intTypePromotion=1
ADSENSE

Giáo án Vật lý 12 bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất

Chia sẻ: Lý Như Ngọc | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:8

411
lượt xem
28
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mời quý thầy cô và các bạn tham khảo Giáo án Vật lý 12 bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất để nâng cao kĩ năng và kiến thức soạn giáo án theo chuẩn kiến thức, kỹ năng trong chương trình dạy học. Giáo án Vật lý 12 bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất được soạn với hình thức 3 cột phù hợp quy định bộ GD và nội dung súc tích giúp học sinh dễ dàng hiểu bài học hơn.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo án Vật lý 12 bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất

GIÁO ÁN VẬT LÝ 12

BÀI 15

CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

HỆ SỐ CÔNG SUẤT

 

1. MỤC TIÊU

            a.Kiến thức:

            - Phát biểu được định nghĩa và thiết lập được công thức của công suất trung bình tiêu thụ trong một mạch điện xoay chiều.

            - Phát biểu được định nghĩa của hệ số công suất.

            - Nêu được vai trò của hệ số công suất trong mạch điện xoay chiều.

            - Viết được công thức của hệ số công suất đối với mạch RLC nối tiếp.

            b. Kĩ năng:

            - Rèn cho hs kĩ năng vận dụng công thức tính công suất trung bình tiêu thụ trong mạch xoay chiều, hệ số công suất vào giải các bài tập trong sgk, sbt và các bài tương tự

            c. Thái độ:

            - Nghiêm túc, tích cực và hợp tác trong học tập.

2. CHUẨN BỊ

            a. Giáo viên:

            - Giáo án, tài liệu tham khảo nếu có

            b. Học sinh:

            - Ôn lại các kiến thức về mạch RLC nối tiếp

             Sách, vở, đồ dùng đúng quy định

 3- Tiến trình dạy  học

          a. Kiểm tra bài cũ: “Không - kết hợp với bài giảng”

          b.  Bài giảng mới

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH

NỘI DUNG

Hoạt động 1: “Đặt vấn đề vào bài giảng mới”

GV: Đặt vấn đề vào bài giảng mới

“Khi nghiên cứu về dòng điện không đổi, ta đã biết P = U.I. Trong đó U là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch(V); I là cường độ dòng điện trong mạch(A); P công suất tiêu thụ trên đoạn mạch( W). Vậy đối với mạch xoay chiều thì công suất tiêu thụ tính toán như thế nào? Ta nghiên cứu bài hôm nay

HS: Lắng nghe và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu

Hoạt động 2: “Công suất của mạch điện xoay chiều”

GV: - Xét mạch điện xoay chiều (HV). Biết điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch:

                   u = U\(\sqrt 2 \)coswt

và cường độ dòng điện tức thời trong mạch:

 i = I\(\sqrt 2 \)cos(wt+ j)

HS: Lắng nghe và ghi nhớ

GV: Tại một thời điểm t, i trong mạch chạy theo 1 chiều nào đó → xem tại thời điểm t, dòng điện trong mạch là dòng 1 chiều

Vậy: Công suất tiêu thụ trong mạch tại thời điểm t? và Giá trị trung bình của công suất điện trong 1 chu kì?

HS: Lắng nghe và trả lời câu hỏi của gv

GV: - Nhận xét và khái quát vấn đề

                p = ui

- Viết tường minh thì công thức tức thời của mạch xoay chiều có giá trị như thế nào?

HS: Tại chỗ trả lời

          p = u.i = 2UI coswt cos(wt+ j)

           = UI [cosj + cos(2wt+ j)]

GV : Nhận xét và chính xác hóa vấn đề về công suất tức thời tại thời điểm t

HS : Lắng nghe và ghi nhớ

GV : Giá trị trung bình của công suất điện trong 1 chu kì?

HS: Tại chỗ trả lời

GV: Trong công thức đó thì \(\overline {cos\varphi } \) có giá trị như thế nào?

HS: Tại chỗ trả lời   \(\overline {cos\varphi }  = cos\varphi \) 

  Vì cosj không đổi 

GV:  Còn  \(\overline {cos(2\omega t + \varphi )} \) là một hàm tuần hoàn của t, với chu kì bao nhiêu?

HS: Tại chỗ trả lời

   Chu kì \(\frac{{2\pi }}{{2\omega }} = \frac{T}{2}\) 

( \(T = \frac{{2\pi }}{\omega }\))

GV: Hướng dẫn hs tính giá trị trung bình  của \(\overline {cos(2\omega t + \varphi )} \) 

Trong từng khoảng thời gian T/2 hoặc T, hàm cos(2wt + j) luôn có những giá trị bằng nhau về trị tuyệt đối, nhưng trái dấu tại thời điểm t, t + T/4

\(\begin{array}{l}
\cos \left[ {\,2\omega \,(t\, + \,\frac{T}{2}) + \phi } \right] = \cos \left[ {(2\,\omega \,t + \frac{{2\,\omega \,T}}{4}) + \phi } \right]\\
 = \cos (2\,\omega \,t + \pi  + \phi ) =  - \,\cos (2\,\omega \,t\, + \phi )
\end{array}\)

 Vậy  \(\overline {\cos (2\,\omega \,t\, + \,\phi )} \, = \,0\)

- Kết quả giá trị trung bình của p tiêu thụ trong một chu kì sẽ là: P = U I cos j

GV: Điện năng tiêu thụ của mạch xoay chiều được xác định như thế nào? Ta sang tiểu mục 2 phần I

HS: Ghi nhớ và công nhận công thức tính điện năng tiêu thụ của mạch

GV: Đặt vấn đề  chuyển tiếp sang phần II

“Thừa số cos j trong công thức (1) được gọi là hệ số công suất”

HS: Lắng nghe và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu

Hoạt động 2: “Nghiên cứu hệ số công suất”

GV: Trong mạch R, L, C mắc nối tiếp thì j có giá trị là bao nhiêu? → cos j có giá trị như thế nào?

HS: Suy nghĩ trả lời

GV: Nhận xét và chính xác hóa về hệ số cos j.

HS: Lắng nghe và ghi nhớ

GV: Y/c HS hoàn thành C2 ( thảo luận nhóm theo tổ)

HS : Thực hiện y/c của gv

GV : Yêu cầu hs treo bảng phụ và cử đại diện 01 hs trong nhóm trình bày

HS : Thực hiện theo yêu cầu của gv

GV : Cùng hs các nhóm khác nhận xét

HS : Các nhóm hợp tác với gv và ghi nhớ

GV : Đặt vấn đề chuyển tiếp sang tiểu mục 2 phần II

Trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng hệ số công suất có tầm quan trọng như thế nào ? 

HS : Lắng nghe và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu

I- CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

1. Biểu thức của công suất

* Xét một mạch điện xoay chiều như (hv)

- Điện áp hai đầu mạch

                 u = U\(\sqrt 2 \)coswt

- Cường độ dòng điện tức thời trong mạch

                  i = I\(\sqrt 2 \)cos(wt+ j)

- Công suất điện tiêu thụ trung bình trong một chu kì

P  =UIcos \(\varphi \)       (1)

- Nếu thời gian dùng điện t >> T, thì P  cũng là công suất tiêu thụ điện trung bình của mạch trong thời gian đó (U, I không thay đổi).

 

2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện

                      W = P  t            (2)

II- HỆ SỐ CÔNG SUẤT

 

1/ Biểu thức của hệ số công suất

- Hệ số công suất cos j

- Vì góc j có giá trị tuyệt đối không vượt quá 900, nên  0 \( \le \) cosj \( \le \) 1.

2/ Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng

- Các động cơ, máy móc khi vận hành ổn định, công suất trung bình được giữ không đổi và bằng:

P = UIcosj với cosj > 0

Cường độ dòng điện hiệu dụng 

\(I = \frac{P}{{U\cos \phi }}\)

- Nếu r là điện trở của đường dây tải điện thì công suất hao phí trên đường dây tải điện là

                \({P_{h\,p}} = r\,{I^2} = r\frac{{{P^2}}}{{{U^2}}}\frac{1}{{{{\cos }^2}\phi }}\) 

- Nếu hệ số công suất cosj nhỏ → Php sẽ lớn, ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh của công ti điện lực.

- Quy định hệ số công suất trong các cơ sở sử dụng điện năng tối thiểu bằng 0,85.

3/ Tính hệ số công suất của mạch điện R, L, C nối tiếp

\(\cos \,\phi \; = \frac{R}{Z}\)

Hay  \(\cos \,\phi \, = \frac{R}{{\sqrt {{R^2} + {{(\omega \,L - \frac{1}{{C\,\omega }})}^2}} }}\)

 

- Công suất trung bình tiêu thụ trong mạch

\(P = U\,I\,\cos \,\phi  = U\frac{U}{Z}\frac{R}{Z} = R{\left( {\frac{U}{Z}} \right)^2} = R\,{I^2}\)

 

 

Trên đây là trích đoạn một phần nội dung trong giáo án Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất. Để nắm bắt toàn bộ nội dung còn lại và các giáo án tiếp theo, mời quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải tài liệu về máy.

Ngoài ra, nhằm hỗ trợ các Thầy cô trong quá trình xây dựng bài 15 với nhiều phương pháp soạn bài hay, nội dung chi tiết và được trình bày khoa học, quý thầy cô có thể tham khảo ở Bài giảng Vật lý 12 - Bài 15 :Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất

Thầy cô quan tâm có thể xem thêm các tài liệu được biên soạn cùng chuyên mục:

>>  Giáo án tiếp theo: Giáo án Vật lý 12 Bài 16: Truyền tải điện năng và máy biến áp

ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD


intNumView=411

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2