Giáo án Vật lý 12 bài 14: Mạch có R, L,C mắc nối tiếp

TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1 5 phút: Nêu độ lệch pha của cường độ dòng điện và điện áp trong từng loại đoạn mạch chỉ có một thành phần.. Yêu cầu học sinh nêu mối liên hệ về pha của u

BÀI 14 MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP

I MỤC TIÊU

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

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

- Viết được công thức tính tổng trở

- Viết được công thức định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp

- Viết được công thức tính độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp đối với mạch

có R,L,C mắc nối tiếp

- Nêu được đặc điểm của đoạn mạch có R,L,C nối tiếp khi xảy ra cộng hưởng điện

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Bộ TN gồm có dao động kí điện tử, các vôn kế v ampe kế, các phần

tử R, L, C

2 Học sinh: Ôn lại phép cộng véc tơ , phương pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp 2

dao động điều hòa

III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1 (5 phút): Nêu độ lệch pha của cường độ dòng điện và điện áp trong

từng loại đoạn mạch chỉ có một thành phần

Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu phương pháp giãn đồ Fre-nen.

Hoạt động của

giáo viên

Hoạt động của học

sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh

I Phương pháp giãn đồ Fre-nen

1 Định luật về điện áp tức thời

Trong đoạn mạch xoay chiều gồm

thực hiện C1.

Giới thiệu định

luật về điện áp tức

thời

Yêu cầu học sinh

nêu mối liên hệ về

pha của u và i

trong từng loại

đoạn mạch:

Chỉ có R

Chỉ có C

Chỉ có L

Thực hiện C1

Ghi nhận định luật

Nêu mối liên hệ về pha của u và i và cách biểu diễn véc tơ quay của chúng trong từng loại đoạn mạch:

Chỉ có R

Chỉ có C

Chỉ có L

nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp thì điện

áp tức thời giữa hai đầu của mạch bằng tổng đại số các điện áp tức thời giữa hai đầu từng đoạn mạch ấy

2 Phương pháp giãn đồ Fre-nen

Biểu diễn các đại lượng u và i đối với từng đoạn mạch theo phương pháp giãn đồ véc tơ

Mạch Các véc tơ

quay 

U và 

I

Định luật Ôm R

u, i cùng pha

UR = IR

C

u trể pha

2



IZC

L

u sớm pha

2



so với i

UL =

IZL

Phép cộng đại số các đại lượng xoay chiều hình sin (cùng tần số) được thay

thế bằng phép tổng hợp các véc tơ quay tương ứng

Hoạt động 3 (20 phút): Tìm hiểu mạch có R, L, C mắc nối tiếp.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học

sinh

Nội dung cơ bản

Vẽ hình 14.1

Yêu cầu học sinh viết

biểu thức đại số về mối

liên hệ giữa các điện áp

tức thời trên đoạn mạch

Yêu cầu học sinh viết

biểu thức véc tơ về mối

liên hệ giữa các điện áp

tức thời trên đoạn mạch

Vẽ giãn đồ véc tơ

Vẽ hình

Viết biểu thức đại số

về mối liên hệ giữa các điện áp tức thời trên đoạn mạch

Viết biểu thức véc

tơ về mối liên hệ giữa các điện áp tức thời trên đoạn mạch

Vẽ giãn đồ véc tơ

II Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

1 Định luật Ôm cho đoạn mạch

có R, L, C mắc nối tiếp

Đặt vào hai đầu đoạn mạch có

R, L, C mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều

u = U 2cost

Hệ thức giữa các điện áp tức thời trong mạch: u = uR + uL + uC

Nếu biểu diễn các điện áp tức thời bằng các véc tơ quay thì ta

có



U = 

R

U + 

L

U + UC

Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy:

U = U R2  (U L  U C) 2

Yêu cầu học sinh dựa

vào giãn đồ véc tơ để

tính U theo UR, UL và

UC

Biến đổi để đưa ra biểu

thức định luật Ôm và

giới thiệu khái niệm

tổng trở

Yêu cầu học sinh dựa

vào giãn đồ véc tơ để

tìm biểu thức tính độ

lệch pha của u so với i

trên đoạn mạch RLC

Giới thiệu hiện tượng

cộng hưởng điện

Dựa vào giãn đồ véc

tơ để tính U theo UR,

UL và UC

Ghi nhận định luật

Ôm và khái niệm tổng trở

Dựa vào giãn đồ véc

tơ để tìm biểu thức tính độ lệch pha của u

so với i trên đoạn mạch RLC

= I 2

C L

2 (Z - Z )

 I =

Z U

C L

2 (Z - Z )

tổng trở của đoạn mạch RLC

2 Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện

Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy:

tan =

R

C L U

U

U 

=

R

Z

Z L  C

=

R C

L





3 Cộng hưởng điện

Khi ZL= ZC thì Z = Zmin = R; I

= Imax =

R

U

;  = 0 Ta nói có hiện tượng cộng hưởng điện

Điều kiện để có cộng hưởng điện là:

ZL= ZC  L = 1

C hay 2LC = 1

Khi ZL > ZC thì  > 0: u nhanh pha hơn i (đoạn mạch có tính cảm kháng)

Khi ZL < ZC thì  < 0: u trể pha hơn i (đoạn mạch có tính

Yêu cầu học sinh nêu

điều kiện để có cộng

hưởng điện

Yêu cầu học sinh dựa

vào biểu thức tính tan,

cho biết khi nào thì u

sớm pha hơn i, khi nào

thì u trể pha hơn i

Ghi nhận hiện tượng cộng hưởng điện

Nêu điều kiện để có cộng hưởng điện

Dựa vào biểu thức tính tan, cho biết khi nào thì u sớm pha hơn i, khi nào thì u trể pha hơn i

dung kháng)

Hoạt động 4 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức

đã học trong bài

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài

tập từ 4 đến 12 trang 79, 80 sgk và 14.2,

14.3, 14.7 và 14.12 sbt

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài

Ghi các bài tập về nhà

IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY