MỤC TIÊU - Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần, chỉ có tụ điện, chỉ có cuộn cảm thuần.. Hoạt động 1 5 phút: Kiểm tra bài cũ: Nêu giá trị tức th
Trang 1 Giáo án Vật Lý 12 – Ban cơ bản Trường THPT Phú Hữu
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (tiết 1)
I MỤC TIÊU
- Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần, chỉ có tụ điện, chỉ có cuộn cảm thuần
- Phát biểu được tác dụng của tụ điện, của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều
- Viết được công thức tính dung kháng, cảm kháng
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Chuẩn bị dao động ký điện tử, ampe kế, vôn kế, điện trở, tụ điện, cuộn cảm.
2 Học sinh: Ôn lại các công thức về tụ điện : q = Cu; dq
i dt
= ± ; suất điện động tự cảm: e = di
L dt
III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Tiết 1.
Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ: Nêu giá trị tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu dụng của cường độ
dòng điện và điện áp xoay chiều
Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều.
Giới thiệu đoạn mạch xoay
chiều trên hình 13.1
Giới thiệu biểu thức của i và u
trên đoạn mạch
Yêu cầu học sinh cho biết khi
nào thì u sớm pha, trể pha
hoặc cùng pha so với i
Xem hình vẽ 13.1 sgk
Ghi nhận biểu thức của i và u
Cho biết khi nào thì u sớm pha, trể pha hoặc cùng pha so với i
Nếu trong một mạch điện có dòng điện xoay chiều i = I0cosωt = I 2cosωt thì điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch là:
u = U0cos(ωt + ϕ) = U 2cos(ωt + ϕ)
ϕ gọi là độ lệch pha giữa u và i
Nếu ϕ > 0 thì ta nói u sớm pha ϕ so với i Nếu ϕ < 0 thì ta nói u trể pha |ϕ| so với i Nếu ϕ = 0 thì ta nói u cùng với i
Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở.
Vẽ hình 13.2
Giới thiệu biểu thức của u và i
trên đoạn mạch chỉ có R
Yêu cầu học sinh thực hiện
C1
Yêu cầu học sinh thực hiện
C2
Yêu cầu học sinh nêu các kết
luận về mối liên hệ giữa cường
độ dòng điện và điện áp trên
đoạn mạch xoay chiều chỉ có
điện trở thuần R
Xem hình 13.2
Ghi nhận biểu thức của u và i trên đoạn mạch chỉ có R
Thực hiện C1
Thực hiện C2
Nêu các kết luận về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện
áp trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần R
I Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở
Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở R điện áp xoay chiều u = U 2cosωt thì trong mạch sẽ có dòng điện xoay chiều
có cường độ i = I 2cosωt chạy qua Với: I =
R
U
là cường độ hiệu dụng của dòng điện qua đoạn mạch chỉ có R
Kết luận: + Cường độ 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
+ Cường độ tức thời trong mạch chỉ có điện trở cùng pha với điện áp tức thời hai đầu mạch
Hoạt động 4 (25 phút): Tìm hiểu đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện.
Mắc các mạch thí nghiệm có
khóa k
Đóng khóa k cho học sinh
quan sát số chỉ của ampe kế
Quan sát kết quả thí nghiệm
II Đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện
1 Thí nghiệm
Tuần: 11
Tiết: 22
Trang 2 Giáo án Vật Lý 12 – Ban cơ bản Trường THPT Phú Hữu
Yêu cầu học sinh cho biết tác
dụng của tụ điện đối với dòng
điện không đổi và dđxc
Giới thiệu mạch xoay chiều
chỉ có tụ điện trên hình 12.3
b
Yêu cầu học sinh thực hiện
C3
Giới thiệu biểu thức của u và
i trên đoạn mạch xoay chiều
chỉ có tụ điện
Giới thiệu dung kháng của tụ
điện
Yêu cầu học sinh thực hiện
C4
Yêu cầu học sinh nêu các kết
luận về mối liên hệ giữa
cường độ dòng điện và điện
áp trên đoạn mạch xoay chiều
chỉ có tụ điện
Dẫn dắt để học sinh nêu ý
nghĩa của dung kháng
Nhận xét về tác dụng của tụ điện đối với dòng điện không đổi và đối với dòng điện xoay chiều
Thực hiện C3
Ghi nhận biểu thức của u và i trên đoạn mạch xoay chiều chỉ
có tụ điện
Ghi nhận công thức tính dung kháng của tụ điện
Thực hiện C4
Nêu các kết luận về mối liên hệ giữa cường độ dịng điện và điện
áp trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện
Nêu ý nghĩa của dung kháng
Tụ điện C không cho dòng điện không đổi
đi qua (cản trở hoàn toàn) nhưng lại cho dòng điện xoay chiều đi qua
2 Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện
Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện C một điện áp xoay chiều u = U 2cosωt thì trên đoạn mạch sẽ có dòng điện xoay chiều
có cường độ i = I 2cos(ωt +
2
π ) chạy qua
Với: I = ωCU =
C
U
ω
1 =
C
Z
U
là cường độ hiệu dụng của dòng điện qua đoạn mạch chỉ
có tụ điện C Trong đó ZC =
C
ω
1 gọi là dung kháng của mạch
Kết luận: + Cường độ hiệu dụng trong mạch
chỉ chứa tụ điện có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch và dung kháng của mạch
+ Trong mạch chỉ chứa tụ điện, cường độ dòng điện sớm pha
2
π
so với điện áp hai đầu tụ điện (hoặc điện áp ở hai đầu tụ điện trể pha
2
π
so với cường độ dòng điện)
3 Ý nghĩa của dung kháng
Dung kháng ZC =
C
ω
1
là đặc trưng cho tính cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện
Nếu điện dung C của tụ điện và tần số góc
ω của dòng điện càng lớn thì ZC càng nhỏ và dòng điện xoay chiều bị cản trở càng ít
Ngoài ra dung kháng làm u trể pha hơn i
IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
DANH HOÀNG KHẢI