- Nắm đƣợc độ lệch pha giữa điên áp và dong điện trong cách mạch điện trên - Phát biểu đƣợc định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều chứa cuộn cảm thuần - Nắm đƣợc tác dụng của cuộn c[r]
Trang 1Ngày soạn: 4/11/2020
Tiết 22 -26
CHỦ ĐỀ CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU, MẠCH CÓ R, L, C NỐI TIẾP
CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức
- Phát biểu được định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều chứa điện trở thuần
- Phát biểu được định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều chứa tụ điện
- Phát biểu được định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều chứa cuộn cảm
- Nắm được tác dụng của tụ điện, cuộn cảm trong mạch điện xoay chiều
- Nắm được độ lệch pha giữa điên áp và dòng điện trong các mạch điện trên
- Vẽ giản đồ Fre-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp
- Viết được các công thức tính cảm kháng, dung kháng và tổng trở của đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp và nêu được đơn vị đo các đại lượng này
- Viết được các hệ thức của định luật Ôm đối với đoạn mạch RLC nối tiếp (đối với giá trị hiệu dụng và độ lệch pha)
- Nêu được những đặc điểm của đoạn mạch RLC nối tiếp khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng
điện
- Viết được công thức tính công suất điện và công thức tính hệ số công suất của đoạn mạch RLC nối tiếp
- Nêu được lí do tại sao cần phải tăng hệ số công suất ở nơi tiêu thụ điện
2 Kĩ năng
- Vận dụng đươc công thức tính dung kháng của mạch và các định luật Ôm
- Vận dụng đươc công thức tính cảm kháng của mạch và các định luật Ôm
- Giải được các bài tập đơn giản về cách mạch điện xoay chiều
- Vận dụng đươc công thức tính công suất và hệ số công suất của mạch R, L, C
3 Thái độ
- Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học
- Hứng thú trong học tập, tìm hiểu khoa học
- Có tác phong của nhà khoa học
4 Năng lực hướng tới
- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua đặt câu hỏi khác nhau về các mạch điện xoay chiều chỉ
có R, chỉ có L và chỉ có C
- Năng lực tự học, đọc hiểu và giải quyết vấn đề theo giải pháp đã lựa chọn thông qua việc tự nghiên cứu và vận dụng kiến thức về các mạch điện xoay chiều chỉ có R, chỉ có L và chỉ có C
để giải một số bài toán
- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua đặt câu hỏi khác nhau về mạch điện RLC nối tiếp
- Năng lực tự học, đọc hiểu và giải quyết vấn đề theo giải pháp đã lựa chọn thông qua việc tự nghiên cứu và vận dụng kiến thức về mạch điện RLC nối tiếp để giải một số bài toán
- Năng lực tính toán, trình bày và trao đổi thông tin
II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1 Giáo viên :
- Một số dụng cụ thí nghiệm như dao động kí điện tử, ampe kế, vôn kế, một số điện trở, tụ điện,
cuộn cảm
Trang 2- Công nghệ thông tin
2 Học sinh :
- Ôn lại các kiến thức về tụ điện: q = Cu và i di
dt
- Ôn lại các kiến thức về suất điện động tự cảm e L di
dt
i di
dt
- Phát biểu được định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều chứa điện trở thuần
- Phát biểu được định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều chứa tụ điện
- Nắm được tác dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều
- Nắm được độ lệch pha giữa điên áp và dong điện trong cách mạch điện trên
- Phát biểu được định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều chứa cuộn cảm thuần
- Nắm được tác dụng của cuộn cảm trong mạch điện xoay chiều
- Nắm được độ lệch pha giữa điên áp và dong điện trong cách mạch điện trên
- Ô lại công thưc tính sông suất điện ở lớp 11
III PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT DẠY HỌC:
Diễn giải, nêu vấn đề và hoạt động nhóm, trực quan
IV TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
TIẾT 1
1 Hoạt động khởi động
* Kiểm tra bài cũ:
+ Dòng điện xoay chiều? Biểu thức cường độ tức thời?
+ Giá trị hiệu dụng? Cường độ hiệu dụng, hiệu điện thế hiệu dụng?
* Vào bài: GV chiếu một số hình ảnh R,L,C trong mạch điện tử Mối liên hệ giữa u và i như
thế nào?ĐL ôm cho mỗi trường hợp,…….Ta nghiên cứu…
2 Hoạt động hình thành kiến thức
1 Mạch xoay chiều chỉ có R
- Trong mạch lúc này sẽ dòng điện này như thế
nào?
- Gọi đại diện các nhóm trình bày phần chuẩn
bị bài của mình
+ Điện trở cho dòng xoay chiều đi qua không
+ Biểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức
thời
+ Mối quan hệ về pha và biểu thức của định
luật ôm
- Dựa vào biểu thức của u và i, ta có nhận xét
gì?
- Tiến hành thí nghiệm về mạch điện xoay
chiều qua R
- GV chính xác hoá các kết luận của HS
- Phát biểu định luật Ohm đối với dòng điện
một chiều trong kim loại
- Đại diện các nhóm trình bày phần tìm hiểu
về mạch chỉ có R
- Theo định luật Ohm
u i R
- u và i cùng pha
- HS phát biểu
2 Mạch xoay chiều chỉ có C
- GV làm thí nghiệm như sơ đồ hình 13.3
- HS quan sát mạch điện và ghi nhận các kết quả thí nghiệm
Trang 33 Hoạt động luyện tập
HS thảo luận theo nhóm( 2 người 1 nhóm)
Câu 1 Công thức xác định dung kháng của tụ điện C đối với tần số f là:
A Z C 2 fC B Z C fC C 1
2
C Z
fC
D Z C 1
fC
Câu 2 Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa tụ điện tăng lên 4 lần thì
dung kháng của tụ điện
A tăng lên 2 lần B tăng lên 4 lần C giảm đi 2 lần D giảm đi 4 lần
Sgk
- Ta có nhận xét gì về kết quả thu được?
- Ta nối hai đầu tụ điện vào một nguồn điện
xoay chiều để tạo nên điện áp u giữa hai bản
của tụ điện
- Có hiện tượng xảy ra ở các bản của tụ điện?
- Giả sử trong nửa chu kì đầu, A là cực dương
bản bên trái của tụ sẽ tích điện gì?
- Ta có nhận xét gì về điện tích trên bản của
tụ điện?
Độ biến thiên điện tích q cho phép ta tính i
trong mạch
- Cường độ dòng điện ở thời điểm t xác định
bằng công thức nào?
- ZC đóng vai trò gì trong công thức?
ZC có đơn vị là gì?
1
C Z
C
- Dựa vào biểu thức của u và i, ta có nhận xét
gì?
- Tác dụng của tụ?
- Khi nào thì dòng điện qua tụ dễ dàng hơn?
- Tại sao tụ điện lại không cho dòng điện
không đổi đi qua?
+ Tụ điện không cho dòng điện một chiều đi qua
+ Tụ điện cho dòng điện xoay chiều “đi qua”
- HS theo hướng dẫn của GV để khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện
- Tụ điện sẽ được tích điện
- Bản bên trái tích điện dương
- Biến thiên theo thời gian t
- Trình bày bài của nhóm mình Các nhóm khác nhận xét kết quả
Trong mạch chứa tụ điện, cường độ dòng điện qua tụ điện sớm pha /2 so với điện áp hai đầu tụ điện (hoặc điện áp ở hai đầu tụ điện trễ pha /2 so với cường độ dòng điện)
- Biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều
- Từ 1
C Z
C
ta thấy: Khi nhỏ (f nhỏ)
ZC lớn và ngược lại
- Vì dòng điện không đổi (f = 0) ZC =
I = 0
Trang 4Câu 3 Đặt vào hai đầu tụ điện
4
10
, một điện áp xoay chiều u 141 os(100c t V) Dung kháng của tụ điện là
A Z C 50 B Z C 0, 01 C Z C 1 D Z C 100
Câu 4: 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
4 Hoạt động vận dụng và mở rộng
GV giới thiệu thêm về thí nghiệm ảnh hưởng của tụ điện và cuộn cảm trong mạch điện xoay chiều vật lý 12 trên kênh youtube
5 Dặn dò
Tìm hiểu tác dụng của cuộn cảm trong mạch điện xoay chiều
So sánh pha của u và i , biểu thức của định luật ôm