Bài 3: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ R, L, C.
I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU:
- Khảo sát định tính các tác dụng của vật dẫn có điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C,
cuộn dây có độ tự cảm L khi mắc trong mạch điện xoay chiều.
- Quan sát hiện tượng cộng hưởng trong mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp.
* Trọng tâm: Tòan bài
* Phương pháp: Pháp vấn, diễn giảng, thực nghiệm
II. CHUẨN BỊ:
HS: - Xem lại bài “Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần, cuộn cảm
hoặc tụ điện” và bài “Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch RLC”
- Chuẩn bị lý thuyết cho bài thực hành. Mỗi nhóm 1 mẫu báo cáo thí nghiệm theo Sgk.
GV: - Nguồn điện 6(V) DC và 6(V) AC; điện trở R
15
; 20
; cuộn dây có lõi sắt
(750 vòng 1000 vòng); tụ điện C = 20mF; C' = 50mF; bóng đèn pin (6V – 0,1A); khóa
điện; bộ dây dẫn (6 sợi)
III. TIẾN HÀNH LÊN LỚP:
A. Ổn định:
B. Kiểm tra lý thuyết:
1. Viết biểu thức tính trở kháng, dung kháng, cảm kháng trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có
R, L, C?
2. Viết biểu thức tính tổng trở trong đoạn mạch RLC . Hãy chứng minh rằng L = (4p2f2C)-1
hoặc C = (4p2f2L)-1 thì I trong mạch là lớn nhất và I =
R
U?
C. Tiến hành thí nghiệm:
TIẾT 1: GV HƯỚNG DẪN HỌC SINH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM:
1. Xét thí nghiệm khi mạch chỉ có
R: mắc mạch như hình vẽ; mắc lần
lượt vào các mạng điện và đóng K.
Lần a: UDC = 6V quan sát độ sáng
của đèn.
Lần b: UAC = 6V quan sát độ
sáng của đèn.
=> Nhận xét về độ sáng của đèn và
tác dụng của R trong mạch điện?
I. ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ R, L HOẶC C.
1. Đoạn mạch chỉ có R:
Lần a: UDC = 6V
Lần b: UAC = 6V
Nhận xét gì về độ sáng của đèn?
Nhận xét gì về tác dụng của R trong mạch
điện?
2. Xét thí nghiệm khi mạch chỉ có
L: mắc mạch như hình vẽ, mắc lần
lượt vào các mạng điện và đóng K.
Lần 1: a. UDC = 6V quan sát
độ sáng của đèn.
b. Vẫn UDC = 6V, nhưng
rút từ từ lõi sắt ra, quan sát độ sáng
của đèn?
=> Nhận xét gì độ sáng của đèn và
tác dụng của lõi sắt trong 2 lần thí
nghiệm a và b?
Lần 2: Tương tự lần 1a, b nhưng
mắc mạch vào mạng điện UAC = 6V.
2. Đoạn mạch chỉ có L:
U
K
L
x
Nhận xét gì về độ sáng của đèn? Và tác dụng
của lõi sắt?
Lần 2: a. UAC = 6V
b. UAC = 6V, nhưng rút ra từ từ lõi sắt ra
=> Nhận xét về độ sáng của đèn và tác dụng của lõi
sắt trong mạch điện xoay chiều?
K
U
Đ
R
L
ầ
n 1:
a. UDC = 6V
b. Rút từ từ lõi sắt
(vẫn giữ nguyên mạch ở
lần a.)
3. Xét thí nghiệm khi mạch chỉ có
C:
Mắc mạch như hình vẽ, mắc mạch
lần lượt vào các mạng điện và đóng
K.
Lần a: UDC = 6V quan sát độ
sáng của đèn?
Lần b: * UAC = 6V quan sát độ
sáng của đèn?
* Sau đó, mắc song song
với C một tụ C' quan sát độ sáng
của đèn?
=> Nhận xét gì về độ sáng của đèn
khi mắc vào mạng DC và khi mắc
vào mạng AC?
=> Nhận xét gì về độ sáng của đèn
khi mạch được madức chỉ vào mạng
DC, nhưng khi chưa mắc thêm C' và
khi mắc song song thêm C'?
* Lưu ý: Khi mắc C // C' thì Cb = ?
3. Đoạn mạch chỉ có C:
Lần a: UDC = 6V
Lần b:
-Vẫn ở mạch lần a, nhưng UAC = 6V
- Mắc thêm C'//C như mạch ở hình bên :
UAC = 6V
=> Nhận xét độ sáng của đèn và tác dụng của C
trong mạch?
X
U
DC
K
D
C
X
U
AC
K
D
C
C'
(Cb = C + C') => Điện dung của
mạch thay đổi thì độ sáng đèn thay
đổi như thế nào?
4. Đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối
tiếp: mắc mạch như hình vẽ, đặt
mạch vào mạng UAC = 6V, f = 50Hz,
C = 20mF.
Lần a: Đóng khóa K, di chuyển từ
từ lõi sắt, quan sát độ sáng của đèn
cho đến khi đèn sáng nhất. Giải
thích hiện tượng xảy ra? Tính L của
cuộn dây lúc này?
Lần b: Thay C bằng tụ C' = 50 mF.
Dịch chuyển lõi sắt để có hiện tượng
cộng hưởng trong mạch. Tính L’ của
cuộn dây với lõi sắt lúc này?
II. ĐOẠN MẠCH GỒM R, L, C MẮC NỐI TIẾP:
Lần a: UAC = 6V
f = 50 Hz, C = 20 mF
- Dịch chuyển lõi sắt để
đèn là sáng nhất.
=> Hãy giải thích hiện tượng? Tính giá trị L lúc
này.
Lần b: Tương tự lần a, nhưng thay C' = 50mF cho
tụ C.
U
K
L
x
TIẾT 2: HỌC SINH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM VÀ LẬP BẢNG BÁO
CÁO THÍ NGHIỆM
1. Mục đích:
2. Kết quả đo:
a) Đèn trong thí nghiệm 1a sáng (hơn), (kém), (bằng) đèn trong thí nghiệm 1b.
Điều này chứng tỏ rằng ………..
b) Khi di chuyển lõi sắt của cuộn dây trong thí nghiệm 2a thì độ sáng của đèn
(tăng) (giảm) (không đổi). Điều này chứng tỏ rằng ………..
c) Khi di chuyển lõi sắt của cuộn dây trong thí nghiệm 2c thì độ sáng của đèn
(tăng) (giảm) (không đổi). Điều này chứng tỏ rằng ………..
d) Đèn trong thí nghiệm 3a (sáng) (không sáng) . Điều này chứng tỏ rằng ………..
Đèn trong thí nghiệm 3b (sáng) (không sáng) . Điều này chứng tỏ rằng ………..
Đèn trong thí nghiệm 3c sáng (hơn), (kém), (bằng) đèn trong thí nghiệm 1b.
Điều này chứng tỏ rằng ………..
e) Khi di chuyển lõi sắt của cuộn dây thì độ sáng của đèn (tăng) (giảm) (không
đổi). Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì đèn ……….
Lúc này độ tự cảm Lo của cuộn dây được tính bằng công thức: Lo = ……….
Với: f = 50Hz và C = ….. F thì Lo = ……
f = 50Hz và C’ = ….. F thì L’o = ……
* GV kết luận thí nghiệm (sau khi thu bài báo cáo thí nghiệm)