Bài 21. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

Chia sẻ: Kata_5 Kata_5 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

125
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Biết được cấu tạo của mạch LC và hiểu được khái niệm dao động điện từ. - Thiết lập được công thức về dao động từ riêng của mạch LC (các Bàiểu thức phụ thuộc thời gian phụ thuộc thời gian của điện tích, cường độ dịng điện, hiệu điện thế…) - Hiểu nguyên nhân tắt dần dao động điện từ và nguyên tắc duy trì dao động. - Hiểu được sự tương tự của dao động điện và dao động cơ. 2) Kĩ năng: - Rèn luyện kĩ năng giải thích hiện tượng, dự đoán có căn cứ. -...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài 21. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

Bài 21. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ. I. Mục tiêu: 1) Kiến thức: - Bàiết được cấu tạo của mạch LC và hiểu được khái niệm dao động điện từ. - Thiết lập được công thức về dao động từ riêng của mạch LC (các Bàiểu thức phụ thuộc thời gian phụ thuộc thời gian của điện tích, cường độ dịng điện, hiệu điện thế…) - Hiểu nguyên nhân tắt dần dao động điện từ và nguyên tắc duy trì dao động. - Hiểu được sự tương tự của dao động điện và dao động cơ. 2) Kĩ năng: - Rèn luyện kĩ năng giải thích hiện t ượng, dự đoán có căn cứ. - Rèn luyện kĩ năng thiết kế phương án thí nghiệm, kĩ năng quan sát và rút ra kết luận. II. Chuẩn bị: - Chuẩn bị thí nghiệm ảo minh họa chi tiết diễn Bàiến dao động điện từ GV: trong mạch LC với đồ thị dao động khá t ường minh. - In phĩng trn giấy khổ lớn hình 21.3 về dao động của mạch LC và dao động của con lắc đơn trong SGK. - Ôn tập các kiến thức cơ bản về dao động cơ, dao động tắt dần, dao động HS: duy trì.
- Ôn tập kiến thức của chương trình 11: Định luật Ôm cho các loại mạch điện, các công thức về tụ điện và cuộn cảm, năng lượng tụ điện tích điện, năng lượng cuộn cảm có dịng điện. III. Tổ chức các hoạt động dạy học: Tiết 1. Hoạt động 1. (30’) Tìm hiểu: DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TRONG MẠCH LC. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung -GV giới thiệu bài mới: DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TRONG Nghiên cứu một dao MẠCH LC. động tương tự như dao 1) Mạch LC: động cơ: dao động điện Ch ý quan st. Thảo từ. luận nhĩm, trả lời cu hỏi. -Giới thiệu mạch dao động bằng hình vẽ; mơ phỏng cấu tạo mạch dao động trên máy chiếu và -Mạch có cuộn cảm nêu câu hỏi gợi ý HS nối tiếp với tụ điện. Mạch nối tiếp gồm: pht hiện kiến thức. -Cuộn cảm có độ tự cảm L. H1 . Nu cấu tạo của mạch LC? -Tụ điện với điện dung C. H2 . Khi khóa K nối chốt b, trong cuộn dây 2) Tích điện cho tụ bằng nguồn P xuất hiện hiện tượng gì? Điện tích tụ điện có -Tụ điện phóng điện (khóa K nối chốt a) Sau đó tụ phóng
thay đổi không? Vì sao? qua cuộn cảm, mạch điện trong mạch kín LC (khóa K nối có dịng điện cảm chốt b), trong mạch kín LC cĩ một dịng GV nêu vấn đề cần ứng, điện tích của tụ điện dạng sin. khảo sát: Điện tích của giảm dần. tụ điện Bàiến thiên 3) Giải thích (SGK) trong quá trình phĩng điện, sự Bàiến thiên đó cuộn cảm -Trong có tuân theo qui luật xuất hiện suất điện nào không. động tự cảm làm H3 . (Quan st hình 21.4) chậm sự phóng điện Ta cĩ: i  dq dt Hiệu điện thế 2 đầu của tụ điện. cuộn cảm được xác Vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch định thế nào? So sánh AB. hiệu điện thế 2 đầu -Dịng điện tự cảm + uAB = e – ri với r = 0, cuộn cảm với hiệu điện tich điện cho tụ khi thế 2 đầu tụ điện. tụ điện hết điện. di e  L   Lq " dt + Mặt khc u AB  q H4 . Phương trình vi phn C q” + 2q = 0 cĩ nghiệm Nn q   Lq " hay q " q  0 C LC thế no? Nhận xt gì về điện tích của tụ? Đặt  2  1 ta cĩ pt: LC -Thảo luận nhóm, cá thiết lập nhân q” + 2q = 0 H5 . Từ nghiệm của pt, phương trình: tính cường độ dịng điện *Nghiệm của phương trình: q” + 2q = 0 trong mạch và hiệu điện q = q0cos(t + ) thế trên 2 đầu tụ điện tại
thời điểm t. Nhận xét. *Cường độ dịng điện: -So sánh với dao i  q '   q0 sin( t   ) động cơ học, suy ra *Hiệu điện thế: nghiệm pt H6 . Từ pt cường độ q0 q” + 2q = 0 cĩ dạng: cos(t   ) u AB  C dịng điện và hiệu điện thế, nhận xét về điện q = q0cos(t + ) *Nhận xt: trường và từ trường trong mạch LC? -Các đại lượng q, i, u đều Bàiến thiên tuần hoàn theo thời gian theo qui luật dạng sin. Do đó, điện trường và từ trường trong mạch cũng Bàiến thiên -Giới thiệu dao động theo qui luật dạng sin. điện từ trong mạch LC. -Bàiến thiên của điện trường và từ trường trong mạch gọi là dao động điện từ. Nếu không có tac dụng điện từ bên ngoài, dao động được gọi là dao động điện từ tự do H7 . (So sánh với dao 1 -Suy luận: +Tần số gĩc ring:   động cơ) Lập Bàiểu LC thức xác định chu k ì +Cĩ dịng điện Bàiến +Chu kì ring: T  2 LC ring, tần số gĩc ring đặc thiên trưng cho dao động của 1  từ trường Bàiến +Tần số ring: f  mạch LC. 2 LC thin. +Điện tích của tụ Bàiến thiên, điện trường giữa 2 bản tụ
Bàiến thiên. -Thảo luận nhĩm, trả lời cu hỏi C2. + q nhanh pha hơn i l  2 + u nhanh pha hơn i l  2 -Lập cc Bàiểu thức , T, f. Hoạt động 2. (10’) Tìm hiểu NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỪ TRONG MẠCH DAO ĐỘNG Gợi ý HS xây dựng các Thảo luận nhĩm, thiết lập cc Bàiểu thức năng lượng Bàiểu thức: điện và năng lượng từ. q 2 q0 2 cos 2 (t   ) WC   2C 2C H1 . Năng lượng điện q2 1 WL  Li 2  0 sin 2 (t   ) trường tích lũy trong tụ 2 2C q2 điện, năng lượng từ W  WC  WL  0  hs 2C trường tích lũy trong Ghi nhận theo SGK. cuộn cảm xác định thế
nào? Rút ra kết luận: H2 . Tại một thời điểm WC v WL luôn chuyển hóa bất kì, năng lượng của cho nhau nhưng W không đổi. mạch được xác định thế nào ? Nhận xt. H3 . Nhận xét về sự Bàiến đổi năng lượng điện và năng lượng từ và năng lượng toàn phần của mạch? Hoạt động 3. (5’) Củng cố: GV nu cu hỏi tổng kết nội dung Bài học: ? Thế nào là dao động điện từ tự do trong mạch dao động? Viết các Bàiểu thức tần số góc, chu kì, tần số đặc trưng cho dao động. ? Bàiểu thức tính năng lượng điện, năng lượng từ và năng lượng toàn phần của mạch. Nhận xét. Tiết 2.
Hoạt động 1. (15’) Tìm hiểu: DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TẮT DẦN.DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ DUY TRÌ. Cho HS quan st mn hình -Quan st hình ảnh trn DAO ĐỘNG TẮT DẦN. dao động kí điện tử trong mn hình dao động kí Mạch dao động có điện trở thuần thời gian dài, gọi HS điện tử (hoặc hình 21.5 R nên năng lượng dao động điện nhận xét. SGK) Rút ra nhận xt: từ tiêu hao do hiệu ứng tỏa nhiệt, dao động tắt dần. -Điều chỉnh Bàiến trở, Bàiên độ dao động giảm dần đến tăng dần điện trở của 0: dao động tắt dần. Giá trị R càng mạch dao động. lớn, sự tắt dần càng nhanh, R càng tăng có thể không có dao động. H1 . Đường Bàiểu diễn cường độ dịng điện Bàiến thiên theo thời DAO ĐỘNG DUY TRÌ- HỆ TỰ gian cho thấy dao động DAO ĐỘNG. điện từ trong mạch như thế nào? Mạch duy trì dao động. H2 . Điện trở của mạch ảnh hưởng thế nào đến dao động của mạch? -Cho HS quan st hình 21.6 v nối mạch LC với Dao động trong nạch LC được duy tranzito T. Thực hiện TN trì ổn định với tần số ring 0 của cho HS quan st. mạch. Một hệ tự dao động. H3 . Bằng cch no duy trì -Quan st TN, trả lời cu được dao động điện từ
của mạch LC? hỏi gợi ý. -Giới thiệu các bộ phận của mạch dao động, chú -Trả lời cu hỏi C3. ý mạch được uy tr ì dao động nhưng tần số dao động vẫn là tần số 0 của mạch. Hoạt động 2. (15’) Tìm hiểu: DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ CƯỠNG BỨC-SỰ CỘNG HƯỞNG. -Cho HS quan sát sơ đồ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ (hình 21.7). Giới thiệu CƯỠNG BỨC - SỰ CỘNG nội dung: HƯỞNG. +Mạch LC cĩ tần số ring 0 nối tiếp với nguồn -Mắc mạch LC có tần số dao điện ngoài có hiệu điện động riêng 0 nối tiếp nguồn thế điện ngoài có hiệu điện thế u  U 0 cos  t . u  U 0 cos t . Dịng điện trong mạch buộc +Dịng điện trong mạch phải Bàiến thiên với tần số LC buộc phải Bàiến thiên C nhn suy nghĩ, trả lời cu góc : qu trình dao động điện theo tần số  của nguồn hỏi. từ cưỡng bức. điện ngoài. -Để HS hiểu, nêu trước -Giống như dao động cơ, các câu hỏi gợi ý: dao động của mạch là dao
H1 . Nếu tác dụng lên hệ động điện từ cưỡng bức với vật dao động cơ học một tần số góc bằng tần số góc ngoại lực Bàiến đổi tuần của hiệu điện thế ngoài. hoàn F  F0 cos t thì hệ dao động thế nào? -Giữ Bàiên độ U0 của hiệu điện thế ngoài không đổi, thay H2 . Tần số của dao động đổi  của nguồn điện ngoài. -Khi  = 0, hiện tượng thế nào? Khi  = 0 thì Bàin độ dao cộng hưởng sẽ xảy ra. động trong khung đạt cực đại: H3 . Hiện tượng gì sẽ xảy Sự cộng hưởng. ra nếu thay đổi tần số dao động của hiệu điện thế -Quan sát, phân tích kết quả Giá trị cực đại của Bàiên độ bằng tần số dao động TN về sự cộng hưởng qua khi cộng hưởng tùy thuộc vào riêng của mạch LC? hình vẽ (21.8) điện trở thuần R của mạch. +R nhỏ: cộng hưởng nhọn. H4 . Điện trở của mạch có +R lớn: cộng hưởng từ. ảnh hưởng thế nào đến sự cộng hưởng? Hoạt động 3. (10’) Tìm hiểu: SỰ TƯƠNG TỰ GIỮA DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ VÀ DAO ĐỘNG CƠ. Hướng dẫn HS t ìm hiểu -Phn tích, tìm hiểu nội sự tương tự giữa dao động dung ghi trong bảng 21.1, Bảng 21.1, bảng 21.2. điện và dao động cơ thông 21.2. qua bảng tổng hợp sự tương ứng giữa các đại lượng của dao động cơ và -Nghe v ghi nhận phn tích
dao động điện (trong bảng của GV. 21.1; 21.2) Hoạt động 4. (5’) CỦNG CỐ - DẶN DỊ: GV: 1) Pht cho HS phiếu học tập có câu hỏi và bài tập ôn tập bài học đ chuẩn bị sẵn. Hướng dẫn HS trả lời và cách giải bài tập ở nhà. 2) Yêu cầu chuẩn bị nội dung cho tiết học sau: Giải bài tập về dao động điện từ trong bài học 22. HS: Ghi nhận những kiến thức GV tổng kết v những chuẩn bị ở nh. IV. Rút kinh nghiệm. Bổ sung: