Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 44-45: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN, CUỘN CẢM THUẦN potx

Kiến thức - Hiểu các tác dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều.. - Trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần R điện áp và cường độ dòng điện biến thiên như thế nào?. - Vẽ g

Trang 1

Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 44-45: MẠCH

ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN, CUỘN CẢM THUẦN

I MỤC TIÊU:

1 Kiến thức

- Hiểu các tác dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều

- Nắm được khái niệm dung kháng., cảm kháng Biết cách tính dung kháng, cảm kháng và vẽ giản đồ vectơ cho mạch điện chỉ có tụ điện và cuộn thuần cảm

2 Kỹ năng

- Tính được dung kháng, cảm kháng trong mạch xoay

chiều

- Giải bài tập có tụ điện, cuộn cảm trong mạch xoay chiều

II CHUẨN BỊ:

1 Giáo viên:

-Thí nghiệm tụ điện, cuộn cảm trong mạch xoay chiều

- Hình vẽ giản đồ vectơ

Trang 2

III KIỂM TRA BÀI CŨ:

- Thế nào là điện áp xoay chiều ? dòng điện xoay chiều ?

- Trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần R điện

áp và cường độ dòng điện biến thiên như thế nào ?

- Vẽ giản đồ véc tơ biểu diễn điện áp và cường độ dòng

điện trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần

IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC :

HĐ CỦA GIÁO

VIÊN

HĐ CỦA

+Sau khi đóng

khóa K ta thấy

đèn ntn ? Hiện

tượng này chứng

tỏ điều gì ?

+Viết biểu thức

hiệu điện thế

giữa hai bản của

-Thảo luận và trả lời

-Nhận xét,bổ sung trả lời của của bạn

I/ Đọanmạch chỉ có tụ điện

1 Thí nghiệm

2 Giá trị tức thời của cường độ dòng điện và hiệu điện thế

Trang 3

tụ điện ?

+ Viết biểu thức

điện tích tức thời

trên bản của tụ

điện nối vào

điểm M ?

+ Với quy ước :

u > 0 nếu điện

thế của điểm M

lớn hơn điện thế

của điểm N, i > 0

nếu dòng điện

chạy từ M đến N

Hãy tìm biểu

thức của cường

độ dòng điện

trong mạch ?

+ Hướng dẫn học

sinh biến đổi

biểu thức điện áp

-Lắng nghe và ghi nhớ

+Giả sử giữa hai bản tụ điện M và

N có điện áp xoay chiều : u =

Uosint (38.1) +Điện tích trên bản M ở thời điểm

t là :

q = Cu = CUosint

+Quy ước chiều + của dòng điện

là chiều từ A tới B thì i = dq

dt do đó

i = d (CU osin t)

dt  CUocost hay i = Iocost (38.2) với Io = CUo là biên độ của dòng điện qua tụ điện

+Vì u = Uosint = Uocos(t -

2



) nên ta thấy dòng điện qua tụ điện

sớm pha

2

 đối với điện áp

3 Biểu diễn bằng vectơ quay

+Như vậy, trên giản đồ

Trang 4

giữa 2 bản của tụ

điện ?

+ So sánh pha

của u và i ?

+ Tại t.điểm t =

0, vectơ quay rI

biểu diễn cđdđ

i = Iocost hợp

với trục Ox một

góc bao nhiêu ?

+Tại t.điểm t = 0,

vectơ quay UrC

biểu diễn điện áp

0

u U cos( t )

2

p

-hợp với trục Ox

-Nhận xét,bổ sung trả lời của

vectơ cho đoạn mạch chỉ

có tụ điện, vectơ U

ur

lập

với vectơ Irmột góc

2



theo chiều âm

4 Định luật Ôm cho đoạn mạch

có tụ điện Dung kháng

+Chia hai vế của biểu thức Io =

CUo cho 2 ta có :

I = U đặt ZC = 1

C

 (38.3) Thì :

I =

C

U

Z (38.4) + Đối với dòng điện xoay chiều tần số góc , đại lượng ZC giữ vai trò tương tự như điện trở đối với dòng điện không đổi và được gọi

là dung kháng của tụ điện Đơn vị của dung kháng cũng là đơn vị của điện trở

Trang 5

một góc bao

nhiêu ?

+ Vai trò của ZC

giống đại lượng

nào ?

+Nêu ý nghĩa

của ZC ?

của bạn

II/ Đọan mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm

1 Thí nghiệm

2 Giá trị tức thời của cường độ dòng điện và điện áp

+ Giả sử có một dòng điện xoay chiều cường độ :

i = Iocost (39.1) chạy qua cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, cuộn cảm một suất điện cảm ứng

e = -Ldi

dt = LIosint + Điện áp giữa hai điểm A và B là :u = iRAB – e

Ở đây RAB là điện trở của đoạn

Trang 6

+ Viết biểu thức

suất điện động

cảm ứng xuất

hiện trong cuộn

cảm ?

+ Với quy ước :

chiều dương của

dòng điện của

dòng điện là

chiều chạy từ A

đến B Hãy tìm

biểu thức của

điện áp giữa hai

đầu cuộn dây ?

+ Hướng dẫn học

sinh biến đổi

biểu thức điện áp

giữa 2 bản của

cuộn dây

So sánh pha của

-Nhận xét, bổ sung trả lời của của bạn

mạch, có giá trị bằng không nên :

u = -e = - LIOsint

u = Uocos(t +

2



) (39.2) với

Uo = LIo + Dòng điện qua cuộn cảm thuần biến thiên điều hòa cùng tần số

nhưng trễ pha

2

 đối với điện áp giữa hai đầu cuộn cảm

3 Biểu diễn bằng véc tơ quay

Như vậy, trong giản đồ vectơ vẽ cho đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần,

Uur lập với Ir một góc

2



theo chiều dương

4 Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần Cảm

Trang 7

u và i ?

+ Tại thời điểm t

= 0, vectơ quay rI

biểu diễn cường

độ dòng điện i =

Iocost hợp với

trục Ox một góc

bao nhiêu ?

+ Tại t.điểm t =

0, vectơ quay UrL

biểu diễn điện áp

u = U cos( t + ) IU

2

p

0

u = U cos( t + )

2

p

p với trục Ox

-Lắng nghe, ghi nhớ

kháng

+ Chia hai vế của biểu thức Uo =

LIo cho 2

ta có U = LI Nếu đặt ZL =

L (39.3)

Thì I =

L

U

Z (39.4) +Đối với dòng điện xoay chiều tần

số góc , đại lượng ZL = L đóng vai trò tương tự như điện trở đối với dòng điện không đổi và được gọi là cảm kháng Đơn vị của cảm kháng cũng là đơn vị của điện trở

Trang 8

một góc bao

nhiêu ?

+ Vai trò của ZL

giống đại lượng

nào ?

+ Nêu ý nghĩa

của ZL ?

* Với mỗi câu

hỏi đều yêu cầu

HS nhận xét, bổ

sung trả lời của

bạn.Sau đó GV

tóm tắt và đưa ra

nội dung kiến

thức

Trang 9

IV CỦNG CỐ – DẶN DÒ:

-Tóm lược kiến thức trọng tâmcủa bài, hướng dẫn HS trả lời các câu hỏi sau bài học, yêu cầu HS về làm

cc BT 1,2,3,4,5,6 sau bài học

Định dạng
Số trang	9
Dung lượng	217,89 KB