BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

Chia sẻ: Kata_5 Kata_5 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

258
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Củng cố kiến thức và công thức cơ bản về dao động điện từ, vận dụng vào việc giải bài tập cơ bản. - Biết phân tích đồ thị để rút ra nhiều nội dung thể hiện rõ bản chất vật lí và các giá trị định lượng thiết yếu của dao động điện từ. 2) Kĩ năng: - Rèn luyện kĩ năng phân tích, tổng hợp kiến thức.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ I. Mục tiêu: 1) Kiến thức: - Củng cố kiến thức và công thức cơ bản về dao động điện từ, vận dụng vào việc giải bài tập cơ bản. - Biết phân tích đồ thị để rút ra nhiều nộ i dung thể hiện rõ bản chất vật lí và các giá trị định lượng thiết yếu của dao động điện từ. 2) Kĩ năng: - Rèn luyện kĩ năng phân tích, tổng hợp kiến thức. - Biết so sánh sự tương quan của kiến thức về dao động cơ học và dao động điện từ. - Luyện tập kĩ năng tính toán. II. Chuẩn bị: 1)GV: - Vẽ hình 22.1 SGK trên giấy khổ lớn. - Phiếu học tập có nội dung bài toán luyện tập. Bài 1. Một mạch dao động LC có tụ điện 25pF và Câuộn cảm 10-4H. Biết ở thời điểm ban đầu của dao động, cường độ dòng điện có giá trị cực đại bằng 40mA. Tìm Biểu thức của cường độ dòng điện, của điện tích trên bản cực tụ điện và Biểu thức của hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện. Bài 2. Mạch dao động gồm tụ điện C = 50F và một Câui6n5 dây có độ tự cảm L = 5mH.
a) Tính năng lượng toàn phần của mạch điện và điện tích cực đại trên bản tụ khi hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 6V. Tính năng lượng điện trường, năng lượng từ trường và cường độ dòng điện trong mạch ở thời điểm mà hiệu điện thế giữa hai bản tụ bằng 4V. Coi điện trở thuần trong mạch không đáng kể. b) Nếu Câuộn dây có điện trở R = 0,1, muốn duy trì dao động điều hòa trong mạch với hiệu điện thế cực đại trên tụ điện vẫn bằng 6V thì phải bổ sung cho mạch một năng lượng có công suất bằng bao nhiêu? Bài 3. Bài tập SGK trang 126. 2)HS: Ôn tập kiến thức về dao động điện từ. II. Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1. (5’) Kiểm tra – Ôn tập kiến thức. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung GV nêu câu hỏ i kiểm tra. Từ q = q0cos(t + ). Mạch LC có điện tích trên q0 cos( t   ) u  C bản tụ Bàiến thiên điều hòa i   q0 sin(t   ) theo pt: q = q0cos(t + ). Xác định: Ta có: 1) Độ lệch pha giữa hđt trên -Suy nghĩ cá nhân, tìm câu  (u ;i )  bản tụ và cường độ dòng 2 trả lời. q0 điện trên mạch. I 0   q0 và U 0  C 2) Cường độ dòng điện cực đại và hđt cực đại giữa hai -Trình bày kết quả trên
bản tụ. bảng. Hoạt động 2. (35’) Giải bài tập: -Cá nhân độc lập suy nghĩ, Bài tập 1. * Tính phân tích đề bài toán. -GV hướng dẫn HS tóm 1  2.107 rad / s  LC tắt đề bài toán, nêu câu + Đã Biết: hỏ i gợi ý: C = 25pF = 25.10-12F -Tính góc : khi t = 0: H1 . Viết Biểu thức tổng i = I0 = 4.10-2A. L = 10-4H quát của cường độ dòng điện trong mạch. Áp Từ i = I0cos(t + )  = 0 dụng điều kiện ban đầu của cường độ dòng điện -Viết Biểu thức i trong mạch.  phương trình i: trong mạch. i = 4.10-2cos(2.10-7t)A -Thảo luận nhóm, xác định  * q chậm pha so với i: 2 H2 . cường độ dòng điện pha ban đầu . và điện tích trong mạch   q  q0 cos  2.10 7 t   C với lệch pha như thế nào? 2  Suy ra góc lệch pha của u -Viết Biểu thức q, u. I0  2.109 C q0  và i?  * Phương trình:   u  U 0 cos  t     2 
q0 U0   80V C với   u  80 cos  2.109 t   V 2  a) Khi u đạt cực đại U0: Bài tập 2. -Yêu cầu HS làm bài tập -Cá nhân suy nghĩ độc lập, 1 2 W  W0 C  CU 0 2 2 trong phiếu học tập trên trình bày bài giải. giấy nêu câu hỏ i gợi ý và Với C = 50.10-6 F yêu cầu HS lên bảng trình bày kết quả. U0 = 6V -Thực hiện tính toán, trình bày kết quả trên bảng khi được H1 . Năng lượng toàn  W = 9.10-4J GV yêu cầu. phần của mạch LC gồ m Q0 = CÂU0 = 3.10-4C những năng lượng nào? Nêu công thức tính. * Khi u = 4V: -Nhận xét cách giải bài toán H2 . Năng lượng từ của HS khác. -Năng lượng điện trường: trường, năng lượng điện trường xác định bằng 1 WC  Cu 2  4.104 J công thức nào? 2 H3 . Khi hiệu điện thế -Năng lượng từ trường: giữa hai bản tụ đạt giá trị WL = W = WC = 5.10-4J cực đại năng lượng điện trường của mạch thế nào? -Mặt khác: H4 . Khi mạch có điện trở, 12 WL  Li  i  0, 45 A nhiệt lượng tỏa ra trên 2 mạch trong thời gian t b) Mạch có R khác 0: năng lượng
-Trả lời.Q = RI2t. xác định thế nào? cần Câung cấp bằng nhiệt lượng tỏa ra trên mạch: H5 . Đại lượng I trong Q= RI2t. công thức có ý nghĩa gì? Xác định thế nào? -Trong 1 giây: công suất cần Câung cấp: P = RI2. GV trình bày đại lượng I0 I0 Với I  I 2 2 Ghi nhận kiến thức mới GV I0 P = 1,8,10-4W Câung cấp. I  2 Thực hiện Bàiến đổ i từ hướng dẫn của GV. Bài 3. Phân tích đồ thị để Quan sát hình vẽ đã phóng to rút ra kết luận về kiến đồ thị dao động tắt dần (hình thức. 21.2 SGK) rút ra nhận xét từ gợi ý của GV. -Bàiên độ U0 giảm: dao động H1 . Dao động được mô tả điện từ tắt dần. bằng đồ thị trên là dao + Sau mỗ i chu kì, hđt giảm động gì? So sánh Bàiên 1,4V; 0,6V; 0,3V: Bàiên độ độ trong chu kì đầu và giảm không đều. các chu kì sau đó. Chọn đáp án C, vì: + Khi t = 0: u = 3,4V H2 . Xác định chu kì của khi t = 3s, ta có: u = 0. dao động, từ đó suy ra tần số của dao động. Do đó:
1 1 1 WC  Cu 2  0  WC  Cu 2  C (3, 4)2 2 2 2 W  WL  WC WC  11,56C H3 . Xác định hiệu điện thế tại thời điểm t = 3s.  WL đạt cực đại. + Thời điểm t = 3s Suy ra năng lượng điện trường, năng lượng từ u = 0  WC = 0; WL = W0L. trường tại thời điểm đó. + T  0,6s  f  1,6Hz Hoạt động 3. (5’) Vận dụng - củng cố: GV nêu: 1) Bài tập về nhà: Mạch dao động có độ tự cảm L và tụ có C thay đổi được. Khi tụ có điện dung C1 thì tần số riêng của mạch là f1 = 60MHz, khi điện dung của tụ là C2 thì tần số riêng của mạch là f2 = 80MHz. Khi ghép các tụ C1 và C2 song song thì tần số riêng của mạch là: A. 100MHz B. 140MHz C. 20MHz D. 48MHz. 2) Nhận xét về cách giải và nộ i dung cơ bản của các bài toán. Yêu cầu HS chuẩn bị cho tiết học sau. III. Rút kinh nghiệm – Bổ sung: