zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Sáng kiến kinh nghiệm

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học

Chia sẻ: Nguyễn Biên | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:19

Báo xấu

156
lượt xem 34
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sáng kiến kinh nghiệm đề tài Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học được nghiên cứu với mục đích: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của phần mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp trong sách giáo khoa Vật lý 12 - Nâng cao và các đề thi Đại học, Cao đẳng; Khai thác một số bài tập phần dòng điện xoay chiều và cách sử dụng chúng trong dạy học.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học

SỞ GIÁO DỤC & ÐÀO TẠO THANH HÓA TRÝỜNG THPT ÐÀO DUY TỪ ***    *** Sáng kiến kinh nghiệm: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” Giáo viên : LÊ THỊ KHÁNH NGỌC Tổ : VẬT LÍ
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý Năm häc : 2011 2012 I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Bộ môn vật lý được đưa vào giảng dạy trong nhà trường phổ thông nhằm cung cấp cho học sinh những kiến thức phổ thông, cơ bản, có hệ thống toàn diện về vật lý. Hệ thống kiến thức này phải thiết thực và có tính kỹ thuật tổng hợp và đặc biệt phải phù hợp với quan điểm vật lý hiện đại. Hoạt động giải bài tập vật lý vừa giúp học sinh nắm vững các kiến thức vật lý vừa phát triển tư duy vật lý và năng lực sáng tạo. Bài tập vật lý là phương tiện dạy học được sử dụng ở mọi giai đoạn của quá trình dạy học. Hệ thống bài tập có sẵn trong các sách tham khảo rất nhiều, song làm thế nào để phát triển tư duy vật lý và năng lực sáng tạo, qua đó làm cho bộ môn trở nên lôi cuốn, hấp dẫn các em hơn đó là điều băn khoăn của không ít giáo viên . Để đạt được mục đích trên thì giáo viên không chỉ đơn thuần là hướng dẫn các em giải bài tập có sẵn trong sách giáo khoa, sách tham khảo mà phải biết khai thác các bài tập này, từ đó tạo ra các bài tập mới, tạo ra các tình huống mới hoặc mở rộng bài tập gốc phù hợp với thực tiễn. Trong quá trình dạy học giáo viên nên biết lựa chọn bài tập phù hợp với đối tượng và biết phát triển bài toán để học sinh hiểu và nắm được kiến thức mà chương trình yêu cầu. Qua quá trình dạy học vật lý ở trường phổ thông tôi nhận thấy phần mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp là phần có nội dung kiến thức rộng và sâu, có nhiều ứng dụng trong thực tế, đặc biệt đây còn là phần quan trọng với số lượng câu hỏi khá nhiều trong cấu trúc đề thi tốt nghiệp và đại học cao Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 2
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý đẳng. Song với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay thì rất nhiều học sinh không coi trọng việc rèn luyện giải các bài tập tự luận, các em học theo cách ghi nhớ một cách máy móc mà không hiểu bản chất, do vậy không đạt kết quả cao trong các kỳ thi. Với những lý do trên tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học”. II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Đề tài nhằm nghiên cứu hai vấn đề: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của phần mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp trong sách giáo khoa Vật lý 12 Nâng cao và các đề thi Đại học, cao đẳng. Khai thác một số bài tập phần dòng điện xoay chiều và cách sử dụng chúng trong dạy học. NỘI DUNG A. Cơ sở lý thuyết Điện áp tức thời: C L R u = uL + uc + uR Điện áp hiệu dụng: A B U = U R2 (U L U C ) 2 Tổng trở: Z = R 2 ( Z L Z C ) 2 ZL ZC Độ lệch pha giữa u và i: tan R + Nếu ZL > ZC thì u sớm pha hơn i (mạch có tính cảm kháng). Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 3
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý + Nếu ZL
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý . Pmax = UImax = U2/R (cos = 1) B. Khai thác một số bài tập về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp và vận dụng vào dạy học C R Bài tập 1.1: A B (Bài tập 1 trang 173 – sách Vật lý 12 NC) Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ: tụ điện có điện dung C = 61,3 F, điện trở thuần R có giá trị thay đổi được. Đặt vào 2 đầu đoạn mạch hiệu điện thế có phương trình: u = 120cos100 t V. 1. Điều chỉnh cho biến trở có giá trị R1 = 30 Ω. a. Tính tổng trở của đoạn mạch. b. Viết biểu thức cường độ tức thời trong đoạn mạch. 2. Cần điều chỉnh cho điện trở của biến trở đến giá trị nào để công suất trên biến trở đạt cực đại? Tính giá trị cực đại đó. * Định hướng cho học sinh: Áp dụng công thức nào để tính Z?(mạch điện không có L thì ZL = ?) Muốn viết biểu thức của i thì cần biết những đại lượng nào? So sánh pha của u và i ? Lập biểu thức tính P theo R. Dùng toán học khảo sát P theo R. ( Lời giải sách giáo khoa trình bày rõ). * Khai thác thêm bài toán: Bài tập 1.2: Tương tự bài 1.1. Yêu cầu tìm công suất tiêu thụ cực đại trên 1 biến trở khi mạch có thêm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp có L = H . Khi đó R = ? * Định hướng cho học sinh: Viết biểu thức P theo R ? Dùng toán học khảo sát P theo R ? Giải: Khảo sát P theo R: U2 U 2R U2 P = I2.R = = ( Z L Z C ) 2 = R2 (Z L Z C ) 2 R y R Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 5
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý Pmax khi ymin , theo bất đẳng thức Cauchy: ymin khi R = Z L Z C (3.1) U2 Vậy: Pmax = (3.2) 2 ZL ZC Thay số: Pmax = 75W và R = 48 Ω . Bài tập 1.3: Tương tự bài 1.2. Yêu cầu tìm công suất tiêu thụ cực đại của đoạn mạch khi cuộn dây có điện trở r = 5 Ω. Khi đó R = ? * Định hướng cho học sinh : Khi cuộn dây có r thì điện trở thuần của đoạn mạch tính như thế nào ? Biểu thức tính P ? Dùng toán học khảo sát P theo R ? Giải: 2 U2 2 U (R r) U2 P = I .(R+r) = = ( Z L Z C ) = 2 ( R r ) 2 (Z L Z C ) 2 R r y R r Pmax khi ymin , theo bất đẳng thức Cauchy: ymin khi R = Z L Z C r (3.3) Thay số ta được : Pmax = 75W và R = 43 Ω. Bài tập 1.4: Tương tự bài 1.2. Yêu cầu tìm công suất tiêu thụ cực đại trên bến trở khi cuộn dây có điện trở r = 5 Ω. Khi đó R = ? * Định hướng cho học sinh : Biểu thức tính PR ? Dùng toán học khảo sát P theo R ? Giải: U2 2 U 2R U2 PR = I .R = = (Z L ZC )2 r 2 = ( R r ) 2 (Z L ZC )2 R 2r y 2r R P max khi R = ( Z L Z C ) 2 r 2 (3.4) Khi đó PRmax = 67,5 và R 48,3 Ω. *. Nhận xét: Dạng bài tập này đa số học sinh dựa vào các tài liệu tham khảo nhớ các công thức (3.1) đến (3.4) rồi áp dụng vào tính ra đáp số, nhất là khi đang áp dụng Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 6
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý hình thức thi trắc nghiệm. Do vây các em không hiểu bản chất bài toán, rất dễ nhầm lẫn khi vào phòng thi. Trong quá trình giảng dạy chúng ta không nên cho sẵn các công thức (3.1) đến (3.4) mà nên từ bài tập này học sinh tìm ra và giáo viên nhấn mạnh thêm để cho các em phân biệt công suất tiêu thụ của đoạn mạch, công suất tiêu thụ trên điện trở thuần R khi đoạn mạch có cuộn dây thuần cảm và cuộn dây không thuần cảm. *. Gợi ý sử dụng: Bài này chúng ta có thể củng cố cho bài “Công suất của dòng điện xoay chiều. Hệ số công suất”, hoặc dùng trong tiết bài tập của chương V, hoặc trong giờ tự chọn, hoặc trong các buổi học thêm,… * Bài tập luyện : L, r C R Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ: 1 A B Cuộn dây có độ tự cảm L = H, 2 4 10 tụ điện có C = F , điện trở thuần có R thay đổi. Đặt vào 2 đầu đoạn 2 mạch hiệu điện thế có phương trình: u = 200 2 cos100 t V, thay đổi R đến giá trị Rx thì công suất tỏa nhiệt trên Rx là 123,6W. Tìm Rx ? Nhận xét ? Bài tập 2.1 (ĐH Quốc gia Hà Nội 1998) V Cho đoạn mạch như hình vẽ: Cuộn dây có độ tự cảm L, L C R điện trở thuần có giá trị R, tụ điện có điện dung C. A M N B Đặt vào 2 đầu A, B hiệu điện thế xoay chiều có f = 50Hz. Hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch MN đo được là: UMN = 90V (RV ∞), khi đó uAM lệch pha 1500 và uAN lệch pha 300 so với uMN, đồng thời UAM = UAM = UNB. 1. Cuộn dây có điện trở thuần không? Vì sao? 2. Tìm hiệu điện thế hiệu dụng tại 2 đầu A, B của đoạn mạch? (Yêu cầu giải theo phương pháp đại số). * Định hướng cho học sinh : Từ giả thiết về độ lệch pha giữa u AM và uMN, suy ra được điều gì?(cuộn dây có thuần cảm không?) Tìm mối quan hệ giữa các giá trị hiệu điện thế hiệu dụng: UL, Ur , UC, UAB. Giải: 1. Nếu cuộn dây không có r thì uAM ngược pha uMN, trái với giả thiết. Vậy cuộn dây có r 0. Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 7
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý 2. Từ giả thiết ta có: AM = UL = 3 Ur (1.1) 3 = UC UL = 3 Ur (1.2) AN 3 UC Từ (1.1) và (1.2) ta được: UL = = 45V, Ur = 15 3 V, UR = 30 3 V. 2 Từ đó tính được UAB = 90V. Bài tập 2.2:Tương tự bài 2.1 nhưng yêu cầu giải theo giản đồ véc tơ. * Định hướng cho học sinh: Từ giả thiết vẽ giản đồ véc tơ ? Từ giản đồ véc tơ xác định xem cuộn dây có r hay không ?(nếu cuộn dây không có r thì U và U như thế nào với nhau ? ) tìm mối quan hệ giữa UAB AM MN và UC ? H U UAM Giải: L 1. Từ giản đồ vec tơ ta thấy cuộn dây D Ur UR phải có điện trở thuần r( vì uAM sớm pha hơn uR O một góc khác ). 2 UAB 2. Từ giản đồ vec tơ ta thấy: ODC = OKI (vì UAN = UR = UAM) UAN C OC = OI, Hay UAB = UC = 90V. K UC I *. Nhận xét: Khi giải bài này để có được AM = và AN = một số em đã biết vẽ 3 3 giản đồ vec tơ cho các đoạn mạch nhỏ rồi lại áp dụng công thức, không biết vận dụng giản đồ véc tơ để giải ra kết quả. Thông thường học sinh có thói quen giải bài tập theo phương pháp đại số. Bài tập này vừa rèn luyện kỹ năng giải bài tập vừa rèn luyện tư duy không máy Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 8
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý móc. Đặc biệt học sinh nhận thấy ưu điểm của giản đồ vec tơ trong giải một số bài tập mà trước đây mình ít quan tâm. *. Gợi ý sử dụng: Bài này chúng ta có thể dùng để củng cố tiết 1 của bài 28 hoặc ra về nhà sau khi học xong bài đó, hoặc dùng trong tiết bài tập của chương V, hoặc trong giờ tự chọn,… Bài tập 3.1: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp, R, L hằng số, tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào 2 đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều có tần số f, giá trị hiệu dụng không đổi U. Tụ điện thay đổi điện dung đến giá C 1 thì UC max. Tìm giá trị UC max ? Giải theo phương pháp đại số. * Định hướng cho học sinh : Viết biểu thức tính UC theo ẩn C? Dùng toán học khảo sát UC theo C? Giải: Lập biểu thức tính UC theo ẩn C: U U .Z C U UC = = R 2 Z 2 L Z = R 2 (Z L ZC ) 2 2 L 1 y Z C2 ZC 1 R2 Z L2 UCmax khi ymin . Khảo sát y theo Z được ymin khi ZC = , C ZL U .Z RL tìm được UC max= R Bài tập 3.2: Tương tự bài 3.1 nhưng giải theo giản đồ véc tơ * Định hướng cho học sinh : Vẽ giản đồ véctơ. Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 9
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý Góc hợp bởi 2 véc tơ nào luôn không đổi? góc nào thay đổi. Dựa vào toán học tìm UC theo U, sin , sin . Tìm điều kiện của góc để UC max. Giải: Vẽ giản đồ vec tơ: Từ giản đồ vec tơ ta có: U UC U ULR UC = sin UL sin sin sin U Vậy UCmax khi sin = 1 UCmax = sin UR U.U RL U .Z RL UC Hay UC max= = . UR R U *. Nhận xét: Bài toán cực trị thông thường học sinh giải theo phương pháp đại số, như vậy giáo viên đã trang bị thêm cho học sinh một cách nữa để khảo sát hiệu điện thế đoạn mạch cực đại. Cần lưu ý học sinh khi dùng giản đồ vec tơ: + . Đối với loại bài toán này, ta vẽ giản đồ vec tơ rồi xác định xem góc nào không đổi, tính tan . +. Xét tam giác một cạnh biễu diễn giá trị cần tìm, trong đó có góc không đổi đối diện cạnh không đổi, rồi áp dụng định luật hàm số sin sau đó biện luận. Sau bài này giáo viên yêu cầu học sinh : + Nhận xét độ lệch pha giữa uLR và u hai đầu đoạn mạch. (Đây là một nội dung mà các đề thi hay khai thác ). + Tương tự với đoạn mạch R, L, C nối tiếp cho L thay đổi tìm ULmax và rút ra nhận xét về độ lệch pha giữa uRC và u hai đầu đoạn mạch. R2 Z L2 *.Hệ quả : Từ bài này suy ra Khi C thay đổi Uc max khi ZC = ZL *. GV đặt vấn đề sau khi giải quyết xong bài toán : Nếu cho R, L biến đổi thì hệ quả trên có đúng không ?. *. Gợi ý sử dụng: Bài này chúng ta có thể dùng để ra về nhà sau khi học xong bài 28, hoặc dùng trong tiết bài tập của chương V, hoặc trong giờ tự chọn, … Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 10
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý * Bài tập luyện : L C R Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ: 1 A B Cuộn dây có độ tự cảm L = H, 2 tụ điện là tụ xoay, điện trở thuần R = 100 Ω. Đặt vào 2 đầu đoạn mạch hiệu điện thế có phương trình: u = 60 2 cos100 t V. Hãy tìm C để UCR max ? M N Bài tập 4 : ● ● ● A ● Cho mạch điện như hình vẽ: Cuộn dây có độ tự cảm L, A B L C ● đặt vào 2 đầu A, B hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi tần số f , hiệu điện thế giữa A, N và M, B đo được lần lượt là: 160V và 56V, uMB lệch pha so với uAB góc (với cos = 0,6), am pe kế chỉ 0,2 A(điện trở của ampe kế rất nhỏ). Tìm U? Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch, chọn pha ban đầu của uAB bằng 0. * Giải: UL ( Bài này có thể giải theo phương pháp đại số hoặc giản đồ vec tơ ) Dùng giản đồ vec tơ: Nếu mạch không có điện trở thuần thì uMB ngược pha so với uAB, trái với giả thiết. U Vây cuộn dây có điện trở R 0. Từ giản đồ vec tơ ta có: UR 2 2 2 UL = U + UMB – 2U.UMB.cos . Thay số giải ta được: U = 120V.( chọn U > 0) Tính được: UC = 45V, UR = 33V UC U MB U L UC tan = = 3,48 = 1,29 rad. UR Vậy i = 0,2 2 cos (100 t 1,29) A. *. Nhận xét: Khi giải bài này học sinh thường mắc sai lầm là không suy luận được đoạn mạch có R vì bài ra không nhắc tới.( thiếu dữ kiện). Khi đó giáo viên cần nhấn mạnh giả thiết cho uMB lệch pha so với uAB góc (với cos = 0,6 ), từ đó học sinh thấy được bài ra còn ẩn dữ kiện và phải đi tìm dữ kiện thiếu để giải bài toán. Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 11
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý Đây là loại bài toán cho thiếu hoặc thừa dữ kiện, tính sáng tạo ở đây là học sinh phải biết nhận ra sự thiếu hoặc thừa hoặc tính mâu thuẫn giữa các dữ kiện trong đề ra. Với học sinh nào nhận ra sự không bình thường của bài toán là em đó đã hiểu lý thuyết. Như vậy với loại bài tập này không những rèn luyện kỹ năng giải bài tập mà quan trọng hơn nó giúp học sinh nhớ tính chất của các loại đoạn mạch xoay chiều để vận dụng vào làm các câu hỏi trắc nghiệm lý thuyết phần mạch điện xoay chiều. *. Gợi ý sử dụng: Bài này chúng ta có thể dùng để củng cố tiết 1 của bài 28 hoặc ra về nhà sau khi học xong bài đó, hoặc dùng trong tiết Bài tập của chương V, hoặc trong giờ tự chọn,… V1 V2 Bài tập luyện: L C R Cho đoạn mạch như hình vẽ: A N B 1 Cuộn dây có độ tự cảm L = H, điện trở thuần có giá trị R = 20 Ω,tụ điện 2 3 10 có điện dung C = F. Đặt vào 2 đầu A, B hiệu điện thế xoay chiều: u = 2 120cos(100 t ) thì vôn kế thứ 1 chỉ 60V, vôn kế thứ 2 chỉ 80V.( coi điện trở 6 các vôn kế rất lớn) Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch và biểu thức hiệu điện thế giữa 2 điểm A, N? * Nhận xét: Bài này đa số Học sinh mắc sai lầm: các em thấy cho U1 và Z1 (hoặc U2 và Z2) nên tính I theo một trong 2 đoạn mạch nhỏ mà không nhìn thấy sự không “bình thường ” của bài toán. GV gợi ý cho Học sinh tìm thấy sự vô lý của giả thiết ( U1 không thể nhỏ hơn hoặc bằng U2). Yêu cầu Học sinh sửa lại đề cho phù hợp (sẽ có rất nhiều bài toán mới được đưa ra ). Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 12
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý * Tính sáng tạo ở đây là học sinh phải nhận ra sự không “bình thường” của bài toán và đề xuất các cách điều chỉnh dữ kiện để được bài toán thông thường. *. Gợi ý sử dụng: Bài này chúng ta có thể dùng để củng cố bài 28 hoặc ra về nhà, hoặc dùng trong tiết Bài tập của chương V, hoặc trong giờ tự chọn,… *. Sách giáo khoa Vật lý 12 – Nâng cao trong tiết “Bài tập về dòng điện xoay chiều” đã đưa ra 1 bài toán hộp đen và giải theo phương pháp đại số. Đây là loại bài tập đòi hỏi kiến thức tổng hợp, đa dạng trong cách giải, do vậy để khắc sâu hơn về kiến thức của mạch có R, L, C nối tiếp thì chúng ta nên đưa vào dạng bài toán này sao cho phù hợp với các đối tượng học sinh để có kết quả tốt. Dạng bài toán này có thể bao hàm được tất cả các dạng bài toán của mạch có R, L, C nối tiếp. Sau đây là một số ví dụ: Bài tập 5.1 C B Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ: A A X X là một hộp đen chứa hoặc cuộn dây có điện trở, hoặc điện trở thuần hoặc tụ điện. Biết uAB = 100 2 cos100 t (V); am pe kế chỉ 2 (A), công suất tiêu thụ 3 10 100 (W), C = (F), i trễ pha hơn uAB. Xác định các phần tử của X và giá trị của 3 chúng. * Định hướng học sinh: Mach có điện trở thuần hay không? Giả thiết cho mạch có tụ điện và i muộn pha hơn u, suy ra mạch phải có linh kiện gì? Vì sao? Giải: Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 13
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý Do mạch điện tiêu thụ điện năng nên mạch điện có r. Do i trễ pha hơn uAB, mà mạch điện đã có tụ điện nên mạch phải có L. Vậy hộp đen là một một cuộn dây có r 0. P 100 2 Ta có: P = I r r = 2 2 50 I 2 U 2 AB Mặc khác: r2 + (ZL Zc)2 = 2 I U 2AB 2 100 2 ZL ZC 2 r 2 50 2 I 2 ZL 80 4 Giải ra: ZL = 80 (W) L = (H). 100 5 * Giáo viên phát triển thêm bài toán yêu cầu học sinh tự giải để kiểm tra: Bài tập 5.2. Giải nhanh bài toán trên, nếu i cùng pha uAB. Bài tập 5.3. Giải nhanh bài toán trên, nếu i muộn pha hơn uAB. Bài tập 6.1: C R M B A Cho mạch điện như hình vẽ. X 10−3 Tụ điện có C = (F), điện trở thuần R = 90Ω, X là một đoạn mạch gồm 9π 2 trong 3 phần tử điện trở thuần R 0, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L 0, tụ điện có điện dung C0 mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu A, B một hiệu điện thế xoay Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 14
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý π chiều, có giá trị hiệu dụng U AB không đổi, thì: uAM = 180 2 sin (100 t ) (V) 2 và uMB = 60 2 sin (100 t) (V) Xác định các phần tử của X và giá trị của chúng. Giải theo phương pháp đại số * Định hướng học sinh: Tìm độ lệch pha giữa uAM và uMB? Từ đó suy ra hộp đen chứa gì? Giải Tìm độ lệch pha ' giữa hiệu điện thê của 2 đoạn mạch AM và MB: ' | U AM U MB | | AM MB | | | . Vậy ra hộp đen gồm R0 và L0. 2 2 ZC Mặt khác: tan AM 1 AM . R 4 Z L0 Từ đây suy ra MB tg MB 1 Z L0 R0 4 R0 U 0 MB U 0 MB 60 2 .90 2 Ta lại có Z MB .Z AM 30 2 Ω. I0 U 0 AM 180 2 Z L0 0,3 Z MB R02 Z 02 R0 . 2 R0 30 Z L0 L0 H. Bài tập 6.2: Tương tự bài 6.1 nhưng giải theo giản đồ véc tơ. Từ giả thiết R = ZC = 90 Ω, ta có: ULo UMB U I = AM = 2 A. Z AM 4 URo UR Từ giản đồ véc tơ ta thấy: 4 +. X phải chứa điện trở thuần R0 và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L UC UAM Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 15
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý U AM +. ULo = URo = = 30 2 Ω. 2 0,3 Suy ra: R0 = ZLo = 30 Ω L0 = H. Bài tập luyện: Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ hiệu điện thế giữa hai đầu AB là u = 100 2 cos (100 t) V 4 A C B 10 Tụ điện có: C = F Hộp kín X chỉ chứa 1 phần tử (điện trở thuần R hoặc cuộn dây thuần cảm). Dòng điện trong mạch sớm pha hơn /3 so với hiệu điện thế giữa A B. a. Hỏi hợp X chứa điện trở hay cuộn cảm. Tính giá trị của nó. b. Viết biểu thức của dòng điện tức thời trong mạch. c. Mắc thêm vào mạch điện AB một điện trở thuần thì thấy công suất tiêu thụ trên mạch đạt cực đại. Hỏi phải mắc điện trở đó như thế nào. Tính điện trở đó Bài 2: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ: uAB = 100 2 cos100π t (V ) 1. Khi K đóng: I = 2(A), uAB lệch pha so với i là . L ,r M 6A X B Xác định L, r K 2. a. Khi K mở: I = 1(A), u AM lệch pha so với uMB là . Xác định công suất 2 toả nhiệt trên hộp kín X Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 16
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý b. Biết X gồm hai trong ba phần tử (R, L (thuần), C) m ắc n ối ti ếp. Xác định X và trị số của chúng. C. Kiểm nghiệm: Đề tài đã được thực hiện ở các lớp: 12C3, 12C4 ,12C5, 12C12 năm học 2009 2010. 12B4, 12B6, 12B8, 12B10,12B11 năm học 2010 2011 Kết quả : 100% học sinh tích cực hoạt động trong các tiết học. 85% học sinh khá và giỏi vận dụng đúng kiến thức khi khai thác các bài tập khác. 90% học sinh trung bình và trung bình khá nắm vững các kiến thức trọng tâm phần dòng điện xoay chiều, vận dụng giải được các bài tập cơ bản phần này. Đặc biệt khi giải bài tập trắc nghiệm các em làm nhanh hơn và ít sai sót vì nhầm lẫn hoặc hiểu sai đề. III. KẾT LUẬN Bài tập vật lý là một phần không thể thiếu trong quá trình giảng dạy bộ môn vật lý ở trường phổ thông. Nó là phương tiện để nghiên cứu tài liệu mới, để ôn tập, để rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức và bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học. Bài tập vật lý là phương tiện để giúp học sinh rèn luyện tính sáng tạo, thích khám phá tìm tòi cái mới, tinh thần chịu khó và đặc biệt giúp các em có được thế giới quan khoa học và chủ nghĩa duy vật biện chứng. Để bài tập vật lý thực hiện đúng mục đích của nó thì việc đưa giáo viên tìm tòi, khai thác các bài tập trong sách giáo khoa, sách tham khảo sao cho phù hợp với đối tượng học sinh để tạo được hứng thú cao độ, kích thích lòng ham hiểu biết, trí tò mò, phát huy tính tích cực, độc lập cuả học sinh nhằm nâng cao hiệu quả dạy học. Trong đề tài này tôi chỉ mới chọn lọc, tìm tòi khai thác một số bài tập phần mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp và đã áp dụng vào quá trình giảng dạy trong 2 năm học: 2009 – 2010 và 2010 – 2011. Tôi đã áp dụng cho các đối tượng học sinh khác nhau và thấy rằng các em rất hứng thú trong việc giáo viên đưa ra các bài tập trên. Qua đó các tiết bài tập có hiệu quả cao hơn, các em Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 17
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý có kiến thức chắc chắn hơn và vận dụng để giải các bài tập cơ bản và các bài khó hơn. KIẾN NGHỊ: Các tiết lí thuyết vật lý thường có phương pháp chung và có hướng dẫn của sách giáo viên. Riêng các tiết bài tập thì không có hướng dẫn cụ thể, do đó mỗi giáo giáo trình bày theo một cách. Do vậy trong các buổi sinh hoạt tổ nhóm hằng tuần, hoặc chuyên đề cần thảo luận nghiêm túc về phương pháp dạy và khai thác các bài tập của các tiết bài tập cụ thể để tìm ra phương pháp hiệu quả . Đồng thời qua đó tạo ra cho giáo viên động thái luôn tìm tòi, tự học và học tập lẫn nhau, đặc biệt là các giáo viên trẻ . Tuy nhiên đề tài không tránh khỏi thiếu sót cần sự trao đổi, bổ sung. Mong hội đồng khoa học, các thầy cô giáo góp ý, xây dựng để có thể hoàn thiện và có hiệu quả sử dụng cao hơn . T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n Thanh Hãa, ngµy 15 th¸ng 05 n¨m 2012 Ngêi viÕt ®Ò tµi: Lª ThÞ Kh¸nh Ngäc Bè côc cña s¸ng kiÕn I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Néi dung A. C¬ së lý thuyÕt Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 18
Sáng kiến kinh nghiệm môn Vật lý B. C¸c biÖn ph¸p tæ chøc thùc hiÖn C. Kiểm nghiệm: III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đề tài: “Khai thác một số bài toán về mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp vào dạy học” 19

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.