Vật lý 12 Phân ban: BÀI 40 : ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU CÓ RLC MẮC NỐI TIẾP. CỘNG HƯỞNG ĐIỆN

Chia sẻ: Abcdef_49 Abcdef_49 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

138
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

I / MỤC TIÊU : Biết cách vẽ và dùng giản đồ vectơ để nghiên cứu đoạn mạch RLC nối tiếp. Nắm được quan hệ giữa hiệu điện thế với cường độ dòng điện, biết cách tính tổng trở Z, độ lệch pha  của đoạn mạch RLC nối tiếp. Nắm được hiện tượng và điều kiện để xảy ra cộng hưởng. II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên : Cuộn dây, điện trở, tụ điện, nguồn điện xoay chiều. 2 / Học sinh : Xem lại giản đồ vectơ của các bài 36 + 37 + 38...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Vật lý 12 Phân ban: BÀI 40 : ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU CÓ RLC MẮC NỐI TIẾP. CỘNG HƯỞNG ĐIỆN

BÀI 40 : ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU CÓ RLC MẮC NỐI TIẾP. CỘNG HƯỞNG ĐIỆN I / MỤC TIÊU : Biết cách vẽ và dùng giản đồ vectơ để nghiên cứu đoạn mạch RLC nối tiếp. Nắm được quan hệ giữa hiệu điện thế với cường độ dòng điện, biết cách tính tổng trở Z, độ lệch pha  của đoạn mạch RLC nối tiếp. Nắm được hiện tượng và điều kiện để xảy ra cộng hưởng. II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên : Cuộn dây, điện trở, tụ điện, nguồn điện xoay chiều. 2 / Học sinh : Xem lại giản đồ vectơ của các bài 36 + 37 + 38 + 39 II / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 : HS : Học sinh tự mắc sơ đồ mạch điện. GV : Hướng dẫn học sinh cách mắc sơ đồ mạch điện 40.1 ? GV : Viết công thức hiệu điện thế của HS : U = U1 + U2 + U3 mạch điện một chiều mắc nối tiếp ? GV : Giáo viên cho biết các công thức HS : u = uR + uL + uC đó vẫn đúng cho các giá trị tức thời của mạch điện xoay chiều ? GV : Viết biểu thức cường độ dòng HS : i = Iocost điện qua mạch ? GV : Viết biểu thức hiệu điện thế ở hai HS : uR = UORcost đầu mỗi dụng cụ ?  uL = UOLcos  t     2   uC = UOCcos  t     2  HS : Cùng tần số  với các biểu thức GV : Hiệu điện thế ở 2 đầu đoạn mạch biến thiên điều hòa với tần số bao nhiêu hiệu thế thành phần. ? Hoạt động 2 : HS : Bằng 0  GV : Tại thời điểm t = 0, vectơ quay I biểu diễn cường độ dòng điện i = HS : Bằng 0 Iocost hợp với trục Ox một góc bao
 nhiêu ? HS : Bằng GV : Tại thời điểm t = 0, vectơ quay 2     HS : Bằng  U L , U C biểu diễn các hiệu điện thế UR 2 HS : Học sinh sử dụng quy tắc hình bình uR , uL, uC , hợp với trục Ox một góc bao nhiêu ? hành để vẽ. GV : Hướng dẫn học sinh vẽ vectơ hiệu điện thế UAB giữa hai đầu đoạn mạch ? Hoạt động 3 : 2 2 HS : U = U R  U L  U C  GV : Hướng dẫn học sinh tìm biểu thức xác định hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch ? 2 1  2 HS : Z = R  L   GV : Hướng dẫn học sinh thành lập C   biểu tổng trở của đoạn mạch ? HS : Giống nhau. GV : Em hãy so sánh biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch một chiều chỉ HS : R có điện trở R ? HS : Cản trở dòng điện. GV : Vai trò của ZAB giống đại lượng nào ? Hoạt động 4 : GV : Nêu ý nghĩa của Z ? 1 L  C HS : tg = GV : Hướng dẫn học sinh tìm biểu thức R xác định độ lệch pha giữa hai đầu đoạn HS : u nhanh pha so với i một góc  mạch ? GV : Nếu đoạn mạch có tính cảm HS : u chậm pha so với i một góc  kháng, nêu mối quan hệ giữa u và i ? GV : Nếu đoạn mạch có tính dung Hoạt động 5 : kháng, nêu mối quan hệ giữa u và i ? 1 HS : L - =0 C GV : Nếu giữ nguyên giá trị của hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch và thay đổi tần số góc  đến một HS : Zmin = R. giá trị sao cho cảm kháng bằng dung kháng ? U HS : Im = GV : Tổng trở của đoạn mạch có giá trị R như thế nào ? GV : Cường độ dòng điện hiệu dụng HS : Có biên độ bằng nhau. HS : Bằng hiệu điện thế ở hai đầu đoạn của đoạn mạch có giá trị như thế nào ? GV : Hiệu điện thế tức thời giữa hai mạch. bản tụ điện và hai đầu cuộn cảm có đặc HS : Đồng pha
HS : Quan sát đồ thị điểm gì ? HS : Điện trở lớn GV : Hiệu điện thế ở hai đầu R có đặc HS : Điện trở nhỏ. điểm gì ? GV : Pha của u và I biến đổi như thế HS : Xem sách giáo khoa nào ? GV : Giới thiệu đồ thị 40.4 GV : Đặc điểm của đường 1 GV : Giới thiệu ý nghĩa vật lý của đường cong cộng hưởng ? IV / NỘI DUNG : 1. Các giá trị tức thời trên từng phần của đoạn mạch Xét đoạn mạch gồm một điện trở thuần R, một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và một tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Hình 40.1 Sơ đồ đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Giả sử cường độ dòng điện trong đoạn mạch có biểu thức i = Iocost. Biểu thức của các hiệu điện thế tức thời : uR = UORcost  uL = LIocos  t     2   = UOLcos  t     2   uC = UOCcos  t     2  Hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu A, B là : u = uR + uL + uC (40.1) 2. Giản đồ vectơ. Quan hệ giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế a) Giản đồ vectơ Hình 40.2 Giản đồ vectơ vẽ theo quy tắc hình bình hành
b) Định luật Ôm cho đoạn mạch RLC nối tiếp. Tổng trở. 2 2 Uo = U OR  U OL  U OC  (40.3) Chia hai vế của công thức 40.3 cho 2 2 2 U = U R  U L  U C  (40.4) 1 Thay U = IR; UL = IL; UC = vào công thức (40.4), ta tìm được cường C độ dòng điện hiệu dụng : U U I=  2 2 R 2   Z L  ZC  1  2 R  L   C   Nếu đặt 2 1  2 Z= (40.5) R  L   C   Thì U I= (40.6) Z Đối với dòng điện xoay chiều tần số góc , đại lượng Z đóng vai trò tương tự như điện trở đối với dòng điện không đổi và được gọi là tổng trở của đoạn mạch. c) Độ lệch pha của hiệu điện thế so với dòng điện. 1 L  C tg = (40.7) R Nếu đoạn mạch có tính cảm kháng thì  > 0, dòng điện trễ pha đối với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch. Nếu đoạn mạch có tính dung kháng, t hì  < 0, dòng điện sớm pha đối với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch. 3. Cộng hưởng điện Nếu giữ nguyên giá trị của hiệu điện thế hiệu dụng U giữa hai đầu đoạn 1 mạch và thay đổi tần số góc  đến một giá trị sao cho L - = 0 thì có hiện C tượng đặc biệt xảy ra trong mạch, gọi là hiện tượng cộng hưởng điện. - Tổng trở của đoạn mạch đạt giá trị cực tiểu : Zmin = R. U - Cường độ hiệu dụng dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại : Im = R Hiệu điện thế trên điện trở R bằng hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. - Dòng điện biến đổi đồng pha với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch.
1 = (40.8) LC V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4 và làm bài tập 1 Xem bài 41