Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 48: CÔNG
SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức
- Nắm được đặc điểm của công suất tức thời, công suất
trung bình và khái niệm về công suất.
- Biết cách tính công suất của dòng điện xoay chiều.
2. Kỹ năng
- Xác định công suất của dòng điện xoay chiều.
- Nắm ý nghĩa hệ số công suất và cách tăng hệ số công
suất.
II. CHUẨN BỊ:
1. Giáo viên:
- Các cách xác định công xuất của dòng điện xoay chiều.
2. Học sinh:
-Xem lại giản đồ vectơ, các biểu thức của các bài 26,27,28
và công thức lượng giác tích thành tổng.
III. KIỂM TRA BÀI CŨ:
- Nêu mối quan hệ giữa điện áp tức thời và cđdđ tức thời
trong đọan mạch R,L,C nối tiếp.vẽ giản đồ véc tơ biểu diễn
mối quan hệ đó.
IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC :
HĐ CỦA GIÁO
VIÊN
HĐ CỦA
HỌC SINH NỘI DUNG
- Viết biểu thức
hiệu điện thế ở
hai đầu đoạn
mạch ?
- Viết biểu thức
công suất tức
thời ?
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
của bạn.
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
1. Công suất tức thời
-Xét m
ột đoạn mạch xoay chiều có
dòng điện i = Iocost ch
ạy qua.
Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch
u
= Uocos(t + ). Công su
ất tức
thời :
p = ui = UoIocost.cos(t + ).
Thay Uo = U
2
, Io = I
2
p = UIcos + UIcos(2t + )
(41.1)
- HD HS XD BT
công suất tức
thời .
-Thông báo định
nghĩa công suất
trung bình .
- So sánh các
công suất trung
bình tính trong
thời gian t = T và
tính trong thời
gian t >> T ?
- Giá trị trung
bình của số hạng
thứ nhất trong
biểu thức ?
- Giá trị trung
bình của số hạng
thứ hai trong
của bạn.
-Lắng nghe và
ghi nhớ.
-Lắng nghe và
ghi nhớ.
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
của bạn.
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
của bạn.
2. Công suất trung bình
-Công suất trung bình của d
òng
đi
ện tính trong một khoảng thời
gian t.
P =
W
(41.2)
-Nếu t = T thì P là công su
ất
trung bình trong một chu kì. N
ếu
t >> T thì công suất trung b
ình
tính đư
ợc cũng bằng công suất
trung bình trong một chu kì.
-Để tính công suất P, ta h
ãy tính
giá trị trung bình của từng số h
ạng
trong v
ế phải của biểu thức (41.1).
S
ố hạng thứ nhất không phụ thuộc
thời gian nên sau khi l
ấy trung
bình vẫn có giá trị không đổi, đó l
à
UIcos. Số hạng thứ hai l
à hàm
tuần hoàn d
ạng sin của thời gian
với chu kì T’ =
2
, nên giá trị tru
ng
biểu thức ?
- Công suất của
dòng điện xoay
chiều trong mạch
?
- Giới thiệu ý
nghĩa vật lý của
cos .
- Đối với đoạn
mạch chỉ có cuộn
cảm thì cos có
giá trị như thế
nào ?
- Đối với đoạn
mạch chỉ có tụ
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
của bạn.
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
của bạn.
-Theo dõi và
ghi chép..
-Thảo luận và
trả lời.
bình c
ủa nó trong thời gian T sẽ
bằng không.
-Công suất của dòng đi
ện xoay
chiều
P = UIcos (41.3)
3. Hệ số công suất
-Đ
ối với đoạn mạch chỉ có cuộn
cảm thuần
2
, ho
ặc chỉ có tụ
điện
2
, thì cos
= 0, công
suất P = 0. Các đoạn mạch n
ày
không tiêu thụ điện năng.
-Đối với đoạn mạch RLC nối tiếp
cos = 2
RI RI
UI ZI
cos =
R
(41.4)
-N
ếu trong đoạn mạch xảy ra cộng
hư
ởng hoặc đoạn mạch chỉ có điện
trở thuần thì = 0, cos = 1.
điện thì cos có
giá trị như thế
nào ?
- Chứng minh
công thức xác
định hệ số công
suất cos ?
-Hệ số CS biến
thiên trong phạm
vi nào ?
- Đối với đoạn
mạch RLC xảy
ra hiện tượng
cộng hưởng thì
cos có giá trị
như thế nào ?
-YC HS nhận
xét, bổ sung trả
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
của bạn.
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
của bạn.
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
của bạn.
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
của bạn
-Thảo luận và
- Hệ số công suất cosφ có giá tr
ị từ
0đến 1. Với cùng một điện áp U v
à
cường độ dòng đi
ện I, nếu đoạn
mạch có cos càng lớn th
ì công
suất của dòng điện càng l
ớn. Nếu
cos nh
ỏ, để công suất cũng vẫn
bằng P, điện áp là U thì cư
ờng độ
dòng điện I =
cos
P
U
ph
ải có giá trị
lớn, hao phí vì nhiệt tỏa ra tr
ên dây
dẫn lớn hơn. Đó là đi
ều ta cần
tránh.