Giáo án Vật lý 12 bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất

BÀI 15
CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ
CÔNG SUẤT
I. MỤC TIÊU
- Nắm được biểu thức tính cơng 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.
II. CHUẨN BỊ
Học sinh: Ôn lại các công thức về mạch RLC mắc nối tiếp.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ: Vẽ giãn đồ véc tơ cho đoạn mạch RLC.
Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu công suất của đoạn mạch xoay chiều.
Hoạt động của giáo
viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản
I. Công suất của đoạn mạch
xoay chiều

Giới thiệu biểu thức
Nêu các đại lượng
của u và i.
trong các biểu thức của
u và i.
Yêu cầu học sinh
thực hiện C1.

Thực hiện C1.

1. Biểu thức của công suất
Xt đoạn mạch xoay chiều có:
i = I 2 cost v u = U 2
cos(t + )

Ghi nhận biểu thức
Thì công suất của đoạn mạch
tính công suất của đoạn xoay chiều này là: P = UIcos
Giới thiệu biểu thức
mạch xoay chiều.
tính công suất của
2. Điện năng tiêu thụ của mạch
đoạn
mạch
xoay
Viết công thức tính


chiều.
Yêu cầu học sinh
viết công thức tính
điện năng tiêu thụ.

điện năng tiêu thụ trên điện
mạch điện xoay chiều.

W = Pt

Hoạt động 3 (20 phút): Tìm hiểu hệ số công suất.
Hoạt động của giáo
viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản
II. Hệ số công suất
1. Biểu thức của hệ số công
suất và công suất

Trong công thức P = UIcos
Giới thiệu hệ số công
Ghi nhận thiệu hệ số
suất của mạch điện công suất của mạch điện thì cos được gọi là hệ số
công suất. Vì || < 900 nên
xoay chiều.
xoay chiều.
1  cos  0
Yêu cầu học sinh dựa Dựa vào giãn đồ véc tơ
vào giãn đồ véc tơ đưa đưa ra công thức tính hệ
ra công thức tính hệ số công suất.
số công suất.
Yêu cầu học sinh
thực hiện C2.

Thực hiện C2.

Dựa vào giãn đồ véc tơ ta có
cos =

UR R

R
Z

Công suất của đoạn mạch
RLC:
2

U R
Ghi nhận công thức
P = UIcos = 2 = I2R
Giới thiệu công thức
Z
tính công suất của đoạn
tính công suất của
mạch xoay chiều.
2. Tầm quan trọng của hệ số
đoạn
mạch
xoay
công suất trong quá trình cung
chiều.
cấp và sử dụng điện năng

Vì P = UIcos  I =

P
U cos 

nên công suất hao phí trên
đường dây tải (có điện trở r) là


Php = rI2 =
Từ biểu thức P =
UIcos suy ra I và suy
Dẫn dắt để đưa ra
ra biểu thức tính công
biểu thức tính công
suất tỏa nhiệt trên
suất hao phí trên
đường dây tải với điện
đường dây tải điện.
trở r.

rP 2
. Nếu hệ số
U 2 cos 2 

công suất cos nhỏ thì công
suất hao phí trên đường dây tải
Php sẽ lớn, do đó người ta phải
tìm cách nâng cao hệ số công
suất.

Với cùng một điện áp U và
dụng cụ dùng điện tiêu thụ một
công suất P, tăng hệ số công

suất cos để giảm cường độ
hiệu dụng I từ đó giảm hao phí
Nêu cách nâng cao hệ vì tỏa nhiệt trên dây.
Yêu cầu học sinh nêu số công suất.
cách nâng cao hệ số
Cho biết với các dụng
công suất.
cụ tiêu thụ điện như tủ
Yêu cầu học sinh cho lạnh, máy giặt, ... tăng
biết với các dụng cụ hệ số công suất để làm
tiêu thụ điện như tủ gì?
lạnh, máy giặt, …
tăng hệ số công suất
để làm gì?
Hoạt động 4 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức
Tóm tắt lại những kiến thức đã học
đã học trong bài.
trong bài.
Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài
tập từ 2 đến 6 trang 85 sgk và 15.5, 15.8
sbt.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠ

Ghi các bài tập về nhà.