Bài 26. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU MẠCH XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN pot

Bài 26.
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
MẠCH XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN
I. Mục tiêu:
1) Kiến thức:
- Hiểu được khái niệm dịng điện xoay chiều, điện áp xoay chiều. Bàiết cách xác
định độ lệch pha của điện áp và cường độ dịng điện xoay chiều theo Bàiểu thức
hoặc theo đồ thị Bàiểu diễn của chúng.
- Hiểu được các đặc điểm của đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần.
- Nắm được các giá trị hiệu dụng và cách tính công suất tỏa nhiệt trung bình của
dịng điện xoay chiều.
2) Kĩ năng:
- Vận dụng được mối liên hệ giữa điện áp và cường độ dịng điện để giải bài toán
về mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần.
II. Chuẩn bị:
1) GV: chuẩn bị: nguồn điện xoay chiều, một điện trở thuần, một đoạn mạch điện
bất kì, dao động kí điện tử hai chùm tia để quan sát đường Bàiểu diễn của cường
độ dịng điện và điện áp.
2) HS: Ôn tập kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ, định luật Ôm cho đoạn
mạch có điện trở thuần của dịng điện không đổi.
II. Tổ chức các hoạt động dạy học:
Hoạt động 1. (10’) Tìm hiểu: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
- GV giới thiệu về nội dung của Bài (SGK
trình by)
- GV vẽ hình 26.1. Giới thiệu nội dung tìm
hiểu bằng cch dng mơ hình my pht điện
xoay chiều, thực hiện TN tạo dịng điện xoay
chiều cho HS quan sát.
- GV nu cu hỏi.
H

1
. Hiện tượng gì sẽ xảy ra nếu quay đều
khung trong từ trường đều có
B

vuơng gĩc
với trục quay của khung?

H
2
. Từ thông qua khung như thế nào? Suất
điện động cảm ứng trong khung như thế
nào?
-GV nên bắt đầu xây dựng Bàiểu thức suất
điện động
0 0
cos( )
e E t
 
  bằng cch cho
HS:
+ Viết Bàiểu thức từ thơng qua khung khi
khung chưa quay, khi khung quay với góc
quay  của php tuyến với
B

bằng t.
-Quan st hình 26.1. Nghe
GV giới thiệu cch thực hiện
TN, quan st kết quả v phn

tích, tìm nguyn nhn dẫn đến
kết quả.
-Trả lời cu hỏi: khi khung
quay;
+ từ thông qua khung Bàiến
thiên điều hịa.
+ trong khung xuất hiện suất
điện động cảm ứng Bàiến
đổi điều hịa.


-Lưu ý nghe GV phn tích
việc xuất hiện hằng số 
0

trong Bàiểu thức suất điện
động cảm ứng.




Khung dây dẫn quay trong từ
trường đều với tốc độ góc 
quanh trục vuơng gĩc với
B

.
Trong khung xuất hiện suất
điện động Bàiến đổi theo
thời gian.

0 0
cos( )
e E t
 
 

e: suất điện động xoay chiều.
, T, f lin hệ bằng cơng
thức:
2
;
2
T f
 
 
 

+ Viết Bàiểu thức e = ’ v lí giải việc xuất
hiện hằng số 
0
.
+ Chỉ ra Bàiên độ suất điện động
E
0
= N.B.S.


Hoạt động 2. (15’) Tìm hiểu: ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU-DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU.
Nu cu hỏi:
H

1
. Bóng đèn sáng lên (từ mô hình
my xoay chiều đơn giản do GV
thực hiện để tạo dịng điện) cho thấy
khi nối 2 đầu khung dây với 2 đầu
bóng đèn cho ta nhận xét gì?
- Giới thiệu điện áp xoay chiều,
dịng điện xoay chiều trong mạch.
H
2
. Hình 26.2 cho Bàiết đại lượng
u(t) và i(t). Đại lượng nào Bàiến
thiên sớm pha hơn và sớm hơn một
lượng bao nhiêu?

H
3
(Từ hình ảnh trn mn hình dao
động kí điện tử) Viết Bàiểu thức

-HS cho rằng hai đầu bóng đèn
có một hiệu điện thế, trong
mạch có dịng điện.

-Nhận Bàiết sự lệch pha của
u(t) v i(t) từ hình 26.2: i(t) sớm
pha hơn u(t) một góc
2


- u(t) và i(t) Bàiến đổi theo
thời gian theo định luật dạng
sin  pt u(t) và i(t) phải có
dạng pt dao động điều hịa.

-Nếu hai cực của máy phát điện
xoay chiều với 1 đoạn mạch tiêu
thụ điện. Trong mạch có 1 dao
động điện từ cưỡng bức với tần số
của sđđ do máy phát ra. Giữa 2
đầu đoạn mạch có một hđt xoay
chiều hay điện áp xoay chiều




-Xét đoạn mạch AB. Qui ước
chiều dương là chiều tính điện áp
tức thời từ AB.
tổng quát của u(t) và i(t)?
- Lưu ý HS viết Bàiểu thức cường
độ dịng điện tức thời thì i phải theo
qui ước chiều dương là chiều tính
điện áp tức thời từ A đến B với một
đoạn mạch AB.

H
4

. Từ pt u(t) và i(t), suy ra độ lệch
pha của u so với i trong một đoạn
mạch?
- GV nói về điện áp xoay chiều
trong thực tế.
H
5
. (Từ dao động điều hịa cơ học)
Nêu cách Bàiểu diễn dao động điều
hịa u(t) v i(t) bằng vectơ quay?




-Viết hai pt:
0
0
cos( )
cos( )
u
i
u U t
i I t
 
 
 
 

-Xác định góc:
u i
  
 


-Đọc SGK mục 5, tìm hiểu
Bàiểu diễn dao động u(t) và
i(t) bằng vectơ quay.
Trường hợp tổng quát:
0
0
cos( )
cos( )
u
i
u U t
i I t
 
 
 
 

-Độ lệch pha của u so với i:
u i
  
 

+
0


: u sớm pha hơn i.
+
0


: u trễ pha hơn i.
+
0


: u cng pha với i.

( )
( )
u t U
i t I





Đặc điểm của
,
U I
 
(SGK)

Hoạt động 3. (5’) Tìm hiểu: ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ
THUẦN.
Nu cu hỏi gợi ý:
H
1
. Thế nào là đoạn mạch xoay
chiều chỉ có điện trở thuần?
Cho VD.

H
2
. Cĩ thể vận dụng công thức
định luật Ôm cho đoạn mạch
có R của dịng điện không đổi
cho dịng điện xoay chiều
không? Vì sao?
-Hướng dẫn HS xây dựng:
u = U
0
cost.
để có i = I
0
cost với
0
0
U
I
R


H
3
Nêu quan hệ của u và i
trong đoạn mạch chỉ có R?

-C nhn suy nghĩ, trả lời cu hỏi.
+ Đoạn mạch có bếp điện, bàn
ủi điện là đoạn mạch chỉ có
điện trở thuần.

+ Áp dụng được định luật Ôm
của dịng điện không đổi cho
dịng điện xoay chiều vì nếu xt
trong khoảng thời gian t rất
ngắn, cc gi trị tức thời u v i
xem như không đổi.




u = U
0
cost.

Áp dụng định luật Ôm như đối với
dịng điện không đổi
0
cos
U

u
i t
R R

 
i = I
0
cost với
0
0
U
I
R


Bàiểu diễn quan hệ của u và i bằng
vectơ quay.

Hoạt động 4. (10’). Xây dựng Bàiểu thức: GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG CỦA CƯỜNG ĐỘ
DÒNG ĐIỆN
ĐIỆN ÁP, SUẤT ĐIỆN ĐỘNG.
Nu cu hỏi gợi ý:
H
1
. Công suất tỏa nhiệt trên
điện trở của dịng điện không
đổi xác định bằng Bàiểu thức
nào?

H

2
. p dụng cho dịng điện xoay
chiều, viết Bàiểu thức tính
cơng suất tỏa nhiệt tức thời?

H
3
Cơng suất tỏa nhiệt Bàiến
thin theo qui luật no? So snh
chu kì Bàiến đổi của nó với chu
kì Bàiến đổi của dịng điện.

- Hướng dẫn HS xây dựng đến
Bàiểu thức:
2
0
2
I
Q R t


- GV hướng dẫn, HS thảo luận
nhĩm xy dựng cơng thức:
0
2
I
I 
.
Yêu cầu HS nhận xét về cường
độ hiệu dụng của dịng điện

- Thảo luận, xy dựng cc Bàiểu
thức.
+ Cơng suất tức thời:
2 2 2
0
cos
p Ri RI t

 














Dịng xoay chiều i = I
0
cost qua đoạn
mạch chỉ có R.

+Cơng suất tỏa nhiệt tức thời:

2 2 2
0
2 2
0 0
cos
1 1
cos2
2 2
p Ri RI t
RI RI t


 
 

+Cơng suất tỏa nhiệt trung bình trong
1 chu kì:
2 2 2
0 0
1
cos
2
p RI t RI

   

+Nhiệt lượng tỏa ra trong thời gian t:
2
0
2

I
Q R t


+Cường độ hiệu dụng của dịng điện
xoay chiều:
0
2
I
I 

Định nghĩa I: SGK.
Điện áp hiệu dụng; Suất điện động
hiệu dụng:
xoay chiều.
- GV lưu ý HS: vôn kế, ampe
kế đo các gái trị hiệu dụng U, I.


- Xem SGK, theo hướng dẫn
của GV, xây dựng công thức
tính I, U, E.


0
2
U
U 

0

2
E
E 


Hoạt động 5. (5’) Vận dụng - củng cố:
* GV nêu câu hỏi 1-2 SGK. Yêu cầu HS vận dụng nội dung bài để trả lời.
+ Hướng dẫn HS giải bài toán số 3, số 4 của SGK trang 146.
+ Hướng dẫn HS chuẩn bì Bài mới.
* HS trả lời cu hỏi ơn tập.
+ Ghi nhận cách giải bài toán do GV hướng dẫn.
+ Ghi nhận những chuẩn bị ở nh.

III. Rút kinh nghiệm – Bổ sung: