Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 46-47: MẠCH CÓ RLC MẮC NỐI TIẾP. CỘNG HƯỞNG ĐIỆN pptx

Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 46-47: MẠCH
CÓ RLC MẮC NỐI TIẾP. CỘNG HƯỞNG ĐIỆN

I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức
- 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 xảy ra cộng hưởng.
2. Kỹ năng
- Xác định được độ lệch pha giữa hiệu điện thế và cường
độ dòng điện.
- Tính được tổng trở của mạch xoay chiều.
- Tìm được các đại lượng trong mạch xoay chiều.
II. CHUẨN BỊ:
1. Giáo viên:
- Giản đồ véctơ của mạch RLC.
2. Học sinh:
- Ôn lại kiến thức về đoạn mạch xoay chiều chỉ có R, có L,
có C.
III. KIỂM TRA BÀI CŨ:
- Trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần L, chỉ
có C điện áp và cđdđ biến thiên như thế nào ?
- Vẽ giản đồ véc tơ biểu diễn điện áp và cường độ dòng
điện trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có C, chỉ có L.
IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC :

HĐ CỦA GIÁO
VIÊN

HĐ CỦA
HỌC SINH
NỘI DUNG

- Viết công thức
điện áp của mạch
điện một chiều
mắc nối tiếp ?

-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
1. Các giá trị tức thời trên t
ừng
phần của đoạn mạch
-Xét đo
ạn mạch gồm một điện trở
thu
ần R, một cuộn cảm thuần có
độ tự cảm L và m
ột tụ điện có điện
- Thông báo cho
HS biết các công
thức đó vẫn đúng
cho các giá trị
tức thời của
mạch điện xoay
chiều.
- Viết biểu thức

điện áp ở hai đầu
mỗi dụng cụ ?



- Điện áp ở 2 đầu
đoạn mạch biến
thiên điều hòa
với tần số bao
nhiêu ?

của bạn.
-Lắng nghe và
ghi nhớ.




-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
của bạn.


-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
của bạn.

dung C mắc nối tiếp.

-Giả sử cường độ dòng đi
ện trong
đo
ạn mạch có biểu thức i =
I
o
cost. Bi
ểu thức của các điện áp
tức thời :
R 0R
u = U cos t
w

L 0L
u = U cos t+
2
æ ö
p
÷
ç
w
÷
ç
÷
ç
è ø

c 0C

u = U cos t-
2
æ ö
p
÷
ç
w
÷
ç
÷
ç
è ø

-Đi
ện áp tức thời giữa hai đầu A,
B là :
u = u
R
+ u
L
+ u
C
(40.1)
2. Giản đồ vectơ. Quan h
ệ giữa
cường độ dòng điện và điện áp.
a) Giản đồ Frenen

- Tại thời điểm t
= 0, vectơ quay

I

biểu diễn cđdđ i
= I
o
cost hợp
với trục Ox một
góc bao nhiêu ?
- Tại thời điểm t
= 0, vectơ quay

R
U

L
U ,

C
U biểu
diễn các điện áp
u
R
, u
L
, u
C
, hợp

với trục Ox một
góc bao nhiêu ?
- Hướng dẫn học
sinh vẽ vectơ
điện áp U
AB
giữa
hai đầu đoạn
mạch ?

-Hướng dẫn học

-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
của bạn.



-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
của bạn.



-Theo dõi và
ghi chép

b) Đ
ịnh luật Ôm cho đoạn mạch
RLC nối tiếp. Tổng trở.
U
o
=
 
2
2
OR OL OC
U U U  (40.3)
Chia hai v
ế của công thức 40.3
cho
2

U =
 
2
2
R L C
U U U  (40.4)
Thay U = IR; U
L

= IL; U
C
=
1
C

vào công thức (40.4), ta tìm đư
ợc
cường độ dòng điện hiệu dụng :
I=
 
2 2
2
2
1
L C
U U
R Z Z
R L
C



 
 
 
 
 

sinh tìm biểu

thức xác định
điện áp giữa hai
đầu đoạn mạch ?
- Hướng dẫn học
sinh thành lập
biểu tổng trở của
đoạn mạch ?




- Vai trò của Z
AB

giống đại lượng
nào ?
- Nêu ý nghĩa
của Z ?
- HD HS tìm BT
xác định độ lệch



-Theo dõi và
ghi chép.


-Theo dõi và
ghi chép.

-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
-Nếu đặt Z =
2
2
1
R L
C


 
 
 
 
(40.5)
Thì I =
U
Z
(40.6)
-Đối với dòng đi
ện xoay chiều tần
số góc , đại lượng Z đóng vai tr
ò
tương tự như điện trở đối với d

òng
điện không đổi và được gọi là t
ổng
trở của đoạn mạch.
c) Đ
ộ lệch pha của điện áp so với
dòng điện.
tg =
1
L
C
R



(40.7)
-N
ếu đoạn mạch có tính cảm
kháng thì  > 0, dòng đi
ện trễ pha
đối với hiệu điện thế ở hai đ
ầu
đoạn mạch. -N
ếu đoạn mạch có
tính dung kháng, thì 
< 0, dòng
đi
ện sớm pha đối với hiệu điện thế
ở hai đầu đoạn mạch.
pha giữa điện áp

hai đầu đoạn
mạch và dòng
điện qua mạch?
- Nếu đoạn mạch
có tính cảm
kháng, nêu mối
quan hệ giữa u
và i ?
- Nếu đoạn mạch
có tính dung
kháng, nêu mối
quan hệ giữa u
và i ?





sung trả lời của
của bạn.
-Theo dõi và
ghi chép.



-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
của bạn.

-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét,bổ
sung trả lời của
của bạn.


3. Cộng hưởng điện
-Nếu giữ nguyên giá tr
ị của hiệu
đi
ện thế hiệu dụng U giữa hai đầu
đoạn mạch và thay đ
ổi tần số góc
 đến một giá trị sao cho L -
1
C

= 0 thì có hiện tư
ợng đặc biệt xảy
ra trong mạch, gọi là hiện tư
ợng
cộng hưởng điện.
- T
ổng trở của đoạn mạch đạt giá
trị cực tiểu :
Z
min
= R.
- Cường độ hiệu dụng dòng đi

ện
trong mạch đạt giá trị cực đại : I
max
=
U
R

-Hiệu điện thế trên đi
ện trở R bằng
hi
ệu điện thế giữa hai đầu đoạn
mạch.
- Dòng đi
ện biến đổi đồng pha với
hi
ệu điện thế giữa hai đầu đoạn
- Nếu giữ nguyên
giá trị của U giữa
hai đầu đoạn
mạch và thay đổi
tần số góc  đến
một giá trị sao
cho Z
C
=Z
L
thì:

- Z của đoạn
mạch có giá trị

như thế nào ?

- I của đoạn
mạch có giá trị
như thế nào ?

-U
L
,U
C
,U
R
có đ
ặc
điểm gì ?
- Độ lệch pha



-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét, bổ
sung trả lời của
của bạn.



-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét, bổ

sung trả lời của
của bạn.
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét, bổ
mạch.
 =
1
LC
(40.8)

giữa u và i như
thế nào ?
- YC HS nhận
xét,bổ sung trả
lờicủa bạn đối
với mỗi câu hỏi
-N.xét, đánh giá
giờ dạy.
sung trả lời của
của bạn.
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét, bổ
sung trả lời của
của bạn.
-Thảo luận và
trả lời.
-Nhận xét, bổ
sung trả lời của

của bạn.

IV. CỦNG CỐ – DẶN DÒ:
-Tóm lược kiến thức trọng tâmcủa bài, hướng dẫn HS trả
lời các câu hỏi sau bài học, yêu cầu HS về làm
cc BT 1,2,3,4,5,6 sau bài học.