GIAO AN DAY THEM LY 12

Củng cố kiến thức và công thức cơ bản về dao động điện từ, vận dụng vào việc giải bài tập cơ bản. Biết phân tích đồ thị để rút ra nhiều nội dung thể hiện rõ bản chất vật lí và các giá trị định lượng thiết yếu của dao động điện từ. 2) Kĩ năng: Rèn luyện kĩ năng phân tích, tổng hợp kiến thức. Biết so sánh sự tương quan của kiến thức về dao động cơ học và dao động điện từ. Luyện tập kĩ năng tính toán. II. TRỌNG TÂM NĂNG LƯỢNG DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ III. CHUAÅN BÒ 1)GV: Vẽ hình 22.1 SGK trên giấy khổ lớn. Phiếu học tập có nội dung bài toán luyện tập.

SỞ GD&ĐT BẮC GIANG

TRƯỜNG THPT VIỆT YÊN II KẾ HOẠCH DẠY THÊM LỚP 12 NĂM ỌC 2015-2016MÔN : VẬT LÝ

( Thực hiện từ kỳ 2) NỘI DUNG CỤ THỂ

1 Khái niệm cơ bản về dòng điện xoay chiều

2 Mạch điện cơ bản một phần tử

3 Bài toán thuận trong mạch RLC

4 Công suất trong mạch điện xoay chiều

5 Bài toán ngược trong mạch RLC

6 Phương pháp giản đồ véc tơ

7 Công suất cực đại

DUYỆT CỦA NHÀ TRƯỜNG TỔ CHUYÊN MÔN GIÁO VIÊN THỰC HIỆN

Nguyễn Văn Hinh

a/ Công thức cấu tạo: Z  R2(Z LZ C)2

o

U U Z

b/ Công thức định luật Ôm: U IZ; U0 I Z0 ;

+ chỉ chứa cuộn cảm thuần thì UL=I.ZL

6 Độ lệch pha giữa u và i: tan L C L C

- Trong một giây dòng điện đổi chiều 2

T lần; 2 f lần; 

 lần.

II BÀI TẬP:

1 Điện áp tức thời giữa hai đầu một mạch

điện xoay chiều là u220 2 os100 ( )c t V

Xác định độ lệch pha (sớm pha, trễ pha, đồng

pha) của các dòng điện sau đây so với u

2 Cho điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn

mạch là u80 os100 ( )c t V Điện áp hiệu

dụng là bao nhiêu? a/ 80 V

(Đề bài sau cho các câu 3 và 4)

Đoạn mạch gồm điện trở R200 nối tiếp

(Đề bài sau cho các câu 5, 6 và 7)

Đoạn mạch gồm điện trở R200 nối tiếp

với cuộn thuần cảm L 2( )H



 ; đặt vào haiđầu đoạn mạch điện áp

400 2 os100 ( )

u c t V

5 Biểu thức của dòng tức thời qua mạch sẽ

như thế nào? a/ i 2 os(100 )( )c t A

6 Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R

sẽ là bao nhiêu? a/ 200 2( )V

7 Điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn cảm L

sẽ là bao nhiêu? a/ 200 2( )V b/ 200 (V)

c/ 400(V) d/ 400 2( )V

0L 0 L 2.200 400( )

Chọn C

8 Đặt vào hai đầu một đoạn mạch chỉ có một

trong ba linh kiện (điện trở thuần, hoặc tụ

điện, hoặc cuộn dây thuần cảm) một điện áp

xoay chiều: 220 2 os(100 )( )

2

u c t V

thấycường độ dòng điện trong mạch có biểu thức

2 2 os(100 )( )

6

i c t A

Hãy xác định:

a/ Linh kiện có trong mạch

b/ Tính giá trị R (hoặc ZL hoặc Zc) đó

a/ Tính độ lệch pha giữa u và i:

3

u i

 ; điện áp tức thời ở hai đầu

đoạn mạch u120 2 os100 ( )c t V Điện áp

hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm bằng 60 (V)

U Z I

c Z R

10 Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch

xoay chiều và cường độ dòng điện tức thời

trong mạch có biểu thức lần lượt là

2 2 os(100 )( )

3

i c t V

Hãy xác định:

a/ Tần số của dòng điện

b/ Điện áp và cường độ dòng điện hiệu

nhiêu? Khi đó công suất tiêu thụ trong mạch

là bao nhiêu?

75

0, 68( )110

dm dm dm

Và Uđ=Uđm=110(V)

→UR=U-Uđm=220-110=110(V)

110160( )0,68

R U R I

U  V Hãy xác định cường độ hiệu

dụng trong mạch và nhiệt lượng tỏa ra trên

điện trở R trong thời gian một phút

0 1,1( )2

U U

4

14 Đặt vào hai đầu đoạn mạch xoay chiều

một điện áp xoay chiều Hãy viết biểu thức

của cường độ dòng điện trong mạch biết tại

thời điểm ban đầu cường độ dòng điện có giá

trị i=I0/2=2A và đang giảm, tần số của dòng

d/ Cường độ dòng điện hiệu dụng là 2 A

Phát biểu sai: là Cường độ dòng điệnhiệu dụng là 2 A

Vậy chọn D

III RÚT KINH NGHIỆM:

- Tính điện trở thuần, cảm kháng, dung kháng của mạch xoay chiều.

2) Kĩ năng: Rèn luyện kĩ năng phân tích, tính toán và tổng hợp kiến thức ở học sinh Biết vận

dụng phương pháp vectơ quay cho bài toán về mạch điện xoay chiều

II C huẩn bị:

1) GV: Chuẩn bị phiếu học tập với nội dung bài tập cần giải để HS chuẩn bị từ tiết trước

2) HS: Ôn tập nội dung tất cả các bài tập đã học trong chương

II BÀI TẬP

Trường………

Câu 1 (Đề thi Cao Đẳng năm 2007)Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần

A cùng tần số với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch và có pha ban đầu luôn bằng 0

B cùng tần số và cùng pha với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch

C luôn lệch pha π/2 so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch

D có giá trị hiệu dụng tỉ lệ thuận với điện trở của mạch

Câu 2 (Đề thi Đại học năm 2007) Trong một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện thì hiệu điện

thế ở hai đầu đoạn mạch

A sớm pha π/2 so với cường độ dòng điện B sớm pha π/4 so với cường độ dòng điện

C trễ pha π/2 so với cường độ dòng điện D trễ pha π/4 so với cường độ dòng điện

Câu 3 (Đề thi Đại học năm 2011) Đặt điện áp u U 2 costvào hai đầu một tụ điện thì cường độdòng điện qua nó có giá trị hiệu dụng là I Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu tụ điện là u và cường độdòng điện qua nó là i Hệ thức liên hệ giữa các đại lượng là

Câu 5 (Đề thi Cao Đẳng năm 2007)Đặt điện áp xoay chiều u=U0cost vào hai đầu đoạn mạch chỉ cóđiện trở thuần Gọi U là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch; i, I0 và I lần lượt là giá trị tức thời,

giá trị cực đại và giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện trong đoạn mạch Hệ thức nào sau đây sai?

 (F) Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện trongmạch là 4A Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là

Câu 8 (Đề thi Đại học năm 2010) Đặt điện áp uU0costvào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm

L thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là A 0 cos( )

Câu 10 Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần

A cùng tần số với điện ápở hai đầu đoạn mạch và có pha ban đầu luôn bằng 0

B cùng tần số và cùng pha với điện ápở hai đầu đoạn mạch

C luôn lệch pha

2



so với điện ápở hai đầu đoạn mạch

D có giá trị hiệu dụng tỉ lệ thuận với điện trở của mạch

Câu 11 Một điện trở thuần R mắc vào một mạch điện xoay chiều tần số 50Hz Muốn dòng điện trong

mạch sớm pha hơn điện ápgiữa hai đầu đoạn mạch một góc /2

A Người ta mắc thêm vào mạch một tụ điện nối tiếp với điện trở

B Người ta mắc thêm vào mạch một cuộn cảm nối tiếp với điện trở

C Người ta thay điện trở nói trên bằng một tụ

D Người ta thay điện trở nói trên bằng một cuộn cảm

Câu 12. Một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có R=10Ω, điện áp mắc vào đoạn mạch là u =110 2cos314t(V) Thì biểu thức của cường độ dòng điện chạy qua R có dạng là:

A.i =110 2 cos314t(A) B.i =110 2 cos(314t +

2

)(A)

C.i =11 2 cos314t(A) D.i =11cos314t(A)

Câu 13 Đặt vào hai đầu điện trở thuần điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, cho tần số

dòng điện tăng dần thì cường độ dòng điện qua mạch :

A Tăng : B Giảm C Không đổi D Tăng đến giá trị cực đại sau đó giảm.

Câu 14 : Để tăng dung kháng của tụ điện phẳng có chất điện môi là không khí ta phải:

A giảm điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện.

B tăng tần số của điện áp đặt vào hai bản tụ điện.

C đưa thêm bản điện môi có hằng số điện môi lớn vào trong lòng tụ điện.

D tăng khoảng cách giữa hai bản tụ điện.

Câu 15 Trong một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần R, cường độ dòng điện chạy qua



t I

i Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở thuần R là

A u U0cos( t u) với U0 I0R và u 0 B u U0cos( t u) với

Câu 16 Đoạn mạch điện xoay chiều gồm hai điện trở thuần R1 = 20 Ω và R2 = 40 Ω mắc nối tiếp với

nhau Đặt vào giữa hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức u 120 2cos(100t)(V), t

tính bằng giây (s) Kết luận nào sau đây là không đúng ?

A Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở thuần cùng pha với nhau

B Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở thuần có cùng cường độ hiệu dụng I = 2 A.

C Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở thuần có biểu thức i2 2 os(100 )( )c t A

D Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở thuần R1 và R2 có cường độ cực đại lần lượt là I01 =2

6 A và I02 = 3 2 A.

Câu 17 Đặt vào giữa hai đầu một đoạn mạch điện chỉ có điện trở thuần R = 220 Ω một điện áp xoay

3100cos2

Ngày soạn: 13/9/2015

CHỦ ĐỀ 3 BÀI TOÁN THUẬN TRONG MẠCH RLC NỐI TIẾP

I MỤC TIÊU

1) Các giá trị tức thời:

Giả sử dòng điện có cường độ: i I 0cos( )t

Biều thức điện áp tức thời 2 đầu mỗi phần tử

a) Biểu diễn giản đồ véc tơ quay:

- uR  UR;uL  UL;uC  UC; vào thời điểm t = 0, góc hợp bởi các vec tơ U U Uuuur uur uuurR, L, C

với trục Oxlần lượt là: 0;

Câu 1(CĐ 2007): Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần)

L và tụ điện C mắc nối tiếp Kí hiệu uR , uL , uC tương ứng là hiệu điện thế tức thời ở hai đầu các phần tử

R, L và C Quan hệ về pha của các hiệu điện thế này là

A uR trễ pha π/2 so với uC B uC trễ pha π so với uL

C uL sớm pha π/2 so với uC D uR sớm pha π/2 so với uL

Câu 2(CĐ 2007): Đặt hiệu điện thế u = 125√2sin100πt(V) lên hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở

thuần R = 30 Ω, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) có độ tự cảm L = 0,4/π H và ampe kế nhiệt mắc nốitiếp Biết ampe kế có điện trở không đáng kể Số chỉ của ampe kế là

A 2,0 A B 2,5 A C 3,5 A D 1,8 A

Cõu 3(CĐ 2007): Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC khụng phõn nhỏnh một hiệu điện thế xoay chiều

u=U0 sinωt Kớ hiệu UR , UL , UC tương ứng là hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu điện trở thuần R, cuộndõy thuần cảm (cảm thuần) L và tụ điện C Nếu UR = UL/2 = UC thỡ dũng điện qua đoạn mạch

A trễ pha π/2 so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch

B trễ pha π/4 so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch

C sớm pha π/4 so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch

D sớm pha π/2 so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch

Cõu 4(ĐH – 2007): Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC khụng phõn nhỏnh một hiệu điện thế xoay

chiều

u = U0sinωt thỡ dũng điện trong mạch là i = I0 sin(ωt + π/6) Đoạn mạch điện này luụn cú

A ZL < ZC B ZL = ZC C ZL = R D ZL > ZC

Cõu 5(ĐH – 2007): Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC khụng phõn nhỏnh một hiệu điện thế xoay

chiều cú tần số 50 Hz Biết điện trở thuần R = 25 Ω, cuộn dõy thuần cảm (cảm thuần) cú L = 1/ π H Đểhiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch trễ pha π/4 so với cường độ dũng điện thỡ dung khỏng của tụ điện là

Cõu 6(ĐH – 2008): Cho đoạn mạch gồm điện trở thuần R nối tiếp với tụ điện cú điện dung C Khi

dũng điện xoay chiều cú tần số gúc  chạy qua thỡ tổng trở của đoạn mạch là

Cõu 8(ĐH – 2009): Đặt điện ỏp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch cú R, L, C mắc nối tiếp Biết R = 10

Ω, cuộn cảm thuần cú L=1/(10π) (H), tụ điện cú C = (F) và điện ỏp giữa hai đầu cuộn cảm thuần

là uL= 20 cos(100πt + π/2) (V) Biểu thức điện ỏp giữa hai đầu đoạn mạch là

u = 200cos100πt(V) Cờng độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là

Câu 11: Một mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có R = 100  ; C= 10 4F

1, r = 25 mắc nối tiếp.Biểu thức điện áp giữa hai đầu mạch uAB = 50 2 cos 100tV Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch?

2 cos(100 t ) (V) Biểu thức cường độ dòng điện là:

A i = 2 cos(100 t -

4

 )(A) B i = 0,5 2 cos(100 t +

4

 )(A)

C i = 2 cos(100 t +

4

 )(A) D i =

3

25

1 cos(100 t +

4

 )(A)

Câu 14:Một đoạn mạch gồm một điện trở thuần R=50  , một cuộn cảm có L= H

Câu 16: Cho đoạn mạch gồm điện trở thuần R = 100 và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Biết

biểu thức điện áp giữa 2 đầu đoạn mạch u = 100 cos 100t V và cường độ hiệu dụng trong mạch I= 0,5

A Tính tổng trở của đoạn mạch và điện dung của tụ điện?

F





Câu 17: (C.Đ 2010): Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần 40  và tụ

điện mắc nối tiếp Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch lệch pha

2) Công suất trung bình:

Là đại lượng đo bằng điện năng đã tiêu thụ trên đoạn mạch trong thời gian t đủ lớn

-Trường hợp cos = 1   = 0; mạch chỉ có R hoặc mạch RLC có cộng hưởng:

Công suất P UI: công suất biểu kiến.

-Trường hợp cos = 0; P = 0; mạch chỉ có L, C hoặc có cả hai:

- Trường hợp 0 < cos  < 1: Mach có RC; RL hoặc RLC nhưng Z  l Z c

Với cùng một điện áp U và cường độ dòng điện I, nếu đoạn mạch có cos càng lớn thì công suất P của dòng điện càng lớn.

Nếu cos  nhỏ để công suất vẫn bằng P, điện áp U thì thì I lớn Do đó hao phí vì nhiệt tỏa

ra trên dây dẫn lớn hơn Cần phải tránh.

- Công suất hao phí trên đường dây:

2

2 2

) cos (U 

P R

Câu 4: (ĐH 2009) : Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm

biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện Dung kháng của tụ điện là 100  Khi điều chỉnh R thì tại hai giá trị

R1 và R2 công suất tiêu thụ của đoạn mạch như nhau Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khiR=R1 bằng hai lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R = R2 Các giá trị R1 và R2 là:

dây thuần cảm có độ tự cảm L =

4

1

H Điện áp2 đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng là 100V và có tần số f = 60Hz Công

suất tiêu thụ của mạch là 100W Tính R

A.R= 10 hoặc 90 B.R= 20 hoặc 80 C.R= 90 D.R= 10

Câu 6( Đề 24 cục khảo thí-BGD ) Đoạn mạch MP gồm MN và NP ghép nối tiếp Điện áp và cường độ

dòng điện tức thời lần lượt có biểu thức u MN 120cos100 ( )t V ; u NP 120 3 sin100 ( )t V ;

Câu 7: Chọn câu đúng Điện ápgiữa hai đầu một đoạn mạch xoay chiều là:

u = 100 2 cos(100t - /6)(V) và cường độ dũng điện qua mạch là i = 4 2 cos(100t - /2)(A) Côngsuất tiêu thụ của đoạn mạch đó là:

A 200W B 600W C 400W D 800W Câu 8: Cho mạch điện AB, trong đó C = 410 4F

 , L = H

2

1, r = 25 mắc nối tiếp.Biểu thức điện ápgiữa hai đầu mạch uAB = 50 2 cos 100t V Tính công suất của toàn mạch ?

Câu 9: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có R là biến trở Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện

áp xoay chiều có biểu thức u120 2 cos(120 )t V Biết rằng ứng với hai giá trị của biến trở :R1=18,R2=32 thì công suất tiêu thụ P trên đoạn mach như nhau Công suất của đoạn mạch có thể nhận giátrị nào sau đây:

Câu 10: ( ĐH10-11): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50Hz vào hai đầu

đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung

C thay đổi được Điều chỉnh điện dung C đến giá trị

410

4 F

 hoặc

410

2 F

 thì công suất tiêu thụ trênđoạn mạch đều có giá trị bằng nhau Giá trị của L bằng

A 1

2

H

1

Câu 12: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp, L = 0,637H, C = 39,8μF, đặt vào hai đầu mạch điện

áp có biểu thức u = 150 2 sin100t (V) mạch tiêu thụ công suất P = 90 W Điện trở R trong mạch cógiá trị là

Câu 13: Lần lượt mắc vào nguồn xoay chiều (200V-50Hz) :điện trở thuần,cuộn dây thuần cảm,tụ điện

thì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua chúng lần lượt đều bằng 2A.Mắc nối tiếp 3 phần tử vàonguồn xoay chiều trên thì công suất tiêu thụ của mạch bằng:

Câu 15: Cho mạch điện gồm RLC nối tiếp.Điện áp hai đầu mạch u= 120 2 cos100 t (V) Điện trở R

= 50 3  , L là cuộn dây thuần cảm có L = H



1, điện dung C = F

5

3

u c ��   ��V

� �, cường độ dòngđiện qua đoạn mạch là i 2 cos100 ( )t A Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch sau 20h

A 2kWh B 1kWh C 100Wh D 200Wh.

Câu 17: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch là u = 150cos100 t (V) Cứ mỗi giây có bao nhiêu

lần điện áp này bằng không?

Câu 18: Cho mạch điện gồm R,L,C nối tiếp Điện áp ở 2 đầu đoạn mạch là : u = 50 2 cos100 t (V)

Điện áp hiệu dụng ở 2 đầu cuộn cảm là UL = 30V và ở 2 đầu tụ điện là UC = 70V Hệ số công suất củamạch là :

A cos φ = 0,6 B cos φ = 0,7 C cos φ = 0,8 D cos φ = 0,75.

Câu 19: (ĐH-2013): Đặt điện áp u =U0cos 100 t

Bài 21( ĐH10-11): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn

mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C Gọi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tuđiện, giữa hai đầu biến trở và hệ số công suất của đoạn mạch khi biến trở có giá trị R1 lần lượt là UC1,

UR1 và cos1; khi biến trở có giá trị R2 thì các giá trị tương ứng nói trên là UC2, UR2 và cos2 Biết UC1 =2UC2, UR2 = 2UR1 Giá trị của cos1 và cos2 là: