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

1 Kiến thức : * Nêu được 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 định luật ôm cho đoạ

Bài 14 : MẠCH CÓ R , L , C MẮC NỐI TIẾP

I - Mục tiêu bài học : Qua bài học học sinh cần nắm được

1) Kiến thức : * Nêu được 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 R,L,C mắc nối tiếp

* Viết biểu thức tính độ lệch pha giữa u và i cho đoạn mạch R,L,C mắc nối tiếp

* Nêu được đặc điểm mạch RLC nối tiếp khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng

2) Kỷ năng : + Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen biểu diễn đựơc dòng điện

và hiệu điện thế bằng giản đồ

+ Tính được độ lệch pha giữa u và i

+ Tìm các đại lượng như Z, ZL , ZC , R thông qua định luật ôm

+ Viết được biểu thức cường độ dòng điện tức thời hay hiệu độn thế tức thời

3) Tư tưởng thái độ :

II – Phương tiện giảng dạy :

 GV : - Chuẩn bị sẵn ampe kế xoay chiều , vôn kế xoay chiều , các phần tử

R,L,C

 HS : + Ôn lại phép cộng véctơ

+ Phương pháp giản đồ Fre-nen để tính tổng của hai dao động điều hoà cùng tần

số

III - Tiến trình tổ chức hoạt động giảng dạy :

Hoạt động 1 :(5min) ổn định lớp , kiểm tra sĩ số , kiểm tra chuẩn bị bài học

? Mối quan hệ giữa u và i khi mạch chỉ

Mạch Các véc tơ Định luật

có điện trở R

? Mối quan hệ giữa u và i khi mạch chỉ

có tụ điện C

? Mối quan hệ giữa u và i khi mạch chỉ

có cuộn cảm thuần cảm

HS : Lên bảng trả lời ?

GV : Nhận xét và kết luận cho điểm ?

Fre-nen U và I Ôm

u, i

U = IR

u trễ 2



so với i

U = ZCI

sớm2 so với i

U = ZLI

Hoạt động 2 ::(10min)Tìm hiểu PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN

GV: Vẽ mạch ,lưu ý h/s mạch thế nào

là mạch phân nhánh và mạch không

phân nhánh , cần chú ý mạch nào ?

? Đặt vào mạch 1 h đ t xoay chiều !

Mạch xuất hiện d đ như thế nào ?

HS : 1 d đ xoay chiều

GV: Viết công thức cường độ dòng

điện

? Nếu t nhỏ hãy xác định h đt tức thời

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

2 Phương pháp giản đồ Fre-nen U L

Phép cộng đại số các đại lượng u              L               u C

xoay chiều hình sin (cùng tần số ) U

I



được thay thế bằng phép tổng hợp

R

I U C

U

U

U

toàn mạch điện

HS: Xđ được công thức tính u

* Chuyển ý : Rõ ràng u là d đ tổng

hợp của ua , uL , uc

R

U các vectơ quay tương ứng Gọi là UC

phương pháp giản đồ Fre-nen

Hoạt động 3 ::(10min)Tìm hiểu MẠCH CÓ R , L , C MẮC NỐI TIẾP

Để tổng hợp được u ta làm thế nào ?

HS : Dùng giản đồ véc tơ

GV: Tiến hành vẽ giản đồ

với giả sử : U0L > U0c

? Hãy nhận xét

HS: UoL ngược pha với U0c

GV: Xđ được U0L + U0c

? Hãy vẽ tiếp giản đồ véc tơ

HS: 1 học sinh lên vẽ

GV : Để viết được pt u = U0 cos (t+)

Ta phải xđ các dữ kiện nào ?

HS : U0 , 

GV: + Dựa vào giản đồ véc tơ cùng với

h/s xác định được U0 , 

+ Phân tích điều kiện lệch pha , cùng

pha

* Chuyển ý : ? Vậy có thể x đ được

ĐL Ôm cho mạch như thế nào ?

II - MẠCH CÓ R , L , C MẮC NỐI TIẾP

1 Định luật ôm cho đoạn mạch có R , L , C

mắc nối tiếp Tổng trở

giả sử i I 2 cos t UL

và

2 cos

2 cos( )

2

2 cos( )

2

R R

L L

C C

























Ta có : U U                             R              U              LU C

=> 2 2 2

R LC

=> U2R2Z L Z C2 I2

I

Z

  (Định luật Ôm)

Khi đó : u ABUcos( t  ) với tan LC L C

R

   

2 Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện Nhận xét : * UL > UC  ZL > ZC => φ >0 Thì

điện áp sớm pha so với dòng điện một góc φ

GV: Sau khi có Z , tiến hành xây dựng

ĐL Ôm (Cùng h/s)

? Imax khi nào ? (Dựa vào ĐL Ôm )

HS: Khi Zmin

GV: (Cùng h/s ) Xây dựng hiện tượng

cộng hưởng và điều kiện

* UL < UC  ZL < ZC => φ < 0 Thì điện áp trễ

pha so với dòng điện một góc φ

* Chú ý : (SGK)

3 Cộng hưởng điện

* Nếu UL = UC  ZL = ZC => tanφ = 0 => φ =

0 Khi đó dòng điện cùng pha với điện

áp

* Mặt khác : Z = R => max

U I

R

 hay L 1

C







=> Trạng thái mạch cộng hưởng

* Điều kiện mạch cộng hưởng là :

UL = UC  ZL = ZC  L 1

C





   2LC 1

Hoạt động 4 ::(10min)CỦNG CỐ , VẬN DỤNG KIẾN THỨC ĐÃ HỌC

- Nêu câu hỏi 1 - 2 sgk

- Cho bài tập về nhà 3, 4, 5 cho cả lớp

- Giờ sau chữa bài tập

- Nhắc lại phần in đậm cuối bài

- Trả lời câu hỏi và thực hiện đầy đủ các yêu cầu của giáo viên

RÚT KINH NGHIỆM SAU BÀI GIẢNG