Giáo án tổng hợp vật lý 12 1

Trường THPT Phạm Hồng Thái

Ngày soạn: 17/10/2016
Ngày dạy:

1

Tổ KHTN

Tiết KHDH: 23, 24

CHUYÊN ĐỀ: CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (2 tiết)
I. MỤC TIÊU
1. 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.
- Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm thuần.
- Phát biểu được tác dụng của cuộn cảm thuần trong mạch điện xoay chiều.
- Viết được công thức tính dung kháng và cảm kháng.
2. Kĩ năng:
- Giải được các bài tập đơn giản,như tính dung kháng, cảm kháng.
- Viết được biểu thức i hoặc u đối với mỗi loại đoạn mạch.
- Tính được các giá trị hiệu dụng, cực đại ủa các đại lượng.
3. Thái độ:
-Tự tin đưa ra ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà.
-Chủ động trao đổi thảo luận với các học sinh khác và với giáo viên.
-Hợp tác chặt chẽ với các bạn khi thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu thực hiện ở nhà.
4. Xác định nội dung trọng tâm của bài.
+ Mạch điện xoay chiều chỉ chứa điện trở thuần
+ Mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện

+ Mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn dây thuần cảm
5. Mục tiêu phát triển năng lực
5.1. Định hướng các năng lực được hình thành: Năng lực giải quyết vấn đề, năng lực thực
nghiệm; năng lực dự đoán, suy luận lý thuyết; thiết kế và thực hiện theo phương án thí nghiệm, dự
đoán; phân tích, khái quát hóa rút ra kết luận khoa học; đánh giá kết quả và giải quyết vấn đề.
5.2. Bảng mô tả các năng lực có thể phát triển trong chủ đề
Mô tả mức độ thực hiện
Năng lực thành phần
trong chuyên đề
K1: Trình bày được kiến thức về + Phát biểu được định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều chỉ
các hiện tượng, đại lượng, định chứa điện trở thuần
luật, nguyên lí vật lí cơ bản, các + Phát biểu được định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều chỉ
phép đo, các hằng số vật lí chứa tụ điện
+ Phát biểu được định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều chỉ
chứa cuộn dây thuần cảm
+ Nắm được tác dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều.
+ Nắm được độ lệch pha giữa điên áp và dong điện trong cách mạch
điện trên
K3: Sử dụng được kiến thức vật lí -Giải được các bài tập liên quan đến mạch R,L,C
để thực hiện các nhiệm vụ học tập
K4: Vận dụng (giải thích, dự Giải thích được một số hiện tượng thường gặp trong đời sống và kĩ đoán, tính toán, đề ra giải pháp,
thuật liên quan đến điện trở tụ điện ,cuộn cảm
đánh giá giải pháp …) kiến thức
vật lí vào các tình huống thực tiễn
P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn
Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác
và xử lí thông tin từ các nguồn
nhau (báo chí, internet …) để tìm hiểu về ứng dụng của dòng điện
khác nhau để giải quyết vấn đề
xoay

trong học tập vật lí
P4: Vận dụng sự tương tự và các
Vận dụng sự tương tự giữa dao động cơ và dòng điện xoay chiều, học
mô hình để xây dựng kiến thức
.sinh xây dựng một số công thức liên hệ
vật lí
Giáo viên: Ngô Thị Thùy Nhung

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


Trường THPT Phạm Hồng Thái

P5: Lựa chọn và sử dụng các công
cụ toán học phù hợp trong học tập
.vật lí
P9: Biện luận tính đúng đắn của
kết quả thí nghiệm và tính đúng
đắn các kết luận được khái quát
.hóa từ kết quả thí nghiệm này
X1: trao đổi kiến thức và ứng
dụng vật lí bằng ngôn ngữ vật lí
và các cách diễn tả đặc thù của
vật lí
X2: phân biệt được những mô tả
các hiện tượng tự nhiên bằng
ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ
(vật lí (chuyên ngành
X3: lựa chọn, đánh giá được các
.nguồn thông tin khác nhau

2

Tổ KHTN

Các phép tính tích phân, đạo hàm, lượng giác, đại số giản đồ Fre-nen
. để chứng minh các công thức củadòng điện xoay chiều
Từ kết quả thu được từ thí ngiệm ,nhận xét kết quả thí nghiệm, so
sánh với lí thuyết
Sử dụng đúng các thuật ngữ vật lí khi nói về dòng điện xoay chiều,
cảm kháng, dung kháng tổng trở, hệ số công suất .
Phân biệt được dòng diện xoay chiều và dòng điện một chiều

Sử dụng sách giáo khoa, báo, tạp chí, thông tin trên internet để giải
quyết các nhiệm vụ học tập
So sánh những nhận xét từ kết quả của nhóm mình với nhóm khác và
kết luận nêu ở SGK.
X5: Ghi lại được các kết quả từ Học sinh tự ghi lại các nội dung của hoạt động học tập và kiến thức
các hoạt động học tập vật lí của
.cuả mình tìm tòi cũng như của nhóm mình hay nhóm bạn
mình (nghe giảng, tìm kiếm thông
(…tin, thí nghiệm, làm việc nhóm
X7: Thảo luận được kết quả công Tiến hành thảo luận trong nhóm để đưa ra tiếng nói chung trong
việc của mình và những vấn đề
nhóm
liên quan dưới góc nhìn vật lí
X8: tham gia hoạt động nhóm Tham gia tích cực vào tiến trình xây dựng kiến thức của nhóm mình
trong học tập vật lí
.cũng như phản hồi tích cực đối với nhóm bạn
C1: Xác định được trình độ hiện Xác định được trình độ hiện có về kiến thức: dòng điện xoay chiều,

có về kiến thức, kĩ năng , thái độ mạch R,L,C mắc nối tiếp, các công thức tính toán liên quan thông qua
của cá nhân trong học tập vật lí
.các bài kiểm tra ngắn ở lớp và tự giải bài tập ở nhà
C2: Lập kế hoạch và thực hiện Lập kế hoạch, thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập
được kế hoạch, điều chỉnh kế trên lớp và ở nhà với toàn chủ đề sao cho phù hợp với điều kiện học
hoạch học tập vật lí nhằm nâng
tập
.cao trình độ bản thân
II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1. Giáo viên:
PHT1: Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở ,tụ điện , cuộn cảm thuần
1. Theo định luật Ohm, i và u tỉ lệ với nhau như thế nào? Dựa vào biểu thức của u và i, ta có nhận xét
gì(Quan hệ giữa I và U,độ lệch pha ).? Phát biểu định luật Ohm?
2.Nhận xét gì về kết quả thu được từ thí nghiệm? Có hiện tượng xảy ra ở các bản của tụ điện khi ta nối hai
đầu tụ điện vào một nguồn điện xoay chiều để tạo nên điện áp u giữa hai bản của tụ điện?
3. Điện tích trên các bản của tụ điện thay đổi như thế nào? Cường độ dòng điện ở thời điểm t xác định bằng
công thức nào? Viết biểu thức của i và u? ZC đóng vai trò gì trong công thức? Dựa vào biểu thức của u và i,
ta có nhận xét gì(Quan hệ giữa I và U,độ lệch pha ).? Phát biểu định luật Ohm? Ý nghĩa của ZC
4.Cuộn cảm thuần là gì? i là một dòng điện xoay chiều thì Φ trong cuộn dây thay đổi như thế nào?suất điện
động tự cảm trong cuộn cảm trở thành gì?hoàn thành C5 ?
5. biểu thức điện áp hai đầu của cảm thuần có dạng như thế nào ? ZL đóng vai trò gì trong công thức? Dựa
vào biểu thức của u và i, ta có nhận xét gì(Quan hệ giữa I và U,độ lệch pha ).? Phát biểu định luật Ohm? Ý
nghĩa của Dựa vào biểu thức của u và i, ta có nhận xét gì(Quan hệ giữa I và U,độ lệch pha ).? Phát biểu định
luật Ohm? Ý nghĩa của ZL ?
Giáo viên: Ngô Thị Thùy Nhung

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


Trường THPT Phạm Hồng Thái

3

Tổ KHTN

2. Học sinh:
- Ơn lại các kiến thức về chuyển động tròn đều đã học lớp 10 (chu kì, tần số và mối liên hệ giữa tốc
độ góc với chu kì hoặc tần số).
- Ơn lại kiến thức tốn học về đạo hàm, cách tính đạo hàm, ý nghĩa vật lí về đạo hàm.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Năng lực
Nội dung
Hoạt động GV
Hoạt động HS
hình
thành
Nội dung 1. (10 phút)
- Định nghĩa dòng điện xoay
K1,
Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ
chiều.
X5,X6.
- Viết được biểu thức tức thời
của dòng điện xoay chiều.
- Giải thích tóm tắt ngun tắc
tạo ra dòng điện xoay chiều.
- Viết được biểu thức của cơng
suất tức thời của dòng điện xoay
chiều chạy qua một điện trở.
Nội dung 2. (10 phút)

Chuyển giao nhiệm vụ
Thực hiện nhiệm vụ
K1; X5
Tìm hiểu mối quan hệ giữa i GV giới thiệu về mối quan
- Học sinh tiếp thu cơng
và u trong mạch điện xoay hệ về pha giữa cường độ
thức
chiều
dòng điện và hiệu điện thế Báo cáo, thảo luận
Kết luận hoặc Nhận định hoặc
Hợp thức hóa kiến thức
- Nếu cường độ dòng điện xoay
chiều trong mạch:
i = I0cosωt = I 2 cosωt
→ điện áp xoay chiều ở hai đầu
mạch điện:
u = U0cos(ωt+ ϕ)
= U 2 cos(ωt+ ϕ)
Với ϕ là độ lệch pha giữa u và i.
+ Nếu ϕ > 0: u sớm pha ϕ so với i.
+ Nếu ϕ < 0: u trễ pha |ϕ| so với i.
+ Nếu ϕ = 0: u cùng pha với i.
Nội dung 3 (5 phút)
*chuyển giao nhiệm vụ:
- Làm việc nhóm trả lời
K1,
Tìm hiểu mạch điện xoay Hồn thành các câu hỏi ở PHT2 câu hỏi của giáo viên.
K1,K2,K
chiều chỉ có điện trở
Câu 1

3
*u cầu các hs trong lớp cùng
tham gia trả lời
Đại diện nhóm trình
X5,K1,K
bày , thành viên còn lại
3
* Nhận xét, bổ sung, tổng qt chú ý lắng nghe và bổ
hóa kiến thức trọng tâm
sung, góp ý.
- Nối hai đầu R vào điện
áp xoay chiều:
u = Umcosωt = U 2
cosωt
- Theo định luật Ohm
u U
i= =
2cosωt
R R

Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


Trường THPT Phạm Hồng Thái

4

Tổ KHTN

Nếu ta đặt: I =

Nội dung 3 (5 phút) Tìm hiểu
mạch điện xoay chiều chỉ có tụ
điện
So sánh pha dao động của u và i
+ i sớm pha π/2 so với u (hay u
trễ pha π/2 so với i).
Ý nghĩa của dung kháng
+ ZC là đại lượng biểu hiện sự
cản trở dòng điện xoay chiều
của tụ điện.
+ Dòng điện xoay chiều có tần
số cao (cao tần) chuyển qua tụ
điện dễ dàng hơn dòng điện
xoay chiều tần số thấp.
+ ZC cũng có tác dụng làm cho i
sớm pha π/2 so với u.

Giáo viên: Ngô Thị Thùy Nhung

* Tạo tình huống nảy sinh vấn đề:
- GV làm thí nghiệm như sơ đồ
hình 13.3 Sgk.
*chuyển giao nhiệm vụ:
- Yêu cầu HS thảo luận nhóm
hoàn thành các câu hỏi ở PHT 3
Câu 2 ,Câu 3?
*Yêu cầu 1 hs đại diện 1 nhóm

trình bày kết quả đã thảo luận báo
cáo kết quả đã thảo luận

U
R

thì:
i = I 2cosω t
- Kết luận:
1. Định luật Ohm đối với
mạch điện xoay chiều:
Sgk
2. u và i cùng pha.
-Các nhóm nhận xét.
-HS lắng nghe tiếp thu
lời nhận xét, đánh giá
của GV.
- Ghi nhận kiến thức .
HS quan sát mạch điện
P1
và ghi nhận các kết quả
thí nghiệm.
X6,X8,C
6,P1,
-Làm việc theo nhóm
hoàn thành nhiệm vụ mà
GV giao.
Đại diện nhóm trình
bày , thành viên còn lại
chú ý lắng nghe và bổ

sung, góp ý.
Câu 2:Kết quả:
+ Tụ điện không cho
dòng điện một chiều đi
qua.
+ Dòng điện xoay chiều
có thể tồn tại trong
những mạch điện có
chứa tụ điện.
Câu 3:
u = Umcosωt = U 2
cosωt
- Điện tích bản bên trái
của tụ điện:
q = Cu = CU 2 cosωt
- Cường độ dòng điện ở
thời điểm t:
dq
i=
= −ωCU 2sinω t
dt
hay:
π
i = ω CU 2cos(ω t + )
2
Đặt: I = UωC
π
thì
i = I 2cos(ω t + )
2

và
u = U 2 cosωt

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017

K1,K3,
P5,C1,C
2


Trường THPT Phạm Hồng Thái

5

Tổ KHTN

- Nếu lấy pha ban đầu
của i bằng 0
thì
i = I 2cosω t
và
π
u = U 2cos(ω t − )
2
- Ta có thể viết:
U
I=
1 và đặt
ωC
1

ZC =
ωC
U
I=
thì:
ZC
trong đó ZC gọi là dung
kháng của mạch.
- Định luật Ohm: (Sgk)

Tiết 2
Nội dung
Nội dung 1. (10 phút)
Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ

Hoạt động GV

Hoạt động HS

Phát biểu định luật Ôm cho mạch
điện xoay chiều chỉ có một điện
trở và một tụ điện.

Nội dung 2. (20 phút)
*chuyển giao nhiệm vụ:
Tìm hiểu mạch điện xoay - Yêu cầu HS thảo luận nhóm
chiều chỉ có cuộn cảm thuần
hoàn thành các câu hỏi ở PHT 3
Câu 4,5?
Điện áp hiệu dụng ở hai đầu

*Yêu cầu 1 hs đại diện 1 nhóm
cuộn cảm:
trình bày kết quả đã thảo luận báo
U = ωLI
Suy ra:
cáo kết quả đã thảo luận
U
I=
ωL
Đặt
ZL = ωL
* Nhận xét, bổ sung, tổng quát
U
hóa kiến thức trọng tâm
I=
Ta có:
ZL
Cơ chế tác dụng cản trở dòng điện
xoay chiều của R và L khác hẳn
Trong đó ZL gọi là cảm kháng
nhau. Trong khi R làm yếu dòng
của mạch.
điện do hiệu ứng Jun thì cuộn
- Định luật Ohm: (Sgk)
cảm làm yếu dòng điện do định
Trong đoạn mạch chỉ có một
cuộn cảm thuần: i trễ pha π/2 so luật Len-xơ về cảm ứng từ.
với u, hoặc u sớm pha π/2 so với
i.
. Ý nghĩa của cảm kháng

+ ZL là đại lượng biểu hiện sự
Giáo viên: Ngô Thị Thùy Nhung

-Làm việc theo nhóm
hoàn thành nhiệm vụ mà
GV giao. Đại diện nhóm
trình bày , thành viên
còn lại chú ý lắng nghe
và bổ sung, góp ý.
- Cuộn cảm thuần là
cuộn cảm có điện trở
không đáng kể.
-HS lắng nghe tiếp thu
lời nhận xét, đánh giá
của GV.
- Ghi nhận kiến thức

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017

Năng lực
hình
thành
K1,
X5,X6.

X6,X8,C
6,P1,
K1,K3,
P5,C1,C
2

Trường THPT Phạm Hồng Thái

6

Tổ KHTN

cản trở dòng điện xoay chiều
của cuộn cảm.
+ Cuộn cảm có L lớn sẽ cản trở
nhiều đối với dòng điện xoay
chiều, nhất là dòng điện xoay
chiều cao tần.
+ ZL cũng có tác dụng làm cho i
trễ pha π/2 so với u.
Nội dung 3 (5 phút)
*chuyển giao nhiệm vụ:
- Làm việc nhóm trả lời
K1,
Tìm hiểu mạch điện xoay Hoàn thành các câu hỏi ở PHT2 câu hỏi của giáo viên.
K1,K2,K
chiều chỉ có điện trở
Câu 1
3
*Yêu cầu các hs trong lớp cùng
tham gia trả lời
Đại diện nhóm trình
X5,K1,K
bày , thành viên còn lại

3
* Nhận xét, bổ sung, tổng quát chú ý lắng nghe và bổ
hóa kiến thức trọng tâm
sung, góp ý.
- Nối hai đầu R vào điện
áp xoay chiều:
u = Umcosωt = U 2
cosωt
- Theo định luật Ohm
u U
i= =
2cosωt
R R
U
Nếu ta đặt: I =
R
thì:
i = I 2cosω t
- Kết luận:
1. Định luật Ohm đối với
mạch điện xoay chiều:
Sgk
2. u và i cùng pha.
-Các nhóm nhận xét.
-HS lắng nghe tiếp thu
lời nhận xét, đánh giá
của GV.
- Ghi nhận kiến thức .
IV. BÀI TẬP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HỌC SINH
1. Bảng ma trận kiểm tra các mức độ nhận thức

Cấp
độ
Nhận biết
Thông hiểu
Tên
hoạt động
Đoạn mạch
- Viết biểu thức u
- Viết được định
chỉ chứa
và i. Nhận xét về
luật Om
điện trở
pha giữa u và i
thuần R
Đoạn mạch
- Viết biểu thức u và - Viết được định
chỉ chứa tụ
i. Nhận xét về pha luật Om
điện C
giữa u và i
- Nắm được dung
kháng và ý nghĩa
của dung kháng.
Giáo viên: Ngô Thị Thùy Nhung

Vận dụng
Cấp độ
thấp
Cho biểu thức

của i viết biểu
thức của u và
ngược lại
- Cho biểu thức
của i viết biểu
thức của u và
ngược lại

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017

Cấp
độ cao


Trường THPT Phạm Hồng Thái

7

Tổ KHTN

2. Câu hỏi và bài tập củng cố
1: Nhận biết
Câu 1: Cường độ dòng điện trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần
A. Sớm pha hơn π/4 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
B. Trễ pha hơn π/4 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
C. Sớm pha hơn π/2 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
D.Trễ pha hơn π/2 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
Câu 2: Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, có tần
số f thay đổi được. Khi tăng tần số 2 lần thì đáp án không đúng là:
A.Chu kì của dòng điện trong mạch giảm 2 lần .

B.Cường độ dòng điện trong mạch giảm 2 lần.
C.Cảm kháng của mạch tăng 2 lần .
D.Tần số góc của dòng điện trong mạch tăng 2
lần.
2: Thông hiểu
Câu 3: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về đặc điểm của cuộn dây thuần cảm?
A.Cuộn dây thuần cảm cho dòng điện xoay chiều đi qua nen nó không có tính cản trở dòng điện xoay chiều
B.Cuộn dây thuần cảm có cản trở dòng điện xoay chiều ,dòng điện xoay chiều có tần số càng lớn thì bị cản
trở càng ít
C.Cuộn dây thuần cảm có cản trở dòng điện xoay chiều ,dòng điện xoay chiều có tần số càng
lớn thì bị cản trở càng nhiều
D.Cuộn dây thuân cảm cho dòng điện một chiều đi qua nhưng không cho dòng điện xoay chiều đi qua
Câu 4: Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm?
A. Đối với dòng điện không đổi cuộn thuần cảm có tác dụng như một điện trở thuần.
B. Dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây thuần cảm không gây ra sự tỏa nhiệt trên cuộn cảm.
C. Đối với dòng điện xoay chiều, cuộn dây thuần cảm cản trở dòng điện và sự cản trở đó tăng theo tần số
của dòng điện.
D. Điện áp giữa hai đầu cuộn dây thuần cảm nhanh pha π/2 so với dòng điện xoay chiều chạy qua nó.
3: Vận dụng
Câu 5: Đặt vào hai đầu một đoạn mạch điện áp xoay chiều u= U 0 sin(100πt)V, thì dòng điện chạy qua đoạn
mạch này có biểu thức i= I 0 cos(100πt)A. Đoạn mạch này có thể:
A.Gồm cuộn cảm và điển trở thuần R.
B.Gồm tụ điện C nối tiếp với cuộn dây thuần cảm L, nhưng dung kháng của mạch lớn hơn cảm kháng.
C.Gồm tụ điện C nối tiếp với cuộn dây thuần cảm L, nhưng dung kháng của mạch nhỏ hơn cảm kháng.
Câu 6: Biểu thức dòng điện đi qua tụ điện có C = F là: i = Sin (100πt + )A. Hiệu điện thế hai đầu tụ điện
là:
A. u = 200 Sin (100πt + ) V
B. u = 200 Sin (100πt - )V
C. u = 200 Sin (100πt + ) V
D. u = 200 Sin (100πt + ) V

3. Dặn dò
Phát biểu định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có thuần điện trở, tụ điện, cuộn dây thuần
cảm. Nêu mối quan hệ về pha đối với từng loại đoạn mạch.

Giáo viên: Ngô Thị Thùy Nhung

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


Trường THPT Phạm Hồng Thái

Ngày soạn: 1/11/2016
Ngày dạy:

8

Tổ KHTN

Tiết KHDH: 25

BÀI TẬP
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Vận dụng kiến thức về dòng điện xoay chiều để giải bài tập
- Vận dụng định luật Ơm đối với đoạn mạch điện xoay chiều thuần điện trở, định luật Ơm đối với đoạn mạch
điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện, định luật Ơm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm thuần.
2. Kỹ năng Giải được các bài tốn đơn giản về các mạch điện xoay chiều
3. Thái độ
- Tự tin đưa ra ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà.
- Chủ động trao đổi thảo luận với các học sinh khác và với giáo viên.

- Hợp tác chặt chẽ với các bạn khi thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu thực hiện ở nhà.
4. Xác định nội dung trọng tâm
- Giải các bài tập về mạch điện xoay chiều chỉ có một phần tử
5. Định hướng phát triển năng lực
-Năng lực sử dụng kiến thức.
-Năng lực phương pháp.
-Năng lực trao đổi thơng tin.
II. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh
1. Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận
2. Học sinh: ơn lại kiến thức về dao động điều hồ
III. Tiến trình dạy học
Năng lực
Nội dung
Hoạt động GV
Hoạt động HS
hình
thành
Nội dung 1. (10 phút)
Phát biểu định luật Ơm đối
K1,
Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ
với đoạn mạch điện xoay chiều
X5,X6.
chỉ có thuần điện trở, tụ điện,
cuộn thuần cảm. Nêu
mối quan hệ về pha
đối với tùng đoạn
mạch
Nội dung 2. (10 phút)
Trả lời câu hỏi trắc nghiệm

trang66: C
Câu 8 trang 66: A
Câu 9 trang 66: D
Câu 10 trang 66: C
Câu 7 trang 74:
Câu 8 trang 74: B

* Cho Hs đọc lần lượt các câu
trắc nghiệm 7,8,9,10 trang 66 sgk
* Tổ chức hoạt động nhóm, thảo
luận tìm ra đáp án
*Gọi HS trình bày từng câu
* Cho Hs đọc các câu trắc nghiệm
7,8,9 trang 74 sgk
* Tổ chức hoạt động nhóm, thảo
luận tìm ra đáp án.
*Cho Hs trình bày từng câu

* HS đọc đề từng câu,
cùng suy nghĩ thảo luận
đưa ra đáp án đúng

K1, K2,
X5, X6,
X8, P5

* Thảo luận nhóm tìm ra
kết quả
* Hs giải thích
* Thảo luận nhóm tìm ra

kết quả

Câu 9 trang 74: A
Nội dung 3 (20 phút)
Làm bài tập tự luận
Bài tập 4 trang 66
U 2 2202
a. R =
=
= 484Ω
P
100
Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung

Cho HS tóm tắt đầu
bài và phân tích
Gợi ý:
Dựa vào số liệu ghi
trên bóng đèn tìm

* Hs giải thích
Tóm tắt đầu
bài và nêu
cách giải

K1,
K1,K2,K
3

Tính R

X5,K1,K

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


Trường THPT Phạm Hồng Thái

U 220
= 0, 455 A
b. I = =
R 484
c. A= P.t = 100.3600 = 360000J
= 100W.h
Bài 5 ( trang 74 SGK )
CMR : Khi 2 cuộc dây thuần
cảm L1 và L2 mắc nối tiếp trong
mạch điện xoay chiều thì cuộn
cảm tương đương có cảm
kháng : Z L = ( L1 + L2 )ω
HD :

di
di
U = U1 + U2 = -L1 dt - L2 dt
di
di
U = - (L1 +L2 ) dt = -L dt
Với L = L1 +L2
Suy ra : ZL = L ω = L1 ω + L2

ω = Z L1 + Z L 2

Z L = ( L1 + L2 )ω

BT thêm 1
Học sinh thảo luận đưa ra cách
giải

U0
=1
a) ZL = 200 Ω I0 =
ZL
(A);

9

Tổ KHTN

điện trở
p dụng đònh luật m
tìm I
Lượng điện năng tiêu
thụ thì A = U I t
Bài 5
Gợi ý
Sử dụng công thức
của đònh luật m cho
2 phần tử mắc nối
tiếp( công thức hiệu
điện thế)

Bài Tập Thêm
Bài 1: Cho mạch điện xoay chiều
chỉ có cuộn dây thuần cảm
L = 0,636H .Điện áp 2 đầu cuộn
dây là :

u = 200cos(100π t +

π
) (v)
3

a) Viết biểu thức i ? Tính I ? vẽ
giản đồ véctơ ?
b) Nếu f tăng 5 lần thì I thay đổi
như thế nào ?
Bài 2 : Cho đoạn mạch xoay
chiều chỉ có tụ điện biết
C = 31,8 µ F .Điện áp 2 đầu tụ
là :

Tính I
Tính điện năng
tiêu thụ của
bóng đèn trong 1
giờ

3

HS chứng minh

Ghi đầu bài và
tóm tắt
Tính ZL, I0
Nhận xét mối
quan hệ pha giữa
u va øi
Viềt biểu thức
Tìm mối quan hệ
giữa I và I/

π π
− ) (A) u = 200 2 cos(100π t − π ) (V
3 2
6
/
/
/
)
I
Lω ω
1
b)
=
=
=
Tính ZC, I0
a) Viết biểu thức i ? Tính I ? vẽ
I
Lω ω 5

Xác đònh pha
giản đồ véctơ?
i = 1cos(100π t +

BT thêm 2
a) ZC = 100 Ω ; I0 = 2 2 (A)

i = 2 2 cos(100π t −

π π
+ )
6 2

( A)
b)

I / 2π f / CU f /
=
=
=2
I
2π fCU
f

b) Nếu f tăng 2 lần thì I thay đổi
như thế nào ?
Gợi ý làm giống bài 1

giữa u và i

Tìm mối quan hệ
giữa I và I/ khi
thay đổi tần số

IV. BÀI TẬP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HỌC SINH
1. Bảng ma trận kiểm tra các mức độ nhận thức
Nội dung
Nhận biết
Thơng hiểu
Vận dụng
(Mức độ 1)
(Mức độ 2)
(Mức độ 3)
Mạch xoay
Giải bài tập
Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung

Vận dụng cao
(Mức độ 4)

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


10

Trường THPT Phạm Hồng Thái

chiềuchỉ có điện
trở
Câu 2. Mạch xoay

chiều chỉ có tụ
điện

Tổ KHTN

Giải bài tập

2. Câu hỏi và bài tập củng cố
Câu 10: Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần co biểu thức u = U 0 cos(ωt + α ) . Biểu thức cường độ dòng điện
qua mạch là i = I 0 cos(ωt + ϕ ) . Giá trị của I0 và ϕ là
U0
π
và ϕ =
ωL
2
U0
π
D. I 0 =
và ϕ = α +
ωL
2

A. I 0 =

B. I 0 =

U0
π
và ϕ = −
ωL

2

C. I 0 =

U0
π
và ϕ = α −
ωL
2

Câu 11. Cường độ dòng điện qua tụ điện có biểu thức i = 10 2 cos100πt (A). Biết tụ có điện dung C = 250/
π µF. Điện áp giữa hai bản tụ điện có biểu thức là
A. u = 100 2 cos(100πt - π /2)(V).
B. u = 200 2 cos(100πt + π /2)
(V).
C. u = 400 2 cos(100πt - π /2)(V).
D. u = 300 2 cos(100πt + π /2)
(V).
3. Dặn dò
10 −3
Câu 1. Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R = 40 Ω , tụ điện C =
(F)
4π
0,8
và cuộn cảm L =
(H) mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một
π
điện áp xoay chiều có dạng u=160cos(100 πt ) (V). Cơng suất tiêu thụ của mạch là
A. 240 W
B. 80 2 W

C. 160 W
D. 320 W
Câu 2. Một đoạn mạch xoay chiều gồm một tụ điện và một điện trở thuần mắc nối tiếp. Điện áp hiệu dụng
trên điện trở và tụ điện lần lượt là 24 V; 18 V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch bằng
A. 42 V.
B. 6 V.
C. 30 V.
D.
42 V

Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


Trường THPT Phạm Hồng Thái

Ngày soạn: 21/10/2016
Ngày dạy:

11

Tổ KHTN

Tiết KHDH: 26

MẠCH ĐIỆN R, L, C MẮC NỐI TIẾP
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nêu lên được những tính chất chung của mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp.

- Nêu được những điểm cơ bản của phương pháp giản đồ Fre-nen.
- Viết được công thức tính tổng trở.
- Viết được công thức định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp.
- Viết được công thức tính độ lệch pha giữa i và u đối với mạch có R, L, C mắc nối tiếp.
- Nêu được đặc điểm của đoạn mạch có R, L, C nối tiếp khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện.
2. Kĩ năng:
-Vận dụng đươc công thức tính tổng trở của mạch và viết được phương trình của dòng điện và điện áp của
mạch R,L,C
- Giải được các bài tập đơn giản về cách mạch điện xoay chiều
3. Thái độ
- Tích cực hợp tác, tự học để lĩnh hội kiến thức
4. Xác định nội dung trọng tâm của bài
- dùng giản đồ fre – nen để biểu diễn các vec tơ điện áp và cường độ dòng điện
- Viết định luật ôm cho mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp
5. Định hướng phát triển năng lực
- Năng lực chung: Năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực hợp tác
- Năng lực chuyên biệt:
Mô tả mức độ thực hiện
Năng lực thành phần
trong chủ đề
K1: Trình bày được kiến thức về các hiện
-Viết được biểu thức u ở hai dầu đoạn mạch
tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí
- phát biểu được định luật ôm đoạn mạch tương ứng
cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lí
- Viết được biểu thức tính góc lệch pha giữa u và i
- Nêu được thế nào là hiện tượng cộng hưởng điện và
nêu được kết quả của nó
K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các
-nêu lên được mối liên hệ pha giữa u và i cho mỗi loại

kiến thức vật lí
đoạn mạch tương ứng
K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực
Giải bài tập liên quan đến dòng điện xoay chiều
hiện các nhiệm vụ học tập
K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính
Giải thích được ý nghĩa của dung kháng, cảm kháng đối
toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp … ) với dòng điện
kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn
P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí
Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các
thông tin từ các nguồn khác nhau để giải
nguồn khác nhau: đọc sách giáo khoa, sách tham khảo,
quyết vấn đề trong học tập vật lí
báo chí,...để tìm hiểu các vấn đề liên quan đến sóng cơ
P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình
Dao động về mối quan hệ pha
để xây dựng kiến thức vật lí
P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán
Sử dụng công thức toán học để viết được biểu thức tính
học phù hợp trong học tập vật lí.
i và u
X2: phân biệt được những mô tả các hiện
Sử dụng các đại lượng vật lí Cường độ dòng điện tức
tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và
thời, cường độ dòng điện hiệu dụng, cường độ dòng
ngôn ngữ vật lí (chuyên ngành )
điện cực đại....
X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt
Ghi lại kết quả từ các hoạt động học tập

động học tập vật lí của mình (nghe giảng,
tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc
nhóm… )
X6: trình bày các kết quả từ các hoạt động
Trình bầy được các kết quả học tập
Giáo viên: Ngô Thị Thùy Nhung

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


Trường THPT Phạm Hồng Thái

học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm
kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc
nhóm… ) một cách phù hợp
X8: tham gia hoạt động nhóm trong học tập
vật lí
C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến
thức, kĩ năng , thái độ của cá nhân trong học
tập vật lí
C5: sử dụng được kiến thức vật lí để đánh
giá và cảnh báo mức độ an toàn của thí
nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và
của các công nghệ hiện đại

12

Tổ KHTN

Phân công công việc hợp lí để đạt hiệu quả cao nhất khi

thực hiện các nhiệm vụ
Kiến thức liên quan đến lớp 11
Ảnh hưởng của cảm kháng và dung kháng đến với giá
trị của cường độ dòng điện

II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1. Chuẩn bị của giáo viên
- Chuẩn bị phương tiện dạy học: thí nghiệm gồm có dao động kí điện tử (hai chùm tia), các vôn kế và ampe
kế, các phần tử R, L, C (Nếu có)
- Chuẩn bị phương pháp dạy học: đàm thoại, vấn đáp, thảo luận.
2. Chuẩn bị của học sinh
- Ôn lại phép cộng vectơ và phương pháp giản đồ Fre-nen để tính tổng hai dao động điều hoà cùng tần số.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Nội dung
Hoạt động của Giáo viên
Hoạt động của học sinh
Năng lực
hình thành
Ổn định lớp, kiểm tra Kiểm tra bài cũ
Trả lời câu hỏi
X3
bài cũ
+ Nêu mối quan hệ về pha trong Nhận xét câu trả lời của
đoạn mạch chỉ có R, L và C.
bạn
ω
t
+ Cho i= I0cos
, hãy viết biểu
thức hiệu điện thế hai đầu R, L, C.

Nội dung 2(15’).
1/ Vật có vận tốc bằng 0 ở vị trí U = U1 + U2 + U3 + ….
K1, k2, x5
a) Tìm hiểu về định nào?
Gía trị tức thời
luật về điện áp tức 2/ Vật đi từ vị trí biên này sang vị - Ghi nhớ biểu thức của
thời
-Hỏi: Nhắc lại biểu thức tính hiệu định luật
điện thế trong mạch điện một u = u1 + u2 + u3 + ….
chiều gồm nhiều điện trở mắc nối
tiếp?
-Hỏi: Giá trị của điện áp ở một
thời điểm bất kì là giá trị nào?
Yêu cầu học sinh viết biểu thức
điện áp ở hai đầu đoạn mạch có R,
L, C mắc nối tiếp cho mạch điện
xoay chiều.
-Thông báo. Định luật về điện áp
tức thời trí biên bên kia thì thực
hiện được mấy phần của 1 dao
động toàn phần? Từ đó suy ra thời
gian?
3/ Khoảng cách giữa 2 VTB bằng
bao nhiêu lần biên độ?
Nội dung 3 (10’)
- Yêu cầu HS đọc sách giáo khoa Thảo luận nhóm đưa ra K1,
K2,
Tìm hiểu phương
và thảo luận tìm ra cách vẽ giản cách vẽ giản đồ Fre – nen X3, X5
pháp giản đồ Fre đồ fre - nen

cho mỗi mạch điện
nen
-Hướng dẫn HS học sinh đọc sách HS ghi nhớ.
giáo khoa để thấy được ảnh hưởng Giá trị của điện áp và
Giáo viên: Ngô Thị Thùy Nhung

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


Trường THPT Phạm Hồng Thái

13

của độ lệch pha giữa u và i cho
mỗi mạch
- GV yêu cầu học sinh trả lời câu
hỏi C2
Nội dung 4 (10’)
- Hỏi: Viết biểu thức tính điện áp
Tìm hiểu về định hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc
luật ôm cho đoạn nối tiếp
mạch có R, l, C mắc - Hỏi: Viết biểu thức điện áp ở hai
nối tiếp. Tổng trở
đầu mỗi phần tử này nếu i = I 0
cos( ωt ) và điện áp hai đầu cả
đoạn mạch
Hãy biểu diễn i và u của mỗi
mạch bằng một véc tơ quay trên
cùng một hình vẽ?C
Bằng phương pháp giản đồ fre –

nen tìm véc tơ tổng ?
Gv cho học sinh thảo luận nhóm
tìm ra Biểu thức của định luật
Ôm. Tổng trở
Gv yêu cầu viết biểu thức I, Z cho
cả 2 trường hợp và so sánh.
Phát biểu nội dung của định luật?

Tổ KHTN

cường độ dòng điện trong
giản đồ là các giá trị hiệu
dụng và biểu diễn theo một
tỉ lệ xích nhất định.
u = u1 + u2 + u3 + ….
K1,
K2,
ω
t
ur = U0Rcos ( )
K4,
X5,
X7, X8
π
ul = U0L cos ( ωt + )
2
π
uc = U0c cos ( ωt − )
2
ω

t
+
ϕ
u = U0 cos (
)
Biểu diễn bằng phương
pháp giản đồ fre – nen
Dùng phương pháp quy tắc
hình bình hành tính độ dài
véc tơ tổng
Thảo luận nhóm tìm ra
biểu thức I, Z
Ghi nhớ các công thức
U 2 = U R2 + (U L − U C ) 2
U
U
I=
=
2
2
Z
R + (Z L − ZC )
-Tổng trở của mạch :
Z = R 2 + ( Z L − Z C )2

Nội dung 5 (10’)
Tìm hiểu độ lệch pha
của u và i

- Hướng dẫn HS nhìn vào hình vẽ

đẻ nhận xét mối quan hệ về pha
của u và i
Kết luận: nếu ZL>Zc thì u sớm pha
hơn I một góc ϕ
Nếu ZL< ZC thì u trễ pháo với i
một góc ϕ
Yêu cầu hS tính góc lệch pha ϕ
này

Nội dung 6 (10’) Tìm
hiểu về cộng hưởng
điện
Kết luận:
ĐKCH : ZL = ZC
1
1
⇔ LC = 2 ⇒ ω =
ω
LC
Kết quả:

Hướng dẫn HS tìm ra điều kiện
của cộng hưởng điện cho mạch R,
l, C viết ở các dạng khác nhau.
Viết các kết quả của cộng hưởng
có thể xẩy ra
1
⇒ f =
2π LC

Giáo viên: Ngô Thị Thùy Nhung

-Định luật Ôm :
U
I=
Z
Ghi nhớ định luật
Nhận xét
Ghi nhớ kiến thức.
U − U C Z L − ZC
tan ϕ = L
=
UR
R
Nếu ZL > ZC ⇒ ϕ > 0 :u
sớm pha hơn i ( tính cảm
kháng )
Nếu ZL < ZC ⇒ ϕ < 0 :u
trễ pha hơn i ( tính dung
kháng )
Nếu : ZL = ZC ⇒ ϕ = 0 : u
và i cùng pha ( cộng hưởng
điện )
Hoạt động nhóm
Ghi nhận kiến thức

P3,
P5,
P6, X5

P3, P4 C2,
X6, X7, X8,
X5

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


14

Trường THPT Phạm Hồng Thái

Tổ KHTN

U
U
I max =
=
Z min R
- UL = UC => UR = U
- i và u cùng pha.
- Pmax = UI
IV. BÀI TẬP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HỌC SINH
1. Bảng ma trận kiểm tra các mức độ nhận thức
Vận dụng
Cấp
độ

Nhận biết

Tên

hoạt
động
Phương
pháp giản
đồ Fre-nen

Mạch có R, - Viết được các hệ
L, C mắc thức của định luật Ôm
nối tiếp
đối với đoạn mạch
RLC nối tiếp (đối với
giá trị hiệu dụng và độ
lệch pha).

Thông
hiểu

Cấp độ thấp

- Vẽ giản đồ
vecto cho
từng đoạn
mạch chỉ
chứa một
phần tử.
- Nêu được
những đoạn
mạch RLC
nối tiếp khi
xảy ra hiện

tượng cộng
hưởng điện

- Áp dụng định luật
Ôm cho đoạn mạch
chỉ chứa một phần
tử để tìm các đại
lượng liên quan.

Cấp độ cao

- Vẽ được giản đồ Giải được các bài
Fre-nen cho đoạn tập đối với đoạn
mạch RLC nối tiếp.
mạch RLC nối tiếp:
- Viết các công thức
tính cảm kháng, dung
kháng và tổng trở của
đoạn mạch có R, L, C
mắc nối tiếp và nêu
được đơn vị đo các
đại lượng này.

2. Câu hỏi và bài tập củng cố
Nhóm câu hỏi nhận biết
Câu 1: Cho biết mối quan hệ về pha giữa điện áp tức thời và cường độ dòng tức thời cho các đoạn mạch.
Câu 2: Công thức nào sau đây không đúng đối với mạch R LC nối tiếp ?
r r
r
r

A. U = U R + U L + U C B. u = u R + uL + uC
C. U = U R + U L + U C
D. U = U R2 + (U L − U C ) 2
Câu 3 Trên một đoạn mạch xoay chiều gồm các phân tử mắc nối tiếp. Nếu cường độ dòng điện trễ pha so
với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch thì ta kêt luận được là
A. đoạn mạch có điện trở và tụ điện.
B. đoạn mạch R,L,C có cảm kháng lớn hơn dung kháng.
C. đoạn mạch chỉ có tụ điện.
D. đoạn mạch chỉ có R.
Câu 4 Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều u = U0cosωt thì dòng
điện trong mạch là i = I0 cos(ωt + π/6) . Đoạn mạch điện này luôn có
A. ZL < ZC.
B. ZL = ZC.
C. ZL = R.
D. ZL > ZC.
Nhóm câu hỏi thông hiểu
1
Câu 1: Vẽ giản đồ véc tơ cho mạch R,L,C nối tiếp có U L= UC. Trong trường hợp nào u sớm pha hay trễ
2
pha so với i?
Câu 2: Tổng trở của mạch R,L,C có tính chất gì khác điện trở cúa đoạn mạch chỉ có điện trở thuần? Khi nào
thì tổng trở có giá trị cực tiểu?
Câu 3 Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) L và tụ điện C
mắc nối tiếp. Kí hiệu uR , uL , uC tương ứng là điện áp tức thời ở hai đầu các phần tử R, L và C. Quan hệ về
pha của các điện áp này là
Giáo viên: Ngô Thị Thùy Nhung

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017

Trường THPT Phạm Hồng Thái

15

Tổ KHTN

A. uR trễ pha π/2 so với uC .
B. uC ngược pha với uL .
C. uL sớm pha π/2 so với uC.
D. uR sớm pha π/2 so với uL .
Nhóm câu hỏi vận dụng thấp
Câu 2. Một đoạn mạch xoay chiều gồm một tụ điện và một điện trở thuần mắc nối tiếp. Điện áp hiệu dụng
trên điện trở và tụ điện lần lượt là 24 V; 18 V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch bằng
A. 42 V.
B. 6 V.
C. 30 V.
D. 42 V
Câu 3: Trong đoạn mạch R ,L,C mắc nối tiếp đang xảy ra cộng hưởng. Tăng dần tần số dòng điện và giữ
nguyên các thông số của mạch, kết luận nào sau đây sai?
A. Cường độ dòng điện hiệu dụng giảm.
B. Tổng trở của mạch tăng.
C. Điện áp hiệu dụng trên tụ điện tăng.
D. Hệ số công suất của mạch giảm.
Vận dụng cao:
Câu 1: Mạch điện xoay chiều gồm R, cuộn dây L, tụ C mắc nối tiếp. Điện áp ở hai đầu mạch
u = 50 2cos100π t (V), U L =

1
U C = 30V . Công suất tiêu thụ trong mạch là P = 20W. R, L, C có những giá trị
2

nào sau đây?
0,8
10−3
H ;C =
F
π
12π
0,6
10−3
R
=
120
Ω
,
L
=
H
;
C
=
F
C.
π
8π

A. R = 60Ω, L =

0, 6
10−3

H ;C =
F
π
12π
1, 2
10−3
R
=
60
Ω
,
L
=
H
;
C
=
F
D.
π
8π

B. R = 80Ω, L =

3. Dặn dò
Giải trước các bài tập sau:
Câu 1 . Một đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp. Cuộn dây thuần cảm. Gọi U 0R, U0L, U0C là điện áp cực đại ở hai
đầu điện trở, hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện. Biết U 0L = 2U0R = 2U0C. Kết luận nào dưới đây về độ lệch
pha giữa dòng điện và điện áp giữa hai đầu mạch điện là đúng:
A. u chậm pha hơn i một góc π/4

B. u sớm pha hơn i một góc 3π/4
C. u chậm pha hơn i một góc π/3
D. u sớm pha i một góc π/4
2
10 −4
Câu 2 . Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở R = 100 Ω , tụ điện C =
(F) và cuộn cảm L =
π
π
(H) mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều có dạng u = 200sin100πt (V).
Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
A. I = 2 A
B. I = 1,4 A
C. I = 1 A
D. I = 0,5 A
Câu 3. Cho mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. Biết R = 140 Ω , L = 1H, C = 25 µ F, dòng điện
xoay chiều đi qua mạch có cường độ I = 0,5A và tần số f = 50Hz. Tổng trở của đoạn mạch và hiệu điện thế
hai đầu mạch là:
A. 233 Ω và 117 V
B. 233 Ω và 220 V
C. 323 Ω và 117 V
D. 323 Ω và
220 V
Câu 4. Một cuộn đây có điện trở thuần r, độ tự cảm L. Mắc cuộn dây vào hiệu điện thế một chiều U= 10V
thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 0,4A. Khi mắc cuộn dây vào hiệu điện thế xoay chiều
u = 100 2 sin100π t , thì cường độ hiệu dụng qua cuộn dây là 1A. Điện trở thuần của cuộn dây là:
10 Ω
B. 250 Ω
C. 25 Ω
D. 100

Giáo viên: Ngô Thị Thùy Nhung

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


Trường THPT Phạm Hồng Thái

Ngày soạn: 1/11/2016
Ngày dạy:

16

Tổ KHTN

Tiết KHDH: 27

BÀI TẬP
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Hệ thống kiến thức và phương pháp giải bài tập về các về đai cương dòng điện xoay chiều và các mạch
điện xoay chiều
- Thơng qua giải bài tập bổ sung thêm những kiến thức cần thiết cho hs chuẩn bị thi TN
2. Kĩ năng:
- Rèn luyện kĩ năng phân tích bài tốn dựa vào đề ra và các hiện tượng vật lý để thành lập mối quan hệ giữa
các phương trình đã học.
- Học sinh vận dụng kiến thức để giải một số bài tập cơ bản liên quan.
3. Về thái độ:
- Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học
- Tự tin đưa ra ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà.

- Chủ động trao đổi thảo luận với các học sinh khác và với giáo viên.
- Hợp tác chặt chẽ với các bạn khi thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu thực hiện ở nhà.
4. Xác định nội dung trọng tâm
- Giải các bài tập về mạch điện xoay chiều có R – L – C nối tiếp
5. Định hướng phát triển năng lực
-Năng lực sử dụng kiến thức.
-Năng lực phương pháp.
-Năng lực trao đổi thơng tin.
II. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh
1. Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận
2. Học sinh: ơn lại kiến thức về dòn điện xoay chiều
III. Tiến trình dạy học
Năng lực
Nội dung
Hoạt động GV
Hoạt động HS
hình
thành
Nội dung 1. (10 phút)
CH1:Viết
biểu
thức I.Lý thuyết :
K1,
Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ
X5,X6.
u,i,tanφ của mạch R,L,C 1.Nếu : Nếu
i=I0cosωt thì:
nối tiếp?

CH2:vẽ giản đồ véc tơ

các
diện
áp,dòng
điện trong mạch R,L,C
nối tiếp?
CH3:Viết biểu thức
đònh luật ôm cho mạch
R,L,C nối tiếp?
Cá nhân suy nghó trả
lời
các
câu
hỏi
trên=>
GV nhắc lại đònh nghóa
Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung

u=U0cos(ωt +φ)
Với
U − UC ZL − ZC
tanϕ = L
=
UR
R
+ Nếu ZL > ZC → ϕ > 0:
u sớm pha so với i một
góc ϕ.
+ Nếu ZL < ZC → ϕ < 0:
u trễ pha so với i một
góc ϕ.

+Nếu ZL = ZC→ ϕ =
0: u cùng pha so với
i .ta nói mạch có
cộng hưởng
điện
2.

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


Trường THPT Phạm Hồng Thái

17

Tổ KHTN

cộng hưởng

3.Điện áp hiệu
dụng 2 đầu đoạn
mạch :
2
2
2

U 2 = U R2 +U LC
=
R + (ZL − ZC ) 
Với :ULC= U L − U C
4.Biểu thức đònh

luật ôm :
I=

U
R + (ZL − ZC )
2

2

=

U
Z

5.Cộng hưởng
điện:
Nếu: U=const thay
đổi hoặc f hoặc

Nội dung 2. (10 phút)
Trả lời câu hỏi trắc nghiệm
trang66: C
Câu 8 trang 66: A
Câu 9 trang 66: D
Câu 10 trang 66: C
Câu 7 trang 74:
Câu 8 trang 74: B
Câu 9 trang 74: A

Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung

Bài tập 2 trang 79
GV Y/C HS hoạt động
nhóm (1bàn) đại diện
nhóm trả lời đáp án
GV nhận xét và thống
nhất đáp án
Bài 4 ( trang 79 SGK )
1HS lên bảng làm bài
tập
GV kiểm tra sự chuẩn
bò bài của HS và nhận
xét đánh giá bài làm
trên bảng

L hoặc C sao cho:
1
ZL = ZC ⇒ Lω =
Cω
2
Hay ω LC = 1
Ta nói mạch xảy
ra cộng hưởng
điện:
Khi đó:
+Zmin=R=>Imax=
U/R
+u,I cùng fa(φ=0);
+U=UR
Bài tập 2 trang 79

1-e; 2-c; 3-a;
4a;
5-c;
6-f(e)
Bài 4 ( trang 79 SGK )
Tóm tăt: R=20Ω;
C=1/2000π(F);
u= 60 2 cos100πt
i=I0cos(ωt+φ)=?
Giải:
ZC=

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017

K1, K2,
X5, X6,
X8, P5


Trường THPT Phạm Hồng Thái

18

Tổ KHTN

HS Đọc đề bài và so
sánh sự giống và
khác nhau giữa bài
toán:phương pháp
giống nhau nhưng do tính

chất của mạch khác
nhau nên I trẽ fa hơn u
=>φ<0
HS tự làm bài tập

Nội dung 3 (20 phút)
Làm bài tập tự luận
Bài tập 2 trang 79
1-e; 2-c; 3-a;
4- a;
5-c;
6-f(e)
Bài 4 ( trang 79 SGK )
Tóm tăt: R=20Ω;
C=1/2000π(F);
u= 60 2 cos100πt
i=I0cos(ωt+φ)=?
Giải:
Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung

1
1
=
ωC 100π * 1 =
2000π
20Ω
Z=
R 2 + Z C2 = 20 2Ω ;
I0=

U0
=3A
Z
Tan φ=

ZC
=1=>
R

π
4
Vì mạch chỉ có
R,ZC nên I sớm
fa hơn u
=> i=3cos(100πt+
π
φ) (A)
4
Bài 5 ( trang 79 SGK )
Tóm tăt: R=30Ω;
L=0,3/π(H); u=
120 2 cos100πt(V)
i=I0cos(ωt+φ)=?
Giải:
ZL=ωL=30Ω;
Z= R 2 + Z L2 = 30 2Ω
U
I0= 0 = 4°;
Z
Z

Tan /φ/= L =1=> ϕ
R
π
=
4
Vì mạch chỉ có
R,ZL nên u sớm
fa hơn i
π
=> i=3cos(100πt4
φ) (A)
Bài tập 2 trang 79
HS Đọc đề bài
K1,
GV Y/C HS hoạt động
K1,K2,K
và so sánh sự
3
nhóm (1bàn) đại diện
giống và khác
nhóm trả lời đáp án
nhau giữa bài
X5,K1,K
GV nhận xét và thống toán:phương
nhất đáp án
pháp giống nhau 3
Bài 4 ( trang 79 SGK )
nhưng do tính chất
1HS lên bảng làm bài của mạch khác
tập

nhau nên I trẽ fa
GV kiểm tra sự chuẩn
hơn u =>φ<0
bò bài của HS và nhận HS tự làm bài
ϕ =

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


19

Trường THPT Phạm Hồng Thái

1
1
=
1
ZC= ωC
100π *
2000π
=20Ω

Tổ KHTN

xét đánh giá bài làm
trên bảng

tập

Z= R 2 + Z C2 = 20 2Ω ;

I0=

U0
=3A
Z
Tan φ=

ZC
=1=> ϕ =
R

π
4
Vì mạch chỉ có R,ZC
nên I sớm fa hơn u
π
=> i=3cos(100πt+ φ)
4
(A)
Bài 5 ( trang 79 SGK )
Tóm tăt: R=30Ω;
L=0,3/π(H); u= 120 2
cos100πt(V)
i=I0cos(ωt+φ)=?
Giải:
ZL=ωL=30Ω;
Z=
R 2 + Z L2 = 30 2Ω
U
I0= 0 = 4°;

Z
Z
π
Tan /φ/= L =1=> ϕ =
R
4
Vì mạch chỉ có R,ZL
nên u sớm fa hơn i
π
=> i=3cos(100πt- φ) (A)
4
IV. BÀI TẬP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HỌC SINH
1. Bảng mơ tả 4 mức độ nhận thức
Vận dụng
Cấp
độ

Nhận biết

Tên
hoạt
động
Phương
- Biết được trong
pháp giản mạch xoay chiều gồm
đồ Fre-nen nhiều đoạn mạch mắc
nối tiếp thì điện áp tức
thời giữa hai đầu mạch
ba9ng2 tổng đại số các
điện áp tức thời giữa

hai đầu của đoạn mạch
ấy.
Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung

Thơng
hiểu

- Vẽ giản đồ
vecto cho
từng đoạn
mạch chỉ chứa
một phần tử.

Cấp độ thấp

Cấp độ cao

- Áp dụng định luật
Ơm cho đoạn mạch
chỉ chứa một phần
tử để tìm các đại
lượng liên quan.

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


20

Trường THPT Phạm Hồng Thái

Mạch có R, - Viết được các hệ
L, C mắc thức của định luật Ôm
nối tiếp
đối với đoạn mạch
RLC nối tiếp (đối với
giá trị hiệu dụng và độ
lệch pha).

- Nêu được
những đoạn
mạch RLC
nối tiếp khi
xảy ra hiện
tượng cộng
hưởng điện

Tổ KHTN

- Vẽ được giản đồ
Fre-nen cho đoạn
mạch RLC nối tiếp.
- Viết các công thức
tính cảm kháng, dung
kháng và tổng trở của
đoạn mạch có R, L, C
mắc nối tiếp và nêu
được đơn vị đo các
đại lượng này.
- Biết cách tính các
đại lượng trong công

thức của định luật
Ôm cho mạch điện
RLC nối tiếp và
trường hợp trong
mạch xảy ra hiện
tượng cộng hưởng
điện.

Giải được các bài
tập đối với đoạn
mạch RLC nối tiếp:
- Biết cách lập biểu
thức của cường độ
dòng điện tức thời
hoặc điện áp tức
thời cho mạch RLC
nối tiếp.
- Bài toán về cộng
hưởng điện.
- Bài toán
liên hệ thực

2. Biên soạn câu hỏi/bài tập kiểm tra đánh giá
Nhóm câu hỏi nhận biết
Câu 1: Cho biết mối quan hệ về pha giữa điện áp tức thời và cường độ dòng tức thời cho các đoạn mạch.
Câu 2: Công thức nào sau đây không đúng đối với mạch R LC nối tiếp ?
r r
r
r
A. U = U R + U L + U C

B. u = u R + uL + uC
C. U = U R + U L + U C

D.

U = U R2 + (U L − U C )2
Câu 3 Trên một đoạn mạch xoay chiều gồm các phân tử mắc nối tiếp. Nếu cường độ dòng điện trễ pha so
với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch thì ta kêt luận được là
A. đoạn mạch có điện trở và tụ điện.
B. đoạn mạch R,L,C có cảm kháng lớn
hơn dung kháng.
C. đoạn mạch chỉ có tụ điện.
D. đoạn mạch chỉ có R.
Câu 4 Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều u = U0cosωt thì dòng
điện trong mạch là i = I0 cos(ωt + π/6) . Đoạn mạch điện này luôn có
A. ZL < ZC.
B. ZL = ZC.
C. ZL = R.
D.
ZL > ZC.
Nhóm câu hỏi thông hiểu
Câu 1: Vẽ giản đồ véc tơ cho mạch R,L,C nối tiếp có U L=

1
UC. Trong trường hợp nào u sớm pha
2

hay trễ pha so với i?
Câu 2: Tổng trở của mạch R,L,C có tính chất gì khác điện trở cúa đoạn mạch chỉ có điện trở thuần? Khi nào
thì tổng trở có giá trị cực tiểu?

Giáo viên: Ngô Thị Thùy Nhung

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


Trường THPT Phạm Hồng Thái

21

Tổ KHTN

Câu 3 Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) L và tụ điện C
mắc nối tiếp. Kí hiệu uR , uL , uC tương ứng là điện áp tức thời ở hai đầu các phần tử R, L và C. Quan hệ về
pha của các điện áp này là
A. uR trễ pha π/2 so với uC . B. uC ngược pha với uL .
uR sớm pha π/2 so với uL .
Nhóm câu hỏi vận dụng thấp

C. uL sớm pha π/2 so với uC.

Câu 1. Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R = 40 Ω , tụ điện C =

D.

10 −3
(F)
4π

0,8

(H) mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một
π
điện áp xoay chiều có dạng u=160cos(100 πt ) (V). Cơng suất tiêu thụ của mạch là

và cuộn cảm L =

A. 240 W
B. 80 2 W
C. 160 W
D. 320 W
Câu 2. Một đoạn mạch xoay chiều gồm một tụ điện và một điện trở thuần mắc nối tiếp. Điện áp hiệu dụng
trên điện trở và tụ điện lần lượt là 24 V; 18 V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch bằng
A. 42 V.
B. 6 V.
C. 30 V.
D.
42 V
Câu 3: Trong đoạn mạch R ,L,C mắc nối tiếp đang xảy ra cộng hưởng. Tăng dần tần số dòng điện và giữ
ngun các thơng số của mạch, kết luận nào sau đây sai?
A. Cường độ dòng điện hiệu dụng giảm.
B. Tổng trở của mạch tăng.
C. Điện áp hiệu dụng trên tụ điện tăng.
D. Hệ số cơng suất của mạch
giảm.
Vận dụng cao:
Câu 1: Mạch điện xoay chiều gồm R, cuộn dây L, tụ C mắc nối tiếp. Điện áp ở hai đầu mạch
u = 50 2cos100π t (V), U L =

1
U C = 30V . Cơng suất tiêu thụ trong mạch là P = 20W. R, L, C có những giá trị

2

nào sau đây?
0,8
10−3
H ;C =
F
π
12π
0,6
10−3
H ;C =
F
C. R = 120Ω, L =
π
8π

A. R = 60Ω, L =

0, 6
10−3
H ;C =
F
π
12π
1, 2
10−3
F
D. R = 60Ω, L = H ; C =
π

8π

B. R = 80Ω, L =

3. Dặn dò
- Phát biểu được định nghĩa và thiết lập được cơng thức của cơng suất trung bình tiêu thụ trong một mạch
điện xoay chiều.
- Phát biểu được định nghĩa của hệ số cơng suất.
- Nêu được vai trò của hệ số cơng suất trong mạch điện xoay chiều.
- Viết được cơng thức của hệ số cơng suất đối với mạch RLC nối tiếp.

Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


22

Trường THPT Phạm Hồng Thái

Ngày soạn: 14/11/2016
Ngày dạy:

Tổ KHTN

Tiết KHDH: 28

CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
HỆ SỐ CÔNG SUẤT
I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức:
- Nắm được biểu thức tính công suất và điện năng tiêu thụ của một đoạn mạch điện xoay chiều.
- Phát biểu được định nghĩa của hệ số công suất. Nêu vai trò của hệ số công suất trong mạch điện.
- Viết được công thức của hệ số công suất đối với mạch RLC nối tiếp.
2. Kỹ năng:
- Biến đổi toán học để tìm CT công suất tiêu thụ của MĐXC
- Sử dụng giãn đồ vectơ để tìm CT tính hệ số CS của MĐXC RLC
3. Thái độ
- Tự tin đưa ra ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà.
- Chủ động trao đổi thảo luận với các học sinh khác và với giáo viên.
- Hợp tác chặt chẽ với các bạn khi thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu thực hiện ở nhà.
- Tích cực hợp tác, tự học để lĩnh hội kiến thức
4. Xác định nội dung trọng tâm của bài
Công thức công suất của mạch điện xoay chiều, hệ số công suất
Ý nghĩa của hệ số công suất trong thực tế
5. Định hướng phát triển năng lực
- Năng lực chung: Năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực hợp tác
- Năng lực chuyên biệt:
+ K1: trình bày được kiến thức
+ K3: Sử dụng kiến thức để thực hiện nhiệm vụ học tập
+ P3: Thu thập, xử lí thông tin để xác định vị trí của vật
+ X8: Tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí: Phân công công việc hợp lí để đạt hiệu quả cao nhất
khi thực hiện các nhiệm vụ
II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1. Chuẩn bị của giáo viên
- Chuẩn bị phương tiện dạy học : Chuẩn bị hình vẽ trong sách giáo khoa
SGK, SGV, nội dung bài giảng. Các ví dụ có liên quan.
PHT 1
1. Hãy viết biểu thức điện áp tức thời giữa 2 đầu đoạn mạch điện XC
2. Hãy viết CT tính công suất tức thời?

3. Xác định CS trung bình của MĐXC
4. Điện năng tiêu thụ của một mạch điện được tính như thế nào?
PHT 2
5. Hãy vẽ giãn đồ vectơ của MĐXC RLC
6. Từ giãn đồ vecto hãy xác định hệ số CS của MĐXC RLC nt
7. Từ biểu thức cosϕ hãy tìm dạng 2 của bt CS
8. Xác định công suất tiêu thụ của MĐXC không có R và MĐXC RLC có HTCH? Nhận xét
2. Chuẩn bị của học sinh
Ôn lại các khái niệm về dòng điện một chiều
Ôn lại các kiến thức về mạch RLC nối tiếp.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Nội dung

Hoạt động của Giáo viên

Nội dung 1. (10 phút) Ổn định lớp.

Kiểm tra sĩ số

Giáo viên: Ngô Thị Thùy Nhung

Hoạt động của học
sinh
Theo dõi và nhận xét

Năng lực
hình thành
Nhận xét kết

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017

Trường THPT Phạm Hồng Thái

23

Tổ KHTN

Kiểm tra bài cũ

Gọi học sinh lên bảng trả
lời bài cũ.
Viết biểu thức tính tổng trở,
cường độ dòng điện và độ
lệch pha giữa u và i của
mạch điện xoay chiều
Nội dung 2 (5 phút)
- Biểu thức tính cơng suất
Tìm hiểu cơng suất của mạch điện điện tiêu thụ trong mạch
xoay chiều
điện khơng đổi là gì?
I. Cơng suất của mạch điện xoay
- Xét mạch điện xoay chiều
chiều
như hình vẽ.
Mạch
Cơng suất tiêu thụ trong
mạch tại thời điểm t?
i
- Giá trị trung bình của cơng

suất điện trong 1 chu kì ?

~

i = I0cosωt = I 2 cosωt
u = U0cos(ωt + ϕ)
= U 2 cos(ωt + ϕ)
1. Cơng suất tức thời:
p = u.i = 2UIcos(ωt + ϕ)cosωt
= UI[cosϕ + cos(2ωt + ϕ)]
2. Cơng suất trung bình
P = p = UI cosϕ +cos ( 2ωt + ϕ ) 


P = UIcosϕ (1)
U, I: điện áp, CĐDĐ hiệu dụng
3. Điện năng tiêu thụ
W = P.t
Nội dung 3 (15 phút)
Tìm hiểu về hệ số cơng suất
II. Hệ số cơng suất
1. Biểu thức của hệ số cơng suất
k = cosϕ
ϕ = ϕu - ϕi
2. Tính hệ số cơng suất của mạch
điện R, L, C nối tiếp
R U
cosϕ = = R
Z U
0 ≤ cosϕ ≤ 1

Dạng 2 của BT cơng suất:
P = RI 2
3. Các trường hợp đặc biệt:
a. MĐXC khơng có R
cosϕ = 0 → P = 0
MĐXC khơng có R thì khơng tiêu
thụ cơng suất (chỉ có R mới tiêu thụ
CS, còn L và C thì khơng)
b. MĐXC RLC có HTCH
ϕ = 0 ⇒ cosϕ = 1
→ Pmax = UI
4. Tầm quan trọng của hệ số cơng
Giáo viên: Ngơ Thị Thùy Nhung

Gợi ý sử dụng
công thức lượng
giác và tính tuần
hoàn của nó
u cầu học sinh chứng
minh

câu trả lời của bạn

quả học tập

U2
P = RI =
= UI
R

Tự học

2

Quan sát hình
vẽ để nhận xét
1
cosα .cosβ = [cos(α + β )
2
+ cos(α − β )]
- Vì cosϕ khơng đổi
nên cosϕ = cosϕ
p = ui

- Chu kì

T=

2π
)
ω

2π T
= (
2ω 2

→ P = UIcosϕ

- Hệ số cơng suất có giá trị
trong khoảng nào?

- Y/c HS hồn thành C2.

Cơng suất trung bình trong
các nhà máy?
- Nếu r là điện trở của dây
dẫn → cơng suất hao phí
trên đường dây tải điện?
Hệ số cơng suất ảnh hưởng
như thế nào?
- Nhà nước quy định: cosϕ
≥ 0,85
- Giả sử điện áp hai đầu
mạch điện là:
u = U 2 cosωt
- Cường độ dòng điện tức
thời trong mạch:

- Vì |ϕ| khơng vượt
Thảo
q 900 nên 0 ≤ cosϕ nhóm
≤ 1.
- Chỉ có L: cosϕ = 0
- Gồm R nt L:
R
cosϕ =
2
R + ω 2L
P = UIcosϕ với cosϕ
>0
P

→I =
UI cosϕ

P2 1
U 2 cos 2ϕ
- Nếu cosϕ nhỏ → Php
sẽ lớn, ảnh hưởng
đến sản xuất kinh
doanh của cơng ti
điện lực.
Php = rI 2 = r

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017

luận


Trường THPT Phạm Hồng Thái

24

Tổ KHTN

suất
i = I 2 cos(ωt+ ϕ)
- Các động cơ, máy khi vận hành ổn - Định luật Ôm cho đoạn
U
U
I=
=

đinh, công suất trung bình được giữ mạch có biểu thức?
1 2 Z
không đổi và bằng:
R2 + (ω L −
)
ω
C
P = UIcosϕ với cosϕ > 0
- Mặt khác biểu thức tìm ϕ?
1
P
ωL −
→I =
ωC
UI cosϕ
tanϕ =
R
Từ
đây
ta
có
thể
rút
ra
biểu
P2 1
2
thức cosϕ?
R
→ Php = rI = r 2

cosϕ =
U cos 2ϕ
Z
- Nếu cosϕ nhỏ → Php sẽ lớn, ảnh
hưởng đến sản xuất kinh doanh của - Có nhận xét gì về công
- Bằng công suất toả
công ti điện lực.
suất trung bình tiêu thụ
nhiệt trên R.
- Hệ số CS quy định cho các thiệt bị: trong mạch?
cosϕ ≥ 0,85
IV. BÀI TẬP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HỌC SINH
1. Bảng ma trận kiểm tra các mức độ nhận thức
Cấp
độ
Nhận biết
Thông
Tên
hiểu
hoạt động
Tìm hiểu
Viết được công thức
Nêu được lí
công suất
tính công suất điện và
do tại sao cần
của mạch
công thức tính hệ số
phải tăng hệ
điện xoay

công suất của đoạn
số công suất
chiều và hệ
mạch RLC nối tiếp.
ở nơi tiêu thụ
số
công
• Công thức tính công suất điện.
suất
tiêu thụ trong một mạch
điện xoay chiều có RLC
nối tiếp là
Hệ số công
P = UIcosφ= RI2
được
Trong đó, U là giá trị hiệu suất
dụng của điện áp, I là giá nhà nước quy
trị hiệu dụng của cường độ định tối thiểu
bằng
dòng điện của mạch điện phải
0,85.
và cosφ gọi là hệ số công
Nắm được
suất của mạch điện.
suất
• Công thức tính hệ số Công
tiêu thụ trong
công suất:
mạch điện có
R

cos ϕ =
R, L, C mắc
Z
nối tiếp bằng
trong đó, R là điện trở
công suất toả
thuần và Z là tổng trở
nhiệt
trên
của mạch điện.
điện
trở
thuần R.

Vận dụng
Cấp độ
thấp
Vận dụng lý
thuyết làm các
bài tập đơn
giản
Có thể sử dụng
các công thức
sau:
P = UIcosφ =R

Cấp độ
cao
Vận
dụng lý

thuyết
làm các
bài tập
phức tạp.

2

U
 Z÷
 

cosϕ =

UR
U

2. Câu hỏi và bài tập củng cố
a. Nhóm câu hỏi nhận biết
1. Biểu thức nào sau đây là biểu thức tổng quát nhất để tính công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều?
A. P = RI2
B. P = U.I.cosϕ.
C. P = U2/R
D. P = ZI2.
2. Hệ số công suất của một đoạn mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp được tính bởi công thức:
Giáo viên: Ngô Thị Thùy Nhung

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017


25

Trường THPT Phạm Hồng Thái

A. cosϕ = R/Z.

B. cosϕ = -ZC /R.

Tổ KHTN

C. cosϕ = ZL/Z.

C. cosϕ = (ZL –

ZC)/ R.
b. Nhóm câu hỏi thông hiểu
3. Người ta nâng cao hệ số công suất của động cơ điện xoay chiều nhằm mục đích
A. tăng công suất tỏa nhiệt.
B. tăng cường độ dòng điện.
C. giảm công suất tiêu thụ.
D. giảm cường độ dòng điện.
Hệ số công suất của đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp không phụ thuộc vào đại lượng nào sau đây
A. Điện trở R.
B. Điện áp hiệu dụng U giữa hai đầu đoạn mạch.
C. Độ tự cảm L.
D. Điện dung C của tụ điện.
4.Trong một đoạn mạch xoay chiều, hệ số công suất bằng 1 khi
A. đoạn mạch không có điện trở thuần.
B. đoạn mạch không có tụ điện.C. đoạn mạch không
có cuộn cảm thuần.D. trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần hoặc có sự cộng hưởng điện.
5. Đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm L, R và C mắc nối tiếp. Khi dòng điện có tần số

góc ω =

1
LC

chạy qua đoạn mạch thì hệ số công suất của đoạn mạch này

A. bằng 0.
C. bằng 1.
c. Nhóm câu hỏi vận dụng thấp

B. phụ thuộc điện trở thuần của đoạn mạch.
D. phụ thuộc tổng trở của đoạn mạch.

π
6.Điện áp xoay chiều ở 2 đầu đoạn mạch là : u = 100 2 cos(100π t + )(V ) và cường độ dòng điện qua
4
π
mạch là : i = 4 2 cos(100π t + )( A) . Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là
2
A. 200W.
B. 200 2 W.
C. 400W.
D. 400 2 W.
7. Điện áp hai đầu một mạch điện xoay chiều có biểu thức u = 200cos(120πt + π/3) V, thì cường độ DĐ
trong mạch có biểu thức i = 2cos(120πt)A. Công suất của mạch là
A. 400 W.
B. 200 W.
C. 100 2 W.
D. 100 W.

8. Một đoạn mạch điện gồm trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Điện áp hiệu dụng trên các
phần tử nói trên lần lượt là: 40V, 80V, 50V. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng
A. 0,8.
B. 0,6.
C. 0,25.
D. 0,71
9. Một đoạn mạch gồm một điện trở R mắc nối tiếp với một tụ điện. Hệ số công suất của đoạn mạch là 0,5.
Tỉ số giữa dung kháng của tụ điện và điện trở R là
A. 2
B. 3
C. 1/ 2
D. 1/ 3 .
d. Nhóm câu hỏi vận dụng cao
10.Đặt vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp một điện áp u = 80 2 cos100πt (V). Biết cuộn
cảm thuần có độ tự cảm L =

1
10−4
H tụ điện có điện dung C =
F. Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R là 80
π
π

W. Giá trị của R bằng
A. 20 Ω.
B. 30 Ω.
C. 80 Ω.
D. 40 Ω.
11. Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một hiệu điện áp xoay chiều u = 100 2 cosωt (V). Biết L, C
và ω không đổi. Khi R thay đổi đến một giá trị 100Ω thì công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại có giá trị

bằng
A. 100W
B. 100 2 W
C. 200W
D. 50W
3. Dặn dò
Câu 1: Công suất tiêu thụ trong một mạch điện XC phụ thuộc vào những đại lượng nào? Viết công thức?
Câu 2: Nêu ý nghĩa của hệ số công suất? Viết công thức tính hệ số công suất

Giáo viên: Ngô Thị Thùy Nhung

Giáo án Vật lí 12 năm học 2016 - 2017