Vật lí lớp 12 - Tiết: 22 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (1)

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

100
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu: a) Về kiến thức: - Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều thuần điện trở. - Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện. - Phát biểu được tác dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Vật lí lớp 12 - Tiết: 22 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (1)

Vật lí lớp 12 - Tiết: 22 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (1) 1. Mục tiêu: a) Về kiến thức: - Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều thuần điện trở. - Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện. - Phát biểu được tác dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều. - Viết được công thức định luật ôm cho mạch chỉ có điện trở, tụ điện và công thức tính dung kháng. b) Về kỹ năng: - Vận dụng được kiến thức đã học để giải một số bài tập đơn giản. c) Về thái độ:
- Có thái độ nghiêm túc học tập. 2. Chuẩn bị của GV và HS: a) Chuẩn bị của GV: - Một số dụng cụ thí nghiệm như dao động kí điện tử, ampe kế, vôn kế, một số điện trở, tụ điện để minh hoạ. b) Chuẩn bị của HS: - Ôn lại các kiến thức về tụ điện: q = Cu và dq . i dt 3. Tiến trình bài dạy: * Ổn định lớp: (1 phút) a) Kiểm tra bài cũ: (5 phút) Câu hỏi: - Thế nào là dòng điện xoay chiều? Viết công thức dòng điện xoay chiều, công thức cường độ dòng
điện hiệu dụng và giải thích các đại lượng trong công thức. Đáp án: - ĐN: SGK. - BT: (+ GT). i  I 0 Cos   t+  I0 - (+ GT) I 2 Hoạt động 1 (1 phút): Đặt vấn đề. - Do tính chất của các mạch điện khác nhau mà nhìn chung u và i không đồng pha với nhau. Vậy dòng điện và điện áp trong các mạch điện khác nhau như thế nào? Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu mối quan hệ giữa i và u trong mạch điện xoay chiều Hoạt động của Hoạt động của Kiến thức cơ GV HS bản - Biểu thức của - Có dạng: i = - Nếu cường
dòng điện xoay độ dòng điện Imcos( t + ) chiều có dạng? xoay chiều trong mạch: - Chọn điều kiện ban đầu thích hợp i = Imcos t = để  = 0  i = I 2 cost Imcos t = I 2 cost  điện áp - Ta sẽ đi tìm biểu xoay chiều ở - HS ghi nhận thức của u ở hai hai đầu mạch các kết quả đầu đoạn mạch. điện: chứng minh - Trình bày kết quả u = Umcos( t+ bằng thực thực nghiệm và lí ) nghiệm và lí thuyết để đưa ra = thuyết. biểu thức điện áp U 2 cos(t+ ) hai đầu mạch. Với  là độ - Lưu ý: Để tránh lệch pha giữa nhầm lẫn, phương u và i. trình điện áp có thể + Nếu  > 0: u
viết: sớm pha  so với i. u = Umcos( t+ u/i) + Nếu  < 0: u = U 2 cos(t+ u/i) trễ pha || so với i. + Nếu  = 0: u cùng pha với i. Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở Hoạt động của Hoạt động của Kiến thức cơ GV HS bản - Xét mạch điện - Biến thiên I. Mạch điện xoay chiều chỉ có theo thời gian t xoay chiều chỉ (dòng điện R. có điện trở xoay chiều) - Trong mạch lúc ~ u i này sẽ có i  R dòng điện này như - Theo định
thế nào? luật Ohm - Nối hai đầu R vào điện áp u - Tuy là dòng điện i R xoay chiều: xoay chiều, nhưng tại một thời điểm, u = Umcos t = dòng điện i chạy U 2 cost theo một chiều xác - Theo định - Điện áp tức định. Vì đây là luật Ohm thời, điện áp dòng điện trong uU i 2cos t  RR cực đại và điện kim loại nên theo Nếu ta đặt: áp hiệu dụng. định luật Ohm, i U và u tỉ lệ với nhau - HS nêu nhận I R như thế nào? xét: thì: i  I 2cost - Trong biểu thức + Quan hệ giữa - Kết luận: điện áp u, Um và U I và U. 1. Định luật là gì? + u và i cùng Ohm đối với - Dựa vào biểu pha. mạch điện thức của u và i, ta xoay chiều: có nhận xét gì? - HS phát biểu. Sgk
- GV chính xác 2. u và i cùng hoá các kết luận pha. của HS. - Y/c HS phát biểu định luật Ohm đối với dòng điện một chiều trong kim loại. Hoạt động 4 (13 phút): Tìm hiểu về mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện Hoạt động của Hoạt động của Kiến thức cơ GV HS bản - GV làm thí - HS quan sát II. Mạch điện nghiệm như sơ mạch điện và ghi xoay chiều chỉ đồ hình 13.3 nhận các kết quả có tụ điện thí nghiệm. Sgk. 1. Thí nghiệm + Tụ điện không - Kết quả:
- Ta có nhận xét cho dòng điện + Tụ điện gì về kết quả thu một chiều đi qua. không cho được? dòng điện một + Tụ điện cho chiều đi qua. dòng điện xoay chiều “đi qua”. + Dòng điện xoay chiều có thể tồn tại trong những mạch điện có - HS theo hướng - Ta nối hai đầu chứa tụ điện. dẫn của GV để tụ điện vào một 2. Khảo sát nguồn điện xoay khảo sát mạch mạch điện chiều để tạo nên điện xoay chiều xoay chiều chỉ chỉ có tụ điện. điện áp u giữa có tụ điện hai bản của tụ A B ~ điện. u i C - Tụ điện sẽ được
tích điện. - Có hiện tượng a. - Đặt điện áp xảy ra ở các bản - Bản bên trái u giữa hai bản của tụ điện? của tụ điện: tích điện dương. - Giả sử trong u = Umcos t = nửa chu kì đầu, U 2 cost A là cực dương - Biến thiên theo - Điện tích bản  bản bên trái bên trái của tụ thời gian t. của tụ sẽ tích điện: điện gì? q = Cu = - HS ghi nhận - Ta có nhận xét CU 2 cost cách xác định i gì về điện tích trong mạch. trên bản của tụ - Giả sử tại điện? thời điểm t,  Độ biến thiên dòng điện có q điện tích q cho i t chiều như hình, phép ta tính i - Đạo hàm bậc điện tích tụ trong mạch.
nhất của q theo điện tăng lên. thời gian. - Sau khoảng - Cường độ dòng - HS tìm q’ thời gian t, điện tích trên điện ở thời điểm bản tăng q. t xác định bằng công thức nào? - Cường độ dòng điện ở - Khi t và q thời điểm t: q vô cùng nhỏ  t sin  cos(  ) 2 q i trở thành gì? t - Khi t và q vô cùng nhỏ dq i  CU 2 sint dt hay: - Ta nên đưa về  i  CU 2cos(t  ) 2 - HS viết lại biểu dạng tổng quát i thức của i và u (i b. Đặt: I = = Imcos( t + ) UC nhanh pha hơn u để tiện so sánh,
 –sin  cos góc /2  u thì i  I 2cos(t  ) 2 chậm pha hơn i và u = góc /2) U 2 cost - Nếu lấy pha ban đầu của i bằng 0 thì i  I 2cost - Nếu lấy pha  ban đầu của i và u  U 2cos(t  ) 2 bằng 0  biểu - Ta có thể thức của i và u - So sánh với viết: được viết lại như định luật Ohm, U và đặt I thế nào? 1 có vai trò tương C tự như điện trở R 1 ZC  C trong mạch chứa U thì: I điện trở. ZC - Là đơn vị của trong đó ZC gọi là dung kháng điện trở ().
1 của mạch. C  A..s ( F )1 .s    .s   V C  - ZC đóng vai trò - Định luật - Trong mạch gì trong công Ohm: (Sgk) chứa tụ điện, thức? c. So sánh pha cường độ dòng dao động của u điện qua tụ điện và i sớm pha /2 so + i sớm pha với điện áp hai đầu tụ điện (hoặc /2 so với u  ZC có đơn vị điện áp ở hai đầu (hay u trễ pha là gì? tụ điện trễ pha /2 so với i). 1 ZC  C /2 so với cường - Dựa vào biểu độ dòng điện). thức của u và i, - Biểu hiện sự 3. Ý nghĩa của ta có nhận xét cản trở dòng điện dung kháng gì? xoay chiều. + ZC là đại - Nói cách khác: lượng biểu Trong mạch điện hiện sự cản trở 1 - Từ ta ZC  C xoay chiều, tụ
điện là phần tử dòng điện xoay thấy: Khi  nhỏ có tác dụng làm (f nhỏ)  ZC lớn chiều của tụ cho cường độ điện. và ngược lại. dòng điện tức + Dòng điện - Vì dòng điện thời sớm pha /2 không đổi (f = 0) xoay chiều có so với điện áp  ZC =   I = tần số cao (cao tức thời. tần) chuyển 0 qua tụ điện dễ - Dựa vào biểu dàng hơn dòng thức định luật điện xoay Ohm, ZC có vai chiều tần số trò là điện trở thấp. trong mạch chứa tụ điện  hay + ZC cũng có nói cách khác nó tác dụng làm là đại lượng biểu cho i sớm pha hiện điều gì? /2 so với u. - Khi nào thì dòng điện qua tụ
dễ dàng hơn? - Tại sao tụ điện lại không cho dòng điện không đổi đi qua? c) Củng cố, luyện tập: (3 phút) - GV nhắc lại kiến thức trọng tâm. d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút) - Trả lời câu hỏi trong sgk. - Làm bài tập trong sgk. * RÚT KINH NGHIỆM ...................................................................................... ...................................................................................... ...................................................................................... ...................................................................................... ......................