Giáo án Vật lí 12C

MỤC TIÊU : - Nêu lên được tính chất chung của mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp.. - Viết được công thức tính tổng trở.. - Viết được công thức định luật ôm cho đoạn mạch xoay chiều RLC nố

Tiết 25

I MỤC TIÊU :

- Nêu lên được tính chất chung của mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp

- Nêu được những điểm cơ bản của PP giản đồ Fre-nen

- Viết được công thức tính tổng trở

- Viết được công thức định luật ôm cho đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp

- Viết được công thức tính độ lệch pha giữa u và i đối với mạch RLC nối tiếp

- Nêu được đặc điểm của mạch RLC nôố tiếp khi xảy ra cộng hưởng

II CHUẨN BỊ :

- HS: Phép cộng véc tơ; PP giản đồ vectơ

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

HĐ 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề

13

HS báo cáo sĩ số lớp

 Định nghĩa dòng điện xoay

chiều? biểu thức?

 Điều kiện có dòng điện

xoay chiều trong một mạch xc?

 Giả sử: i I 2 cost, hãy

viết biểu thức điện áp xoay

chiều giữa hai đầu mạch chỉ có

R, hoặc L, hoặc C?

 Viết biểu thức ĐL Ôm cho

mỗi loại đoạn mạch?

12C1:………

12C2:………

12C3:………

 HS suy nghĩ trả lời

 Giữa hai đầu mạch xc phải tồn

tại một điện áp xoay chiều?

 HS trình bày:

+ R: uR UR 2 cost

2

u U t

2

u U t 

* Nếu: i I 2 cost thì: + R: uR UR 2 cost

2

u U t

2

u U t 

HĐ 2: Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen.

10

 R ntR ntR : Cho dòng điện1 2 3

một chiều đi qua, tính chất U

giữa hai đầu mạch được xác

định ntn?

 Nếu đặt vào 2 đầu mạch 1

điện áp xoay chiều: Tại một

thời điểm xác định, dòng điện

xc là dòng một chiều Vì thế có

thể áp dụng tính chất trên cho

các giá trị tức thời của dòng

xc

 Giả sử trong mạch nôi tiếp,

điện áp tức thời hai đầu từng

đoạn mạch là u u u1, , , 2 3 thì

điện áp tức thời giữa 2 đầu?

 Khi giải các mạch điện xoay

 U U 1U2U3

 HS ghi nhận vấn đề

 u u 1u2u3

 HS đọc nội dung ĐL sgk/75

 Chúng đều là những đại lượng

I PP giản đồ Fre-nen.

1 Định luật về điện áp tức thời.

- Trong mạch xoay chiều gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp thì điện áp tức thời giữa hai đầu mạch bằng tổng đại số các điện áp tức thời giữa hai đâu từng đoạn mạch ấy

2 PP giản đồ Fre-nen BÀI 14: MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP

Tuần 13 Giáo án vật lí 12 – cơ bản

chiều, ta phải cộng (đại số) các

điện áp tức thời, các điện áp

tức thời này cĩ đặc điểm gì?

 Ta sẽ sử dụng PP giản đồ

Fre-nen biểu diễn những đại

lượng hình sin trên ( quan sát

Hình 14.1)

 GV hướng dẫn sử dụng kquả

KT bài cũ tìm hiểu bảng

 Trả lời C2?

xoay chiều hình sin cùng tần số

 HS theo dõi nghiên cứu

 Chú ý: - Một đại lượng hình sin được biểu diễn bởi véc tơ quay cĩ

độ dài thỉ lệ với giá trị hiệu dụng của đại lượng đĩ

- Các vectơ quay đồng phẳng, trong đĩ chọn 1 hướng làm gốc

và 1 chiều gọi là chiều dương của pha để tính gĩc pha

- Gĩc giữa 2 vectơ quay là độ lệch giữa 2 đại lượng xc

Dịng 1: I  UR (cùng pha)

- Dịng 2: IUC ( UC nằm dưới

I) do UC trễ pha so I gĩc

2



……

- Phép cộng đại số các đại lượng xoay chiều hình sin (cùng f) được thay thế bằng phép tổng các véctơ quay tương ứng

HĐ 3: Tìm hiểu mạch RLC nối tiếp.

 Vấn đề: Tìm mối liên hệ giữa

u và I trong đoạn mạch gồm R,

L và C nối tiếp

 Đặt vào hai đầu mạch RLC:

2 cos

u U t, theo ĐL điện

áp tức thời cĩ thể viết khác là

gì?

 Chú ý: ULC ULUC

+ U L U C  U LC U LU C

+ U LU C  U LC U C U L

 Phát biểu ĐL Ơm trong

 HS tiếp nhận vấn đề

 u u Ru Lu C

 HS phát biểu

II Mạch RLC nối tiếp.

1 ĐL Ơm cho đoạn RLC nối tiếp Tổng trở.

+ i I 2 cost

+ Giả sử: u u Ru Lu C

+ Dùng PP giản đồ Fre-nen

( H14.2)

+ Biểu diễn bằng các vectơ quay: U UR UL UC Trong đĩ:

UR = RI, UL = ZLI, UC = ZCI

- Theo giản đồ:

    

   

( ) ( )

2 ( L C)2

I

Z

 

(Định luật Ơm trong mạch cĩ

R, L, C mắc nối tiếp)

L

U 

C

U 

LC

U 

R

U 

U 

I 

đoạn mạch RLC nối tiếp? với Z  R2(Z L Z C)2

gọi là tổng trở của mạch.

 Dựa giản đồ vec tơ, độ lệch

pha giữa điện áp và dòng điện

được xác định ntn?

 Nếu  0 thì U nằm trên

trục dòng điện ( I làm gốc)

Nếu  0 thì U nằm trên trục

dòng điện ( I làm gốc)

 Dựa vào giản đồ vectơ hình

14.2 và 14.3 nói gì về pha u và

i?

 Nếu mạch chỉ có RL, RC,

LC có thể nói gì về độ lệch pha

giữa u và i?

 HS ghi nhận vấn đề

 H14.2: u sớm pha  so i

H14.3: u trễ pha  so i

 RL ( khuyết C):  0

RC (khuyết L):  0

LC ( khuyết R):

2



 

2 Độ lệch pha giữa u và i.

tan L C L C

R

U U Z Z

U R

    

* Chú ý:

ZL > ZC  0: u sớm pha hơn i góc  ( cảm kháng)

ZL < ZC  0: u trễ pha hơn i góc  ( dung kháng)

 Khi Z L Z C, điều gì xảy

ra?

  0, u và i cùng pha.

Tổng trở Zmin R Cường độ hiệu dụng:

ax

m

U I

R



3 Cộng hưởng điện.

+ Nếu Z L Z C   0:u, i cìng pha

+ Khi đó: Zmin R và

ax

m

U I

R

 (HT cộng hưởng điện)

+ ĐK có cộng hưởng điện:

2

1

1 1

C LC

LC









HĐ 4: Củng cố - dặn dò.

 Đọc, trả lời bài tập số 2/79

GV gọi đại diện một nhóm

lên trả lời, các nhóm khác nhận

xét, bổ xung

 Bài tập 4/79

R = 20, C = 1

2000 F

60 2 cos100

u t (V)

?

i 

 HS thảo luận nhóm đôi

1-e; 2-c; 3-a; 4-a; 5-c; 6-f

 Z   C 20

3

2

C



4









4

i t A

Tuần 13 Giáo án vật lí 12 – cơ bản

A/ MỤC TIÊU:

- Củng cố các mối quan hệ giữa u và i trong mạch điện xoay chiều RLC

- HS nắm vững định luật ơm cho các đoạn mạch chứa R, C, hoặc L, hoặc RLC

- Vận dụng giải các bài tập đơn giản

B/ Chuẩn bị:

- GV: Một số bài tập ngồi SGK cho HS làm ở nhà

- Giải các bài tập trong SGK/74, kiến thức cĩ liên quan

C/ Tiến trình lên lớp.

HĐ 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ.

13 HS báo cáo sĩ số lớp.

 ĐN d.đ.x.c?

 Quan hệ giữa u và i trong

mạch x.c chỉ chứa R, L, hoặc C

hoặc RLC?

Biểu thức ĐL Ơm tương

ứng?

 NX độ lệch pha giữa u và i?

Khi nào xảy ra hiện tượng

cộng hưởng?

12C1:………

12C2:………

12C3:………

 HS suy nghĩ trả lời

 HS nhận xét bổ xung

>>> Trong mạch xoay chiều

i I 2 cost

+ R: uR U 2 cost ; I U

R



2

C

u U t 

C 1 ;

C

U



2

L

u U t

L ;

L

U

Z L I

Z



+ RLC: u U 2 cos(t)

U I Z

 ; Z  R2(Z L Z C)2

tan Z L Z C

R

HĐ 2: Vận dụng ĐL Ơm, viết biểu thức d.đ.x.c, điện áp giữa hai đầu mạch.

10 Bài 7 trang 80.

 GV gọi HS độ đề bài, tĩm

tắt theo yêu cầu

 Làm thế nào để tìm được

ZL?

 Phải tìm UR giữa hai đầu R:

Biết UL = 40Ω, U = 80

2 V ?

 Mạch cĩ tính cảm hay dung

kháng? Tính  ?

 RL: R  40 , U   L 40

u80cos100 ( )t V

a Tìm Z =? L

b i ?

 Biết UL, phải tìm I

 HS trình bày

R

2 2 40

L L

 Mạch khuyết C: Cĩ tính cảm

kháng;  >0

Bài 7 trang 80

+ Với UL = 40;

R

40

L L

+ Khi đĩ: I U 1A

R

L

U Z I

4

i t  A

Bài 9 trang 80.

 Dạng biểu thức của i?

Phương án giải quyết ?

 Yêu cầu bổ xung: Lập biểu

thức uAM?



1

4000 0,1

; 120 2 cos100 ( )







a) i = ? b) UAM = ?

 Tìm I, 

3

4

Z Z R

Suy 370 hay 37

180



 HS suy nghĩ trả lời

HS nhận xét bổ xung

HD:

a) ZL = 10Ω; ZC = 40Ω ( mạch

có tính dung kháng)

2 ( L C)2 50

Z  R  Z  Z   

2, 4

U

Z

37

180

i t  A

b) UAM = I.ZAM

= I R2Z C2   96 2(V)

HĐ 3: Vận dụng hiện tượng cộng hưởng Bài 10 trang 80.

Gọi 1 HS đọc đề bài, tóm tắt

 Hiện tượng cộng hưởng

điện?

 Gọi 1 HS trình bày

HS đọc đề, tóm tắt

 HS suy nghĩ trả lời



HD:

Mạch RLC cộng hưởng:

1 100

LC

R

+ I 4 cos100tA

HĐ 4: Củng cố - dặn dò.

 GV nhắc lại nội dung cần

khắc sâu trong phần kiểm tra

bài cũ

 Trả lời TN 11_12/80

 Chuẩn bị KT 15 phút ( bám

sát)

 C11: Mạch có tính cảm kháng nên u sớm pha hơn i hay i trễ pha

so u Loại p/a A, B Mặt khác:

2

C

U

U I

 Chọn D

RÚT KINH NGHIỆM

DUYẾT CỦA CHUYÊN MÔN

Hữu Văn Quyền.