Giáo án Vật lý 12 bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều

GIÁO ÁN VẬT LÝ 12
Chương III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
BÀI 12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. MỤC TIÊU
- Phát biểu được định nghĩa dòng điện xoay chiều. Viết được biểu thức cường
độ tức thời của dòng điện.
- Nêu được ví dụ về đồ thị của cường độ dòng điện tức thời, chỉ ra được trên đồ
thị các đại lượng I0, T.
- Giải thích tóm tắt nguyên tắc tao ra dòng điện xoay chiều.
- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của cường độ dòng điện
hiệu dụng, điện áp hiệu dụng.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Mô hình máy phát điện xoay chiều.
2. Học sinh: Ôn lại các khái niệm về dòng điện không đổi, dòng điện biến thiên và
các tính chất của hàm điều hòa.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu khái niệm về dòng điện xoay chiều.
Hoạt động của giáo
viên

Yêu cầu học sinh thực
hiện C1.
Giới thiệu dòng điện
xoay chiều.

Hoạt động của học sinh

Thực hiện C1.
Ghi nhận khái niệm.

Nội dung cơ bản

I. Khái niệm về dòng điện xoay
chiều
Dòng điện xoay chiều là dòng
điện có cường độ biến thiên
tuần hoàn với thời gian theo
quy luật của hàm số sin hay
côsin, với dạng tổng quát: i =


Xác định các đại I0cos(ωt + ϕ).
lượng trong biểu thức
Yêu cầu học sinh xác
Trong đó: i là cường độ dòng
của i.
định các đại lượng
điện tức thời tại thời điểm t; I0
trong biểu thức của i.
> 0 là cường độ dòng điện cực
đại; ω > 0 là tần số góc; T =
2π
ω
là chu kỳ; f =
là tần số;
ω
2π

(ωt + ϕ) là pha và ϕ là pha ban
đầu của i.
Thực hiện C2, C3.
Yêu cầu h/s thực hiện

C2, C3.
Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều.
Hoạt động của giáo viên

Vẽ hình 12.2. Dẫn dắt
để học sinh nắm được
nguyên tắc tạo ra dòng
điện xoay chiều.

Hoạt động của học
sinh

Nội dung cơ bản
II. Nguyên tắc tạo ra dòng điện
xoay chiều
Cho cuộn dây dẹt, hình tròn
có N vòng, mỗi vòng có diện
tích S, quay đều với tốc độ góc
ω xung quanh một trục cố định
đồng phẵng với cuộn dây đặt
→

trong một từ trường đều B có
phương vuông góc với trục
quay.
Xác định từ thông
qua mỗi vòng dây và Giả sử lúc t = 0 góc hợp giữa
→
qua cả cuộn dây tại pháp tuyến n của mặt phẵng
thời điểm t bất kì.

chứa cuộn dây và véc tơ cảm


→

ứng từ B là α = 0, tại thời
điểm t > 0 thì α = ωt, từ thông
qua cuộn dây cho bởi:
Φ = NBScosα = NBScosωt
Viết biểu thức tính
Trong cuộn dây xuất hiện
suất điện động cảm
suất điện động cảm ứng: e = ứng trong cuộn dây.

Yêu cầu học sinh nhắc
lại khái niệm dòng điện
xoay chiều.

dΦ
= NBSωsinωt
dt

Nếu cuộn dây khép kín có
Viết biểu thức định điện trở R thì cường độ dòng
luật Ôm cho mạch kín. điện cho bởi:
I=

NBSω
sinωt
R

Đây là dòng điện xoay chiều
Nhắc lại khái niệm với tần số góc ω và cường độ
dòng điện xoay chiều.
NBSω
cực đại: I0 =
.
R


Hoạt động 3 (15 phút): Tìm hiểu các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.
Hoạt động của giáo
viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản
III. Giá trị hiệu dụng
1. Cường độ hiệu dụng

I0
Giới thiệu công thức
Ghi nhận công thức
Đại lượng I =
được gọi là
2
và định nghĩa cường và khái niệm.
giá trị hiệu dụng của cường độ
độ hiệu dụng của
dòng điện xoay chiều (cường độ

dòng điện xoay chiều.
hiệu dụng).

Cường độ hiệu dụng của dòng
điện xoay chiều bằng cường độ
của một dòng điện không đổi,
sao cho khi đi qua cùng một
điện trở R thì công suất tiêu thụ
trong R bởi hai dòng điện đó là
như nhau.
2. Các giá trị hiệu dụng khác

Giới thiệu cách tính
giá trị hiệu dụng của
các đại lượng biến
thiên theo hàm sin
hay côsin theo thời
gian.

Những đại lượng điện và từ
biến thiên theo hàm sin hay
Ghi nhận cách tính giá côsin theo thời gian đều có giá
trị hiệu dụng của các trị hiệu dụng tính theo công
đại lượng biến thiên thức:
theo hàm sin hay côsin
Giá trị
theo thời gian.
cực đại
Giá trị hiệu dụng =


2


Yêu cầu học sinh viết
công thức tính các giá
trị hiệu dụng của điện
áp và suất điện động
hiệu dụng của dòng
điện xoay chiều.

Viết công thức tính
các giá trị hiệu dụng
của điện áp và suất điện
động hiệu dụng của
dòng điện xoay chiều.

Điện áp hiệu dụng: U =

U0
2

Suất động hiệu dụng: E =

E0
.
2

Khi tính toán, đo lường, ... các
mạch điện xoay chiều, chủ yếu
sử dụng các giá trị hiệu dụng.

Các số liệu ghi trên các thiết bị
điện đều là các giá trị hiệu dụng.

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 4 đến 9 trang 66 sgk và12.4, 12.5 sbt.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Ghi các bài tập về nhà.