tiết 38

- Nêu được vai trò của tụ điện và cuộn cảm trong hoạt động của mạch LC.. - Viết được biểu thức của điện tích, cường độ dòng điện, chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động.. Muốn

Chương IV DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

soạn:30-12-208

MẠCH DAO ĐỘNG

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức:

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

- Nêu được vai trò của tụ điện và cuộn cảm trong hoạt động của mạch LC

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

2 Kĩ năng:

- Giải được các bài tập áp dụng công thức về chu kì và tần số của mạch dao động

3 Thái độ:

- Nghiêm túc trong học tập, tìm tòi kiến thức có liên quan trong cuộc sống

4 Trọng tâm:

- Các đại lượng cơ bản của mạch dao động.

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên:

- Một vài vỉ linh kiện điện tử trong đó có mạch dao đông (nếu có)

- Mạch dao động có L và C rất lớn (nếu có)

2 Học sinh:

- Xem trước bài mới.

- Kiến thức cũ về mối quan hệ giữa chu kì, tần số, tần số góc.

III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1.Ổn định-Tổ chức

2.Bài mới

Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu về mạch dao động

- Minh hoạ mạch dao động - HS ghi nhận mạch dao động

- HS quan sát việc sử dụng hiệu điện thế xoay chiều giữa hai bản tụ → hiệu điện thế này thể hiện bằng một hình sin trên màn hình

I Mạch dao động

1 Gồm một tụ điện mắc

nối tiếp với một cuộn cảm thành mạch kín

- Nếu r rất nhỏ (≈ 0): mạch dao động lí tưởng

2 Muốn mạch hoạt động

→ tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện tạo ra một dòng điện xoay chiều trong mạch

3 Người ta sử dụng hiệu

điện thế xoay chiều được tạo ra giữa hai bản của tụ điện bằng cách nối hai bản này với mạch ngoài

Hoạt động 2 (20 phút): Tìm hiểu dao động điện từ tự do trong mạch dao động

- Vì tụ điện phóng điện qua lại trong

mạch nhiều lần tạo ra dòng điện xoay

chiều → có nhận xét gì về sự tích điện

trên một bản tụ điện?

- Trình bày kết quả nghiên cứu sự

biến thiên điện tích của một bản tụ

- Trên cùng một bản có sự tích điện sẽ thay đổi theo thời gian

- HS ghi nhận kết quả nghiên cứu

II Dao động điện từ tự do trong mạch dao động

1 Định luật biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong một mạch dao động lí tưởng

C

nhất định.

- Trong đó ω (rad/s) là tần số góc của

dao động

- Phương trình về dòng điện trong

mạch sẽ có dạng như thế nào?

- Nếu chọn gốc thời gian là lúc tụ điện

bắt đầu phóng điện → phương trình q

và i như thế nào?

- Từ phương trình của q và i → có

nhận xét gì về sự biến thiên của q và i

- Cường độ điện trường E trong tụ

điện tỉ lệ như thế nào với q?

- Cảm ứng từ B tỉ lệ như thế nào với

i?

- Có nhận xét gì về Er và Br trong

mạch dao động?

- Chu kì và tần số của dao động điện

từ tự do trong mạch dao động gọi là

chu kì và tần số dao động riêng của

mạch dao động?

→ Chúng được xác định như thế nào?

I = q’ = -q0ωsin(ωt + ϕ)

2

i q= ω ω ϕt+ +π

- Lúc t = 0 → q = CU0 = q0 và

i = 0

→ q0 = q0cosϕ→ϕ = 0

- HS thảo luận và nêu các nhận xét

- Tỉ lệ thuận

- Chúng cũng biến thiên điều hoà, vì q và i biến thiên điều hoà

- Từ 1

LC

ω =

→ T =2π LC

và 1

2

f

LC

π

=

trên một bản:

q = q0cos(ωt + ϕ) với ω = LC1

- Phương trình về dòng điện trong mạch:

cos

2

i I= ω ϕt+ +π

với I0 = q0ω

- Nếu chọn gốc thời gian là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện

q = q0cosωt

và 0cos( )

2

i I= ωt+π

Vậy, điện tích q của một

bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong mạch dao động biến thiên điều hoà theo thời gian; i lệch pha

π/2 so với q

2 Định nghĩa dao động điện từ

- Sự biến thiên điều hoà theo thời gian của điện tích

q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện (hoặc cường độ điện trường Er

và cảm ứng từ Br) trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tự do

3 Chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động

- Chu kì dao động riêng

2

T= π LC

- Tần số dao động riêng

1 2

f LC

π

=

Hoạt động 3 ( phút): Củng cố - Hướng dẫn

-Sơ đồ mạch dao động LC?

-Sự biến thiên điện tích trong mạch

dao động?

-Dao động điện từ?

-Chu kì và tần số của mạch dao động?

*Hướng dẫn học sinh trả lời các câu

hỏi trong phần bài tập về nhà cho HS

-Trả lời được các câu hỏi mà

GV đưa ra

Chú hai công thức sau:

2

T= π LC

1 2

f LC

π

=

Hoạt động 4 (5 phút): Giao nhiệm vụ về nhà.

- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.

- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau

- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà

- Ghi những chuẩn bị cho bài sau

IV RÚT KINH NGHIỆM

V CÁC CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

1.Chọn câu trả lời đúng.

Trong mạch dao động có sự biến thiên tương hỗ giữa:

a.điện trường và từ trường

b.điện áp và cường độ dòng điện

c.điện tích và dòng điện

d.năng lượng điện trường và từ trường

2.Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung 10pF và một cuộn cảm có độ tự cảm 1mH Tần

số dao động riêng của mạch là:

a.≈19,8Hz b ≈6,3.107Hz c ≈0,05Hz d ≈1,6MHz

3.Tần số dao động riêng của mạch dao động là:

a 1

2

f

LC

π

LC

2

LC f

π