Giáo án Vật lý 12 bài 20: Mạch dao động

- Nờu được vai trũ của tụ điện và cuộn cảm trong hoạt động của mạch LC.. - Viết được biểu thức của điện tớch, cường độ dũng điện, chu kỡ và tần số dao động riờng của mạch dao động.. Muốn

Chơng iv: dao động và sóng điện từ

Bài 20 : mạch dao động

I MỤC TIấU

1 Kiến thức:

- Phỏt biểu được cỏc định nghĩa về mạch dao động và dao động điện từ

- Nờu được vai trũ của tụ điện và cuộn cảm trong hoạt động của mạch LC

- Viết được biểu thức của điện tớch, cường độ dũng điện, chu kỡ và tần số dao động riờng của mạch dao động

2 Kĩ năng:

- Giải được cỏc bài tập ỏp dụng cụng thức về chu kỡ và tần số của mạch dao động

3 Thỏi độ: Tớch cực trong cỏc hoạt động học tập.

II CHUẨN BỊ

1 Giỏo viờn:

- Một vài vỉ linh kiện điện tử trong đú cú mạch dao đụng (nếu cú)

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

2 Học sinh:

III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ

Khụng ktra bài cũ

Hoạt động 2: Tỡm hiểu về mạch dao động

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

động

- HS quan sỏt việc sử dụng hiệu điện thế xoay chiều giữa hai bản tụ  hiệu điện thế này thể hiện bằng một hỡnh sin trờn màn hỡnh

I Mạch dao động

1 Gồm một tụ điện mắc nối

tiếp với một cuộn cảm thành mạch kớn

- Nếu r rất nhỏ ( 0): mạch ): mạch dao động lớ tưởng

2 Muốn mạch hoạt động 

tớch điện cho tụ điện rồi cho

nú phúng điện tạo ra một dũng 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 cỏch nối hai bản này với mạch ngoài

Hoạt động 3: Tỡm hiểu dao động điện từ tự do trong mạch dao động

- Vỡ tụ điện phúng điện - Trờn cựng một bản cú sự II Dao động điện từ tự do

- q

C

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

nhất định

- Trong đó  (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 E và

B 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

tích điện sẽ thay đổi theo thời gian

- HS ghi nhận kết quả nghiên cứu

I = q’ = -q0): mạch sin(t + )

2

i q  t  

- Lúc t = 0): mạch  q = CU0): mạch = q0): mạch

và i = 0): mạch

 q0): mạch = q0): mạch cos   = 0): mạch

- 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

LC

 

 T  2 LC

2

f

LC





trong mạch dao động

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

- Sự biến thiên điện tích trên một bản:

q = q0): mạch cos(t + )

LC

- Phương trình về dòng điện trong mạch:

cos

2

i I t

với I0): mạch = q0): mạch 

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

q = q0): mạch cost

và 0cos( )

2

i I t 

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 /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 E và cảm ứng từ

B) 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(GIÃN TIẾT)

- Chu kì dao động riêng

2

- Tần số dao động riêng

động riêng của mạch dao

động?

 Chúng được xác định

như thế nào?

1 2

f

LC





Hoạt động 4 : Tìm hiểu năng lượng điện từ

- Khi một tụ điện được tích

điện thì điện trường trong tụ

điện sẽ dự trử một năng lượng

gọi là năng lượng điện trường,

khi có một dòng điện chạy

qua một cuộn cảm thì từ

trường trong cuộn cảm sẽ dự

trử một năng lượng gọi là

năng lượng từ trường Tổng

năng lượng điện trường và

năng lượng từ trường gọi là

năng lượng điện từ

Đọc SGK III Năng lượng điện từ:

Tổng năng lượng điện trường trong tụ điện và năng lượng

từ trường trong cuộn cảm của mạch dao động gọi là năng lượng điện từ

Hoạt động 5: 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: