Skkn phương pháp giải bài toán mạch điện xoay chiều có tần số góc thay đổi

1. MỞ ĐẦU
1.1. Lí do chọn đề tài
Vật lí học là bộ môn khoa học cơ bản, làm cơ sở lý thuyết cho một số môn khoa
học ứng dụng mới ngày nay. Sự phát triển của Vật lí học dẫn tới sự xuất hiện nhiều
ngành kỹ thuật mới: Kỹ thuật điện, kỹ thuật điện tử, tự động hoá và điều khiển học,
cơng nghệ thơng tin…
Do có tính thực tiễn, nên bộ mơn Vật lí ở các trường phổ thơng là mơn học
mang tính hấp dẫn. Tuy vậy, Vật lí là một mơn học khó vì cơ sở của nó là tốn học.
Bài tập Vật lí rất đa dạng và phong phú. Trong phân phối chương trình số tiết bài
tâp lại hơi ít so với nhu cầu cần củng cố kiến thức cho Học sinh. Chính vì thế,
người giáo viên phải làm thế nào để tìm ra phương pháp tốt nhất nhằm tạo cho học
sinh niềm say mê u thích mơn học này.Giúp học sinh việc phân loại các dạng bài
tập và hướng dẫn cách giải là rất cần thiết. Việc làm này rất có lợi cho Học sinh
trong thời gian ngắn đã nắm được các dạng bài tập, nắm được phương pháp giải và
từ đó có thể phát triển hướng tìm tịi lời giải mới cho các dạng bài tương tự.
Trong yêu cầu về đổi mới giáo dục về việc đánh giá Học sinh bằng phương
pháp trắc nghiệm khách quan thì khi Học sinh nắm được dạng bài và phương pháp
giải sẽ giúp cho học sinh nhanh chóng tìm được đáp số.
Điện xoay chiều là một phần quan trọng trong chương trình Vật lí lớp 12 và
thường có mặt trong đề thi của các kì thi Quốc gia hiện hành, và đây cũng là một
phần có lượng kiến thức lớn và khó đối với nhiều học sinh THPT. Với lí do đó,
chúng tơi chọn nghiên cứu đề tài: “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TỐN MẠCH
ĐIỆN XOAY CHIỀU CĨ TẦN SỐ GĨC THAY ĐỔI”.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Đề tài nàynhằm trang bị cho các em học sinh lớp 12 những kiến thức cơ bản, giúp
các em có thể nhanh chóng định hình những kiến thức cần áp dụng để giải các bài
tập trắc nghiệm phần Điện xoay chiều một cách nhanh chóng và tránh được những
nhầm lẫn. Trên cơ sở những kết quả đã nghiên cứu, các kiến thức được phân loại
trong từng trường hợp vận dụng, học sinh sẽ ghi nhớ và áp dụng gải bài tập rất
nhanh, giúp Học sinh có được kết quả cao trong kì thi Quốc gia THPT.
1.3. Đối tượng nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu các dạng bài tập cơ bản và nâng cao thường gặp trong đề thi
THPT Quốc gia và áp dụng rộng rãi cho học sinh có lực học trung bình, khá, giỏi.
Với phạm vi một sáng kiến kinh nghiệm ở trường THPT, ở chuyên đề này, chúng
tôi sẽ nghiên cứu đến một số vấn đề nhỏ của môn vật lý lớp 12:
- Hệ thống cơ sở lí thuyết về Điện xoay chiều;
- Đưa ra phương pháp giải 4 dạng bài tập mạch R-L-C có tần số góc thay đổi và
một số ví dụ cụ thể.
-Bài tập tự luyện.
1

skkn


Đề tài được áp dụng cho 2 lớp 12A6 và 12A8 là 2 lớp có đa số Học sinh theo
ban KHTN, chất lượng tương đương nhau. Lớp đối chứng 12A6 có 43 Học sinh và
lớp thực nghiệm 12A8 có 42 Học sinh.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
- Khái quát hóa, phân loại các trường hợp để có thể giải quyết các bài tập về mạch
điện xoay chiều R-L-C có tần số góc thay đổi.
- Xây dựng cơng thức tổng qt cho một số trường hợp.
- Phương pháp thống kê, xử lý số liệu.

2

skkn


2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
2.1.1. Những kiến thức toán học bổ trợ

* Tính chất của phân thức đại số

A
B , trong điều kiện A là hằng số dương, thì phân số P đạt

Xét một phân số P =
giá trị lớn nhất nếu mẫu số B nhỏ nhất.
* Tính chất của hàm số bậc hai: y = ax2 + bx + c, với a > 0 đạt giá trị nhỏ nhất
tại điểm x = - \f(b,2a; ymin = - \f(,4a = - \f(,a
2.1.2. Phương pháp chuẩn hóa số liệu
Khi các đại lượng cùng loại phụ thuộc nhau một tỉ lệ nào đó, thì có thể chọn một
trong số các đại lượng đó bằng 1.
Bước 1: Xác định cơng thức liên hệ.
Bước 2: Lập bảng chuẩn hóa.
Bước 3: Thiết lập các phương trình liên hệ và tìm nghiệm.
2.1.3. Mạch RLC có  thay đổi để URmax
U.R

UR = I.R=

2

2

√ R +( Z −Z
L

C

)  URmax khi ZL = ZC cộng hưởng:  = \f(1, URmax = U

2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
Bài tập về mạch R-L-C có tần số thay đổi trong chương trình Vật lí lớp 12
thường gậy khó khăn cho Học sinh, số tiết bài tâp lại hơi ít so với nhu cầu cần nắm
kiến thức cho học sinh. Qua những năm đứng lớp, tôi nhận thấy Học sinh thường
rất lúng túng trong việc tìm cách giải dạng bài tập này. Hiện tại cũng có nhiều sách
tham khảo cũng đã trình bày về các dạng bài tập mạch điện xoay chiều có tần số
góc thay đổi ở các góc độ khác nhau. Ở chuyên đề này trình bày việc nhận diện và
hướng dẫn cách giải có tính hệ thống với những chú ý giúp các em nắm sâu sắc các
vấn đề liên quan. Việc làm này rất có lợi cho Học sinh trong thời gian ngắn đã nắm
được các dạng bài tập, nắm được phương pháp giải và từ đó có thể phát triển hướng
tìm tịi lời giải mới cho các bài tương tự.

3

skkn


2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm (các giải pháp sử dụng để giải quyết vấn đề)
2.3.1. Dạng 1. Khi  thay đổi hai giá trị  1 và  2 có cùng Z (I; UR; P; cos

(Hai dịng điện cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau là

)

)

Chứng minh:

Ví dụ 1: (ĐH – 2009) Đặt điện áp xoay chiều

có U0 không đổi và
thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Thay đổi thì
cường độ dịng điện hiệu dụng trong mạch khi
hiệu dụng trong mạch khi
A.

bằng cường độ dòng điện

. Hệ thức đúng là:

B.

C.

D.

Hướng dẫn

Cách 1:

I phụ thuộc

theo kiểu hàm phân thức nên:

Chọn B.
4

skkn

Cách 2: I khơng đổi

khơng thay đổi.

Ví dụ 2: (ĐH – 2011). Lần lượt đặt các điện áp xoay chiều
và
vào hai
đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện
có điện dung C mắc nối tiếp thì cường độ dịng điện trong đoạn mạch có biểu
thức

tương

ứng

là

và

. So sánh I và I’, ta có:
A.

B.

C.

D.

Hướng dẫn

Đồ thị
theo
có dạng như
hình vẽ. Càng gần vị trí đỉnh dịng hiệu dụng
càng lớn lên
Chọn C.
Chú ý:
Khi thay đổi mà I1 = I2 thì tính được số lần
cộng hưởng.
Chú ý: Khi R không đổi và hai giá trị của L hoặc C hoặc

mà Z khơng thay đổi

thì
(Lấy

khi

và ngược lại)

Dịng điện trong hai trường hợp lệch pha nhau là
Ví dụ 3: Đoạn mạch RLC đặt dưới điện áp xoay chiều ổn định có tần số f thay
đổi được. Khi tần số là f1 và khi tần số là f2 thì pha ban đầu của dịng điện qua
mạch là
và
, cịn cường độ hiệu dụng khơng thay đổi. Tính hệ số công
suất của mạch khi f = f1.
A. 0,5

B. 0,71

C. 0,87

D. 0,6
5

skkn


Hướng dẫn

Dòng điện trong hai trường hợp lệch pha nhau là
Chọn B.
2.3.2. Dạng 2. Khi
= nR (

thay đổi hai giá trị

,

và

(giả sử

) có cùng Z

)

(Hai dịng điện cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau là

)

Chứng minh:
Từ

Vì

thì chỉ có thể xảy ra trường hợp:

Từ hệ thức này có thể đi theo hai hướng:
* Nếu cho biết L mà không cho biết C thì khử C:

6

skkn


* Nếu cho biết C mà không cho biết L thì khử L:

Ví dụ 4: Đặt điện áp xoay chiều có tần số ω thay đổi được vào hai đầu đoạn
mạch RLC nối tiếp. Khi ω thay đổi thì cường độ hiệu dụng trong mạch đạt giá trị
cực đại là Imax và hai giá trị ω1 và ω2 thì cường độ hiệu dụng trong mạch đạt giá trị
đều bằng Imax/
A. R = 30 Ω.
R= 100 Ω.

. Cho

, tính R.
B. R = 60 Ω.

C. R=120 Ω.

D.

Hướng dẫn

Thay các giá trị vào cơng thức:

Chọn A.

Ví dụ 5: (ĐH − 2012) Đặt điện áp
(V) (U0 không đổi, ω thay đổi
được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự
cảm 0,8/π H và tụ điện mắc nối tiếp. Khi ω = ω 1 thì cường độ dịng điện hiệu
dụng qua đoạn mạch đạt giá trị cực đại Im. Khi ω = ω1 hoặc ω = ω2 thì cường độ
dòng điện cực đại qua đoạn mạch bằng nhau và bằng I m. Biết
rad/s.
Giá trị của R bằng
A. 150 Ω.

B. 200 Ω.

C. 160 Ω.

D. 50 Ω.

Hướng dẫn
Ý của bài tốn, khi ω = ω1 hoặc ω = ω2 thì
Sau khi nghiên cứu kĩ phương pháp nói trên, thay giá trị vào công thức:

Chọn C.

7

skkn


2.3.3. Dạng 3. Tìm ω để điện áp hiệu dụng trên tụ, trên cuộn cảm cực đại.
Đặt

, ta có:

1)
2) 2)

CM1:

CM2:

Hệ quả:
1)

2)

3) Khi

suy ra
8

skkn


. Chuẩn hóa

4) Khi

suy ra

Chuẩn hóa:
Ví dụ 6: Một đoạn mạch không phân nhánh gồm: điện trở thuần 100 Ω, cuộn dây
thuần cảm có độ tự cảm 15 mH và tụ điện có điện dung 1 µF. Đặt vào hai đầu
mạch một điện áp xoay chiều mà chỉ tần số thay đổi được. Khi điện áp hiệu dụng
hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại thì tần số góc có giá trị là
A. 20000/3 (rad/s).
(rad/s).

B. 20000 (rad/s). C. 10000/3 (rad/s).

D. 10000

Hướng dẫn

Chọn D.
Ví dụ 7: Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có tần số góc ω thay đổi, cuộn dây
thuần cảm. Khi
(rad/s) thì điện áp hiệu dụng trên hai đầu tụ đạt cực đại,
cịn khi
(rad/s) thì điện áp hiệu dụng trên hai đầu cuộn cảm đạt cực đại.
Khi tần số góc là bao nhiêu thì điện áp hiệu dụng trên hai đầu điện trở đạt giá trị

cực đại?
A. 250π (rad/s). B. 200 π (rad/s).

C. 500 π (rad/s).

D. 300 π (rad/s).

Hướng dẫn
Chọn B

9

skkn


Ví dụ 8: Mạch điện RLC nối tiếp
đang xảy ra cộng hưởng. Nếu chỉ
giảm tần số một lượng rất nhỏ thì:
A. Điện áp hiệu dụng tụ khơng đổi.
B. điện áp hiệu dụng trên điện trở
thuần không đổi.
C. Điện áp hiệu dụng trên tụ tăng.
D. Điện áp hiệu dụng trên tụ giảm.

Hướng dẫn
* Khi

thì UCmax, khi

thì URmax (cộng hưởng), khi

thì ULmax)

* Ta nhận thấy, từ vị trí
giảm tần số một lượng nhỏ thì ω dịch về phía
một lượng nhỏ tức là UC sẽ tăng (đồ thị UC đi lên) Chọn C.
Ví dụ 9: Đoạn mạch AB gồm AM nối tiếp với MB. Đoạn AM gồm điện trở
thuần R nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn MB chỉ có cuộn cảm thuần có
độ tự cảm L với CR2 < 2L. Đặt vào AB một điện áp
, u không đổi và
ω thay đổi. Khi
thì điện áp hai đầu cuộn cảm cực đại, khi đó điện áp tức hai
đầu đoạn mạch AM và AB lệch pha nhau là α. Giá trị nhỏ nhất của tanα là:
A.

B.

C.

D.

Hướng dẫn
Khi tần số thay đổi:
(u sớm hơn i nên

Gọi α là độ lệch pha của

)

và u thì

trong đó

và

10

skkn


Chọn A.
2.3.4. Dạng 4. Giá trị điện áp hiệu dụng cực đại

Đặt
Ta có:
CM:

* Khi

số liệu được chuẩn hóa:

* Khi

số liệu được chuẩn hóa:

Hệ quả:

Từ

và

suy ra:

Ta có thể viết chung:

Nếu cho ωR và ωC thì ta thay

sẽ được:
11

skkn


Nếu cho ωR và ωL thì ta thay

sẽ được:

Ví dụ 10: Một đoạn mạch không phân nhánh gồm: điện trở thuần 100 Ω, cuộn
dây thuần cảm có độ tự cảm 12,5 mH và tụ điện có điện dung 1 µF. Đặt vào hai
đầu mạch điện một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V và có tần số
thay đổi được. Giá trị cực đại của điện áp hiệu dụng trên tụ là
A. 300 (V).

B. 200 (V).

C. 100 (V).

D. 250 (V).

Hướng dẫn

Chọn D.
Ghi nhớ:
Khi cần tìm điều kiện của ω ta tính

.

Khi tìm giá trị ULmax, UCmax ta tính n theo cơng thức
Ví dụ 11: Đặt điện áp
(V) (ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn
mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có
điện dung C, với CR 2 < 2L. Khi
rad/s thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu
tụ điện đạt cực đại UCmax. Khi
rad/s thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm
đạt cực đại. Giá trị của UCmax gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 85 V.

B. 145 V.

C. 57 V.

D. 173V.

Hướng dẫn

Chọn A

12

skkn


Ví dụ 12: (ĐH - 2013) Đặt điện áp
(V) (f thay đổi được) vào hai
đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở R và
tụ điện có điện dung C, với CR 2 < 2L. Khi f = f1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai
đầu tụ điện đạt cực đại. Khi f = f 2 = f1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện
trở đạt cực đại. Khi f = f3 thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại U Lmax. Giá
trị của ULmax gần giá trị nào nhất sau đây:
A. 85 V.

B. 145 V.

C. 57 V.

D. 173V.

Hướng dẫn

Chọn B.
Chú ý: Nếu bài toán chỉ cho ω biến thiên từ ω 1 đến ω2 thì đế tìm giá trị lớn nhất
nhỏ nhất ta so sánh giá trị tại hai đầu giới hạn và giá trị tại đỉnh.
Ví dụ 13: Đặt điện áp xoay chiều
với ω thay đổi từ 100π rad/s
đến 200π rad/s vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở
, cuộn cảm
thuần với độ tự cảm 1/π H và tụ điện có điện dung 0,1/π mF. Điện áp hiệu dụng
giữa hai đầu cuộn cảm có giá trị lớn nhất và nhỏ nhất tương ứng là:
A. 107, 2 V và 88,4 V.

B. 50 V và 100/3 V.

C. 100 V và 50 V.
D.

và 50 V.

Hướng dẫn

13

skkn


;

Chọn A
TẬP TỰ LUYỆN
Câu 1: Một đoạn mạch không phân nhánh gồm: điện trở thuần 100 Ω, cuộn dây thuần cảm có độ
tự cảm 15 mH và tụ điện có điện dung 1 μF. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều mà chỉ
tần số thay đổi được. Khi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại thì tần số góc có
giá trị là
A. 20000/3 (rad/s).
B. 20000 (rad/s).
C. 10000/3 (rad/s).
D. 10000 (rad/s).
Câu 2: Đặt điện áp
(V) (tần số thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch không
phân nhánh gồm điện trở thuần 100 Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 15 mH và tụ điện có
điện dung 1 μF, điều chỉnh tần số góc để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại.

Giá trị cực đại đó là
A. 50 V

B. 60 V

C. 60

V

D. 50

V

Câu 4. Một đoạn mạch không phân nhánh gồm: điện trở thuần 100 Ω, cuộn dây thuần cảm có độ
tự cảm 15 mH và tụ điện có điện dung 1 μF. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều mà chỉ
tần số thay đổi được. Khi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại thì tần số góc có
giá trị là
A. 20000/3 (rad/s).
B. 20000 (rad/s).
C. 10000/3 (rad/s).
D. 10000 (rad/s).
Câu 5: Đặt điện áp
(V) (tần số thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch không
phân nhánh gồm điện trở thuần 100 Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 15 mH và tụ điện có
điện dung 1 μF, điều chỉnh tần số góc để điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại.
Giá trị cực đại đó là
A. 50 V
B. 60 V
C. 60
V

D. 50 V.
Câu 6.Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có tần số góc
thay đổi, cuộn dây thuần cảm. Khi
= 100 (rad/s) thì điện áp hiệu dụng trên hai đầu tụ đạt cực đại, cịn khi
= 400 (rad/s)
thì điện áp hiệu dụng trên hai đầu cuộn cảm đạt cực đại. Khi tần số góc là bao nhiêu thì điện áp
hiệu dụng trên hai đầu điện trở đạt giá trị cực đại?
A. 250 rad/s.
B. 200 rad/s.
C. 500 rad/s.
D. 300 rad/s

14

skkn


Câu 7.: (ĐH - 2013).Đặt điện áp u = 120 2 cos2 ft (V) (f thay đổi được) vào hai đầu đoạn
mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C, với
CR2< 2L. Khi f = f1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt cực đại. Khi f = f 2 =
f1 thì
điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở đạt cực đại. Khi f = f 3 thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm
đạt cực đại ULmax. Giá trị của ULmax gần giá trị nào nhất sau đây:
. 85 V
B. 145 V.
C.57 V.
D.173V
A
Câu 8. (Hồng Đức 2016). Đặt điện áp
( U khơng đổi và

có thể thay đổi
được) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện
dung C và điện trở R sao cho

. Khi

thì UCmax. Khi

thì

ULmax=332,61 V. Cố định
thay đổi C để điện áp hiệu dụng trên tụ cực đại và giá trị cực đại
đó là
A. 220V
B.348V
C.421V
D.331V
Câu 9. Đặt điện áp u = U0 cos2 ft (V), với f thay đổi được, vào đoạn mạch RLC nối tiếp (cuộn
dây thuần cảm). Lần lượt thay đổi để f = fC rồi f = fL thì điện áp hiệu dụng trên tụ cực đại rồi điện
áp hiệu dụng trên cuộn cảm cực đại. Nếu 2fL = 3fC thì hệ số công suất khi f = fL bằng bao nhiêu?
A.

.

B.

.

C. 0,5.

D.

.

Câu 10: Đặt điện áp
(V) (f thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối
tiếp theo đúng thứ tự gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung
C, với 2L >R2C Khi f = f0 thì UCmax và tiêu thụ công suất bằng 0,75 công suất cực đại. Khi f = f 0 +
100 Hz thì ULmax và hệ số cơng suất tồn mạch là k. Tìm f0 .
A. f0 = 150 Hz.
B. f0=80 H
C. f0.=100 Hz
D. f0 = 50 Hz.
Câu 11. Đặt
(V) (f thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp theo đúng
thứ tự gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C, với 2L > R 2
C. Khi f = fC thì UCmax và tiêu thụ công suất bằng 2/3 công suất cực đại. Khi f = 2
cơng suất tồn mạch là
A. 1/ 10 .

B. 3 /2.

C. 0,5.

fC thì hệ số

D. 2/

Câu 12. (Chuyên Lê Hồng Phong). Đặt điện áp
(V) (với f thay đổi được)

vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở R = 50 Ω và tụ
điện có điện dung C, với CR2< 2L. Khi f = f1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt cực
đại. Khi
thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở đạt cực đại. Khi f = f3 thì điện áp
giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại và công suất tiêu thụ trên mạch lúc này là P3. Giá trị của P3 là
A. 120 W.
B. 124 W
.
C. 144 W.
D. 160W
Câu 13: Đặt điện áp
(V) (f thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp
theo đúng thứ tự gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C,
với 2L > R2 C. Khi f = fL thì ULmax và u sớm hơn i là 0,78 rad. Khi f = 2fL thì u sớm hơn i là
A. 1,22 rad.
B. 1,68 rad.
C. 0,73 rad.
D. 0,78 rad.
Câu 14. (THPT-Triệu Sơn-2016):Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi vào hai
đầu đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp với tụ điện có điện

15

skkn


dung C. Khi f = f1 thì điện áp hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đạt U Cmax. K hi ở tần số là
thì điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở đạt cực đại.Khi tần số
thì điện áp hiệu dụng hai
đầu tụ điện bằng 150. Giátrị UCmax gần giá trị nào nhất sau đây?

A.200V.
B.220V
.
C.120V
.
D.180V.
Câu 15. (Nam Đàn 2016) .Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R khơng đổi, tụ điện
có điện dụng C khơng đổi và cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được mắc nối tiếp. Đặt vào
hai đầu mạch hiệu điện thế xoay chiều u=120 √ 2cos(ω.t )V , trong đó ω thay đổi được. Cố
định L=L1 thay đổi ω , thấy khi ω = 120 π rad/s thì UL có giá trị cực đại khi đó UC=40

√3

V. Sau đó cố định L=L2=2 L1 thay đổi ω , giá trị của ω

A.40 π
π rad/s

√3

rad/s

B.120 π

√3

để UL có giá trị cực đại là:

C.60 π rad/s

rad/s

Câu 16. Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp, trong đó

D. 100
. Đặt vào hai đầu

đoạn mạch điện áp xoay chiều u = U
cos2πft (V) trong đó f có thể thay đổi được. Khif=f 1 thì
điện áp hiệu dụng giữa trên tụ có giá trị bằng U, mạch tiêu thụ công suất = 3/4 công suất cực đại.
Khi tần số của dòng điện là f2 =f1+100 Hz thì điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm có giá trị bằng
U. Tần số của dòng điện khi điện áp hiệu dụng của tụ cực đại.
A.50

(Hz).

B. 50 Hz.

C.100 Hz.

D.75

.

Cau 17: Đặt điện áp
(V) (f thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp
gồm đoạn AM chứa cuộn cảm thuần độ tự cảm L, đoạn MB chứa điện trở R và tụ điện C, với 2L
> CR2 . Khi f = f1 thì UL = U và tiêt thụ công suất bằng 0,75 công suất cực đại. Khi f = f2 = f1 – 90
Hz thì UL = UC. Khi f = f1 – 130 Hz thì điện áp trên đoạn MB là 300 V. Gía trị của U gần giá trị
nào nhất sau đây?

A. 250 V
B. 270 V
C. 290 V.
D. 300 V.
Câu 18. Đặt điện áp ccó giá trị hiệu dụngU = 120 V, tần số f thay đổi được vào hai đầu đm gồm
cuộn dây thuần cảm L, R và C mắc nối tiếp theo thứ tự đó. Khi tần số là f 1 thì điện áp hai đầu
đoạn mạch chứa RC và điện áp hai đầu cuộn dây L lệch pha nhau một góc 135 0. Khi tần số là f2
thì điện áp hai đầu đoạn mạch chứa RL và điện áp hai đầu tụ điện lệch pha nhau một góc 135 0.
Khi tần số là f3 thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Biết rằng
. Điều chỉnh tần
số đến khi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại là U Cmax. Giá trị UCmaxgần giá trị
nào nhất sau đây?
A.123 V.
B. 223 V.
C. 130 V.
D.180,3 V.
Câu 19.(Chuyên Võ Nguyên Giáp - Quảng Bình 2016).Cho mạch điện xoay
chiều gồm một điện trở thuần, muộn cuộn cảm thuần và một tụ điện
mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu
dụng khơng đổi và tần số góc ω thay đổi được. Điện áp hiệu dụng giữa
hai bản tụ điện và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm lần lượt là U C,
UL phụ thuộc vào ω, chúng được biểu diễn bằng các đồ thị như hình vẽ
bên, tương ứng với các đường UC, UL. Khi ω = ω1 thì UC đạt cực đại Um.
Các giá trị Um và ω1 lần lượt là.
16

skkn


A. 150 330

C. 100 330

B.100330
D.150330

Câu 20. (Sở GD&ĐT Thanh Hóa 2022):Cho đoạn mạch gồm điện trở thuần R,
cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp, với
. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không
đổi, tần số f thay đổi được. Khi tần số f1 = 40 Hz thì hệ số cơng suất của đoạn mạch là
k1. Khi tần số f2 = 80 Hz thì hệ số cơng suất của đoạn mạch là
là f3 thì hệ số cơng suất của đoạn mạch là
nào sau đây?
A. 58 Hz.
B. 115 Hz.

. Khi tần số

. Tần số f3 gần nhất với giá trị
C. 98 Hz.

D. 110 Hz.

-----------------------------------------------

ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN
1.D
11.D

2.C
12.C

3.C
13.A

4.A
14.A

5.C
15.A

6.B
16.A

7.B
17.B

8.C
18.A

9.A
19.B

10.A
20.B

17

skkn

2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản
thân, đồng nghiệp và nhà trường
2.4.1. Kết quả khảo sát đầu năm
Đề tài đã được tiến hành dạy thực nghiệm trong năm học 2021 – 2022 tại lớp
12A6 và lớp đối chứng 12A8 tại trường THPT Hoằng Hóa 2.
Các lớp có năng lực học tập qua đợt khảo sát đầu năm học 2021 - 2022 như sau:
Điểm
Lớp
Thực
nghiệm 12A8 13
Lớp
Đối
chứng 12A6 15

GIỎI

30,95%

34,88%

KHÁ

20 47,62%

21 48,83%

TB

9

YẾU, KÉM

21,43%

7

16,28%

0

0

0

0

Sĩ số

42

vắng
0

43

vắng
0

2.4.2. Nhận xét: Nhìn chung năng lực của HS các lớp thực nghiệm và lớp đối
chứng là như nhau. Lớp thực nghiệm có 78,57% giỏi, khá; lớp đối chứng có

83,72% HS giỏi, khá. Lớp đối chứng có phần cao hơn 5,15% HS khá-giỏi.
Lớp thực nghiệm giảng dạy theo những nghiên cứu của đề tài cịn lớp đối
chứng tiến hành dạy thơng thường không lưu ý đến áp dụng những nghiên cứu của
đề tài.
Sau q trình giảng dạy hết chương “ Dịng điện xoay chiều”, tiến hành ôn
tập và hệ thống lại kiến thức cho lớp thực nghiệm theo vận dụng đề tài, lớp đối
chứng ơn tập bình thường, sau khi tiến hành kiểm tra đề chung như nhau ở lớp
thực nghiệm và lớp đối chứng cho kết quả sẽ được trình bày ở mục 2.4.3
2.4.3. Kết quả qua bài kiểm tra
* Đề kiểm tra chung của 2 lớp năm học 2021 - 2022
Điểm
Lớp
Thực
nghiệm 12A8 23
Lớp
Đối
chứng 12A6 19

GIỎI

KHÁ

TB

YẾU, KÉM

Sĩ số

54,76%

17 40,48%

2

4,76%

0

0

42

vắng
0

44,19%

18 41,86%

6

13,95%

0

0

43

vắng

0

18

skkn


Kết quả tổng quát toàn bài kiểm tra cho thấy các lớp thực nghiệm và lớp đối
chứng đều có tiến bộ so với khảo sát đầu năm. Nhìn chung, kết quả lớp thực
nghiệm đã vượt qua lớp đối chứng. Cụ thể lớp 12A8 có 95,24% bài có điểm giỏi,
khá; lớp đối chứng 12A6 có 86,05% bài có điểm giỏi, khá. Lớp thực nghiệm đã có
số bài kiểm tra đạt điểm khá - giỏi vượt lớp đối chứng 9,19%; tăng 16,67% so với
kết quả khảo sát đầu năm.
Khi áp dụng chuyên đề, Học sinh vận dụng vào giải toán Điện xoay chiều tự
tin hơn, đi tới đáp số nhanh, chính xác hơn và gây được hứng thú trong học tập cho
học sinh.
Chuyên đề này triển khai với các lớp có Học sinh có lực học khá- giỏi rất
hiệu quả.

19

skkn


3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
3.1. Kết luận
Sau một thời gian nghiên cứu tích lũy chúng tơi đã nêu ra được một cách tóm tắt
những nội dung sau:
- Hệ thống cơ sở lí thuyết về điện xoay chiều
- Đưa ra phương pháp giải 4 dạng bài tập Điện xoay chiều, có ví dụ cụ thể:

Dạng 1. Khi  thay đổi hai giá trị  1 và  2 có cùng Z (I; UR; P; cos )
Dạng 2. Khi

thay đổi hai giá trị

và

(giả sử

) có cùng Z = nR (

,
)
Dạng 3. Tìm ω để điện áp hiệu dụng trên tụ, trên cuộn cảm cực đại.
Dạng 4. Giá trị điện áp hiệu dụng cực đại
Sau mỗi dạng tốn, chúng tơi đưa ra cách nhận diện và giải nhanh cho từng dạng.
-Bài tập tự luyện
3.2. Kiến nghị
3.2.1. Đối với nhà trường
Cần trang bị cho giáo viên sách tham khảo phù hợp với nội dung chương trình
của Bộ giáo dục, triển khai có hiệu quả các chuyên đề do sở giáo dục quy định.
3.2.2. Đối với giáo viên 
Cần nghiên cứu tích luỹ kiến thức, học tập bồi dưỡng thường xuyên các modun
có hiệu quả và áp dụng SKKN đạt giải cấp tỉnh vào giảng dạy, cập nhật đổi mới
kiến thức và phương pháp phù hợp với thực tiễn, thay đổi cách dạy và học theo kịp
với sự phát triển của xã hội.
Với sáng kiến này, hy vọng sẽ giúp các em Học sinh lớp 12 có một cái nhìn
tổng qt hơn về việc giải bài tốn điện xoay chiều RLC có tần số góc thay đổi,
rút ngắn được thời gian giải bài tập, nâng cao kết quả trong kì thi tốt nghiệp
THPT. Trong lần viết sau, chúng tơi sẽ khai thác một số dạng tốn Điện xoay

chiều có tần số góc thay đổi mà trong sáng kiến này chưa được đề cập đến.
Do thời gian có hạn nên bài viết khơng tránh khỏi những sai sót, rất mong
quý đồng nghiệp trao đổi, góp ý để đề tài hồn thiện hơn.
Chúng tơi chân thành cảm ơn quý Thầy Cô đã quan tâm!
Xác nhận của thủ trưởng đơn vị

Thanh Hóa, ngày 19 tháng 05 năm 2022
Tơi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết,
khơng sao chép nội dung của người khác.

TRỊNH THỊ CHUNG
20

skkn