

- số để tạo ra trong mạch dao động một : dao động điện từ cưỡng bức thì có thể

- thu được trên màn hình của dao động

: kí một đường hình sin

- Ñếu có điều kiện thì GV có thể tiến

: hành thí nghiệm trên, cho HS quan : sát hình ảnh thu được trên màn) :O Hãy nhận xét kết quả thu được trén man cua dao dong ki

Hoạt động 3

Phát biểu định luật biến thiên điện :

tích và cường độ dòng điện trong :

một mạch dao động lí tưởng

Ô., Trong chương trình vật lí 11, khi

- học về tụ điện, ta gọi điện tích của tụ : điện là điện tích của bản dương, nên điện tích của tụ điện luôn có giá trị

225

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

- dương Trong bài này, ta chỉ xét ban : trén cua tu dién trong hinh 20.2 (la

_Ô Nghiên cứu về mặt lí thuyết sự

| biến thiên điện tích của một bản, kết

“quả thu _q=qạcos(@'+ø}

được như sau

là tan số góc của dao

0 Từ phương trình về q hay viết

phương trình về ¿ ? Gợi ý : sử dụng công thức của định : luat Om: i= 44

_O Viết lại các phương trình của ¿ và g

3 néu chon goc thoi gian (¢ = 0) la lic tu

- điện bắt đầu phóng điện

226

.Ô Vậy, điện tích g của một bản tụ

điện và cường độ dòng điện ¿ trong

: mạch dao động biến thiên điều hoà

theo thoi gian ; 1 s6m pha 2 SO VỚI q

- Đó là nội dung định luật biến thiên

điện tích và cường độ dòng điện trong : một mạch dao động lí tướng

Nếu có điều kiện thì GV có thể cho

: HS quan sát kết quả thí nghiệm với

mạch dao động lí tưởng trên màn của

: dao động kí Yêu cầu HS chỉ rõ trên

: đồ thị sự chậm pha của g so với ¿ và : nhan xét két qua thi nghiém

- O Hoàn thành yêu cầu C1

Hoạt động 4 Định nghĩa dao động điện từ tự do, :

chu kì và tần số dao động riêng của :

- dao động điện từ Nhưng nếu xét sự

- dao động của ø hoặc của ¿ trong mối

- liên hệ mật thiết với nhau thì các dao động đó mới mang ý nghĩa là dao

-.O Hãy viết biểu thức chu kì và tần số

- dao động riêng của mạch dao động ?

227

T IzVLC

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

— Năng lượng điện trường

— Năng lượng từ trường

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

> Suy ra -

- Ô Công thức tính chu kì (hoặc tần số)

: dao động riêng của mạch dao động : gọi là công thức Tôm-xơn Nếu L vào : cỡ mH, C vào cỡ pF thì tân số dao

: động riêng của mạch dao động vào cỡ

- MH¿

- Ó Khi tụ điện tích điện trong tụ sẽ dự

: trữ năng lượng øì ? Khi có dòng chạy

: qua cuộn cảm thì trong cuộn cam sé

- dự trữ năng lượng gi ?

: Ô, Như vậy, khi một mạch dao động

: thì trong mạch có cả năng lượng điện : trường và năng lượng từ trường

- Tổng năng lượng điện trường va năng

: ợng từ trường rong mạch gọi là năng lượng điện từ

- Nếu không có tiêu hao năng lượng thì

- năng lượng điện từ trong mạch sé

- được bảo toàn

.Ô Nguyên nhân sâu xa của hiện : tượng dao động điện từ là sự dao

: động của ¡ và q làm thay đổi năng

lượng điện trường trong tụ và năng : lượng từ trường trong ống dây Sự

: biến đổi tương hỗ giữa hai loại năng lượng này đã duy trì được sự tồn tại

: của dao động điện từ trong mạch

GV ‘ra quy luat bién doi cua dién tich cua

-một bản tụ điện trong mach dao động

.— Cần xét sự dao động của ỉ và q trong mối liên hệ mật thiết với nhau

để dao động mang ý nghĩa là dao

- — Yêu cầu HS hoàn thành các câu hỏi

Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập : : Ý8 bài tap ở cuối bal

-_:— Ôn lại kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ

PHIẾU HỌC TẬP Câu 1 Chọn phat biéu sai

Trong mach LC, đại lượng biến thiên tuần hoàn với chu kì 7 = 2z LC

A điện tích ø của bản tụ

B cường độ dòng điện trong mạch

C điện áp giữa hai đầu cuộn cảm

D năng lượng từ trường trong cuộn cảm thuần hoặc năng lượng điện trường trong tụ điện

229

Câu 2 Trong mạch dao động điện từ, các đại lượng dao động điều hoà đồng

pha với nhau là

A Điện áp của tụ điện và điện tích của bản tụ

B Cường độ dòng điện trong mạch và điện tích của bản tụ

C Năng lượng điện trường trong tụ điện và điện tích của bản tụ

D Năng lượng từ trường của cuộn cảm và cường độ dòng điện trong mạch

Câu 3 Trong mạch LC, thay cuộn cảm L bằng một cuộn cảm khác có kích

thước như cuộn L nhưng số vòng dây tăng 2 lần (quấn 2 lớp) thì tân

số dao động trong mạch thay đổi thế nào ?

Cau 1 D Nang lượng điện trường :

cw = v = HÌ sin? ote 5 ‹+— COS 2Øf) Vậy năng lượng điện trường biến thiên với tân số 2ø Năng lượng từ trường cũng vậy

ĐIỆN TỪ TRƯỜNG

ï— MỤC TIỂU

1 Về kiến thức

— Nêu được định nghĩa điện trường xoáy

— Phat biểu được hai luận điểm quan trọng của thuyết điện từ Mắc-xoen

- Phát biểu và viết được biểu thức cho thấy có sự liên quan mật thiết giữa cường độ dòng điện trong mạch với tốc độ biến thiên của cường độ điện trường trong tụ điện

— Nêu được định nghĩa về điện từ trường

- Thấy được tâm quan trọng của thuyết điện từ Mắc-xoen

2 Về kĩnăng

— Quan sát thí nghiệm và phân tích kết quả thí nghiệm để hấy được mối liên

quan giữa sự biến thiên theo thời gian của cảm ứng từ với điện trường xoáy và

sự biến thiên của cường độ điện trường với từ trường, từ đó đi đến phát biểu hai luận điểm của Mắc-xoen

— Van dung lí thuyết làm được các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự II- CHUẨN BỊ

Gido vién

Bộ thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ (có thể chuẩn bị thí nghiệm với

nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện dều được)

Hoc sinh

— Ôn lại kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ

Ill - THIET KE HOAT DONG DAY HOC

Hoạt động của Họcsinh : | Trợ giúp của Giáo viên

Hioạt động 1 '.Ộ, Điện từ trường và sóng điện từ là

Xác định vấn đề cần nghiên cứu : hai khái niệm trung tâm của một

: thuyết vật lí, đó là Thuyết điện từ Sự

231