Hướng dẫn học sinh giải nhanh các bài tập trắc nghiệm mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có tần số góc thay đổi

MỤC LỤC
1. Mở
đầu……………………………………………………………........Trang
- Lí do chọn đề tài. …………………………………………………………
2
•
Mục
đích
nghiên
cứu…………………………………………………….. 2
•
Đối
tượng
nghiên
cứu……………………………………………………. 2
•
Phương
pháp
nghiên
cứu………………………………………………… 2
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm……………………………………….
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm……………………………...
3
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm…………
4
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc giải pháp đã sử dụng để giải quyết
vấn đề. …………………………………………………………………
4
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với
bản
thân,

đồng
nghiệp
và
nhà
trường……………………………………… 15
3. Kết luận, kiến nghị………………………………………………………
- Kết luận…………………………………………………………………
16
- Kiến nghị………………………………………………………………….
16
Tài liệu tham khảo..........................................................................................
17


1. MỞ ĐẦU.
1.1. Lý do chọn đề tài.
Những năm gần đây trong đề thi THPT Quốc gia (đề thi tuyển sinh đại
học trước 2015) thi theo hình thức trắc nghiệm khách quan, các câu hỏi liên
quan đến mạch điện xoay chiều RLC có tần số góc thay đổi thường cần đến
sự biến đổi toán học phức tạp và khá dài. Điều này phù hợp để phân hóa học
sinh nhưng đối với học sinh nó lại là rào cản để các em đạt được thành tích
cao. Mục tiêu của giáo dục THPT ngoài trang bị cho học sinh kiến thức phổ
thông, việc giúp học sinh vượt qua những khó khăn gặp phải trong quá trình
học tập trong các tình huống cụ thể cũng là một nhiệm vụ quan trọng. Là
một giáo viên thường được nhà trường phân công giảng dạy các em học sinh
12 thôi thúc bản thân cần có những kinh nghiệm giúp học sinh vượt qua khó
khăn đó.
Khi giảng dạy phần điện xoay chiều ở chương 5 vật lý 12 NC. Tôi
nhận thấy hầu hết các em học sinh đều gặp khó khăn khi giải các bài tập về
mạch điện có tần số góc thay đổi trong khi các tài liệu tham khảo chưa

phong phú về vấn đề này, nhiều khi hướng giải quyết còn phức tạp về mặt
toán học. Qua sinh hoạt chuyên môn tôi có trao đổi những vấn đề trên và nêu
ra phương hướng giải quyết bằng kinh nghiệm của mình, được các đồng
nghiệp hưởng ứng góp ý viết thành kinh nghiệm để mọi người cùng tham
khảo. Về phần học sinh, khi học phần này tôi có trình bày bằng cả phương
pháp tư duy truyền thống và phương pháp mới này thường học sinh chọn
cách mới. Bản thân nhận thấy khi dạy theo cách mới giúp kết quả cải thiện
rõ rệt khi kiểm tra đánh giá học sinh.
Từ những lí do trên tôi chọn đề tài “Hướng dẫn học
sinh giải nhanh các bài tập trắc nghiệm mạch điện
xoay chiều RLC nối tiếp có tần số góc thay đổi”.
1.2. Mục đích nghiên cứu.
- Xây dựng, sắp xếp các bài tập mạch điện xoay chiều có
tần số góc thay đổi có tính hệ thống, thông qua đó nêu ra cách
giải phù hợp để giải nhanh các bài tập đồng thời để rèn luyện
kỹ năng phân tích và phát huy trí tưởng tượng, tính tích cực, tư
duy sáng tạo cho học sinh.
- Tập cho bản thân cũng như học sinh một thói quen nghiên cứu, tìm tòi
sáng tạo khi gặp các bài toán hay và khó.
1.3. Đối tượng nghiên cứu.
+ Tìm hiểu kiến thức có liên quan mạch điện xoay chiều có
tần số góc thay đổi.
+ Xây dựng cách giải nhanh cho các bài tập thuộc phần
kiến thức liên quan.
+ Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu
quả của đề tài, đối tượng thực nghiệm là học sinh lớp 12 trường
THPT nơi tôi công tác.
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
- Xác định đối tượng học sinh áp dụng đề tài.
- Đưa ra các bài tập áp dụng tương tự để học sinh luyện tập.

- Kiểm tra sự tiếp thu của học sinh bằng các đề ôn luyện.
- Đánh giá, đưa ra sự điều chỉnh phương pháp cho phù hợp từng đối
tượng học sinh.


2. NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM.
2.1. Cơ sở lý luận.
a. Các công thức về mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC
- Giả sử đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp
xoay chiều: u = U0cos(ωt + φu)
Cường độ dòng điện chạy qua mạch:
i = I0cos(ωt + φi)
- Các công thức về cảm kháng và dung kháng: ZL = ωL; ZC = với ω =
2πf .
- Công thức tính tổng trở: Z = ; ZRL = ;
Z RC = ; ZLC = .
Cuộn dây có thêm điện trở r: Z =
- Các công thức về điện áp:
+ Vectơ:
+ Cực đại: U0 =
+ Hiệu dụng: U =
- Định luật Ôm:
- Công suất: P = UIcos = I2R = .
- Hệ số công suất: cos =.
- Nếu mạch điện mắc trực tiếp với máy phát điện thì U0 và U tỉ
lệ thuận với ω
* Các công thức trên được trích ra từ SGK vật lý 12.
Nhận xét: Khi tần số góc ω thay đổi thì ZL, Zc thay đổi vì vậy
các đại lượng ở trên cũng thay đổi theo. Nếu ω tăng lên n lần
thì ZL tăng lên n lần, ZC giảm n lần và ngược lại.

b. Nhận xét toán học giúp giải nhanh một số bài tập có ω thay đổi
Hàm số y = trong đó a, b, c, d, g là các hằng số, x 1, x2, x3 là
các ẩn số. Ta có thể tìm được y nếu tìm được sự phụ thuộc (bậc
nhất) của hai ẩn còn lại vào ẩn thứ ba sau đó rút gọn. Kết quả
không thay đổi nếu ta chọn một ẩn bằng 1 rồi tìm giá trị cụ thể
của hai ẩn còn lại sau đó thay vào biểu thức ta được kết quả.
Đây là cách làm hay tôi học được từ các thầy cô thông qua
cộng đồng giáo viên trên mạng Internet (thường gọi là phương
pháp chuẩn hóa).
2.2. Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
Những năm đầu khi dạy dạng này thì bản thân tôi cũng khá lúng túng
khi định hướng quá trình biến đổi toán học trong những bài toán khó. Còn
hầu hết các em học sinh đều không có cách làm. Chỉ một số ít học sinh (học
sinh giỏi) có hướng làm nhưng không rõ ràng hoặc làm mãi không ra kết
quả. Những bài tương tự sau đó thì các em cũng làm được nhưng thường
phải biến đổi mất rất nhiều thời gian làm cho các em khá e ngại khi gặp, có
khi bỏ luôn những bài tập khó phần này. Vì vậy nhiệm vụ của giáo viên
giảng dạy phải tìm được cách nào làm nhanh hơn đặc biệt là áp dụng vào
trong khi làm đề trắc nghiệm và cuối cùng là các em chọn cho mình một
cách làm phù hợp mang lại hiệu quả nhất.
2.3. Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
Bằng kinh nghiệm và sự tìm tòi các cách giải của các tác giả khác nhau
cuối cùng tôi cũng đưa ra được một cách giải của riêng bản thân mình bên
cạnh cách giải truyền thống. Từ đó tôi thấy các em hiểu sâu hơn về dạng


toán này và vận dụng làm được các bài toán khác tương tự. Trong đề tài này
tôi chỉ áp dụng dạy trong một đến hai buổi bồi dưỡng tùy thuộc vào chất
lượng học sinh (khoảng từ 3 đến 6 tiết).
a. Bài toán tìm hệ số công suất khi tần số góc thay đổi.

Bài toán tổng quát: Mắc vào đoạn mạch có hai phần tử RC
không phân nhánh một nguồn điện xoay chiều có tần số góc
thay đổi được. Khi tần số góc là ω0 thì hệ số công suất của đoạn
mạch là cosφ1. Khi tần số là mω0 thì hệ số công suất của đoạn
mạch là cosφ2 = k cosφ1. Tính cosφ2.
Hướng dẫn học sinh:
Khi ở tần số ω0: Đặt R = 1, ZC1 = n (Chuẩn hóa) => cosφ1 =
Khi ở tần số mω 0: R = 1, ZC2 =
=> cosφ2 =
Từ cosφ2 = k cosφ1 => = . Ta đã biết m, k => n thay quay lại
biểu thức cosφ2 ta được kết quả.
Nhận xét: Khi chuẩn hóa số liệu, bài toán cho dưới dạng
tường minh đã trở thành những con số cụ thể, ngắn gọn phù
hợp với hình thức thi trắc nghiệm.
Các ví dụ cụ thể:
Ví dụ 1: Mắc vào đoạn mạch có hai phần tử RC không phân
nhánh một nguồn điện xoay chiều có tần số thay đổi được. Khi
tần số góc là ω0 thì hệ số công suất của đoạn mạch là k1. Khi
tần số góc là ω0 thì hệ số công suất của đoạn mạch là k2 = k1.
Giá trị k2 là
A. 1
B.
C.
D.
Hướng dẫn học sinh:
Khi ở tần số ω0: Đặt R = 1, ZC1 = n
=> cosφ1 =
Khi ở tần số ω0: R = 1, ZC2 = => cosφ2 =
Từ cosφ2 = cosφ1 => = . => n = thay quay lại biểu thức
cosφ2 ta được: cosφ2 = . Chọn đáp án D.

Ví dụ 2: Cho mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp.
Tần số của hiệu điện thế thay đổi được. Khi tần số bằng f1 và 4 f1
thì công suất trong mạch như nhau và bằng 80% công suất
cực đại mà mạch có thể đạt được. Khi f = 3f1 thì hệ số công
suất bằng bao nhiêu?
A. 0,8
B. 0,53
C. 0,6
D. 0,96
Hướng dẫn học sinh:
- Khi f = f1 ta chuẩn hóa: => cosφ1 = (1)
- Khi f = f2 = 4f1 => => cosφ2 = (2)
- Cả hai trường hợp đều có P = 0,8Pmax, mà P = Pmax=
=>
- Từ (1) và (2) => n = 0,25 thay vào (1) => R = 1,5
- Khi f = 3f1 => => cosφ3 = = 0,96. Chọn D.
Ví dụ 3: Mắc vào đoạn mạch RLC không phân nhánh một
nguồn điện có tần số thay đổi được. Ở tần số f1 = 60 Hz thì hệ
số công suất bằng 1. Ở tần số f2 = 120 Hz, hệ số công suất
là 0,5. Ở tần số f3 = 90 Hz, hệ số công suất bằng


A. 0,874
B. 0,486
C. 0,625
D.0,781
Hướng dẫn học sinh:
- Khi f = f1 mạch xảy ra cộng hưởng ta chuẩn hóa
- khi f = 2f1 => => cosφ2 = = => x = 1,5
- Khi f = f3 = 1,5f1 => => cosφ3 = = 0,874. Chọn A.

Ví dụ 4: Cho mạch điện xoay
chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn
dây thuần cảm. Biết L = CR2. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện
áp xoay chiều ổn định, mạch có cùng hệ số công suất với hai
giá trị của tần số góc ω1 = 50π (rad/s) và ω2 = 200π (rad/s).
Hệ số công suất của đoạn mạch bằng
A. .
B. .
C. .
D. .
Hướng dẫn học sinh:
- Khi ω = ω1 ta chuẩn hóa: Vì L = CR2 => R =
=> cosφ1 = (1)
- Khi ω = ω 2 = 4 ω 1 => => cosφ
2 = (2)
- Ta có cosφ1 = cosφ2 => (n – 1)2 = (4n – 0,25)2 => n = 0,25
=> cosφ = = . Chọn B.
Ví dụ 5: Đặt điện áp u = U0 cos2πft (U0 không đổi, f thay đổi
được) vào hai đầu đoạn mạch RC mắc nối tiếp. Khi tần số f1
hoặc f2 = 3f1 thì cường độ hiệu dụng qua mạch tương ứng là I1
và I2 với I2 = I1. Khi tần số f3 = f1/ thì cường độ hiệu dụng trong
mạch bằng
A.0,53I1
B. 0,6I1
C.
0,8I1
D. 0,87I1
Hướng dẫn học sinh:
- Khi f = f1 chuẩn hóa ZC = 1 => I1 = (1)
- Khi f2 = 3f1 => ZC = => I2 = (2)

- Theo bài ra I2 = I1 => = => R =
- Khi f3 = f1/ => ZC = => I3 = (3)
- Từ (1) và (3) => . Chọn C.
Ví dụ 6: Đặt điện áp u = U0 cos2πft (V) (U0 tỉ lệ thuận với f và
f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch RC mắc nối tiếp. Khi
tần số f1 hoặc f2 = 3f1 thì cường độ hiệu dụng qua mạch
tương ứng là I1 và I2 với I2 = 4I1. Khi tần số f3 = f1 / thì cường độ
hiệu dụng trong mạch bằng
A. 0,5I1
B. 0,6I1
C. 0.8I1
D. 0,579I1
Hướng dẫn học sinh:
- Khi f = f1 chuẩn hóa ZC = 1 => I1 = (1)
- Khi f2 = 3f1 => => I2 = (2)
- Theo bài ra I2 = 4I1 => = => R =
- Khi f3 = f1/ => => I3 = (3)
- Từ (1) và (3) => . Chọn D.
Kinh nghiệm rút ra khi hướng dẫn các bài tập trên:
- Nếu ban đầu để học sinh giải theo phương pháp truyền thống các em
thường mắc các lỗi như biến đổi lan man do không xác định được ẩn cho


quá trình biến đổi. Cũng vì thế mà các em thường làm khá dài tốn nhiều thời
gian, kết quả hay bị nhầm lẫn, có những em ngại biến đổi nên bỏ cuộc hoặc
có tâm lý e ngại khi gặp loại bài toán này.
- Nếu áp dụng phương pháp giải trên các em hứng thú làm bài hơn và cho
kết quả chính xác hơn vì: các em dễ dàng xác định được ẩn của bài toán do
số ẩn ít hơn, các phương trình gần với phương trình toán học hơn, số liệu cụ
thể trực quan hơn. Tuy nhiên giáo viên phải biết cách đưa phương pháp mới

này vào thời điểm thích hợp nếu không có thể một số em bỏ qua vì ngại tiếp
thu thêm cách mới.
Các bài tập tương tự:
Ví dụ 7: Một hộp đen có hai trong ba linh kiện sau đây mắc
nối tiếp, cuộn cảm thuần, điện trở thuần và tụ điện. Khi đặt vào
hai đầu mạch điện áp u =100cosωt (V) thì i = 2cosωt (A). Nếu
ω1 = ω thì mạch có hệ số công suất là
1/. Nếu ω2 = ω/
2 thì hệ số công suất của đoạn mạch là
A. 0,874
B. 0,426
C. 0,625
D. 0781
Ví dụ 8 (ĐH - 2014): Đặt điện áp u = (f thay đổi được, U tỉ lệ
thuận với f) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM mắc
nối tiếp với đoạn mạch MB. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R
mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn
mạch MB chỉ có
cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Biết 2L > R2C. Khi
f = 60
Hz hoặc f = 90 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong
mạch có cùng giá trị. Khi f = 30 Hz hoặc f = 120 Hz thì điện áp
hiệu dụng hai đầu tụ điện có cùng giá trị. Khi f0= f 1 thì điện áp ở
hai đầu đoạn mạch MB lệch pha một góc 135 so với điện áp ở
hai đầu đoạn mạch AM. Giá trị của f1 bằng.
A. 60 Hz
B. 80 Hz
C. 50 Hz
D. 120
Hz

b. Bài toán điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm cực đại khi tần số góc
thay đổi.
Bài toán tổng quát: Mắc vào đoạn mạch có ba phần tử RLC
không phân nhánh một nguồn điện xoay chiều có
tần số góc
thay đổi được. Mạch điện thỏa mãn
2L > CR 2. Tìm giá trị
của tần số góc ω để điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm UL
đạt giá trị cực đại. Tính UL(max).
Hướng dẫn học sinh:
UL = I.ZL = (1).
Để UL(max) thì y(min).
- Xết hàm số: y = =
=

Với ω0 = và đặt n-1 = 1 - .
Khi ω thay đổi, đặt x = => y = x2 - 2n-1x + 1
Hàm số y đạt cực
tiểu khi x = = n -1 Điều kiện x > 0 => n-1 >
2
0 => 2L > CR .
n-1 = => ω = , y = n-2 – 2n-1.n-1 +1 = 1 – n-2.


Thay y vào (1) => UL(max) =
Như vậy
để bài toán xảy ra hữu hạn thì điều kiện phải có là 2L
> CR2 và khi đó
ωL = , UL(max) = .
Nhận xét:Cách làm này có thể giúp học sinh nhớ kết -1quả

cuối cùng
khá dễ dàng vì trong điều kiện đề bài có chứa n :2L
> CR2 =>1 > hay 1 -= n-1 > 0. ωL chính là tần số góc riêng
nhân với và cuối cùng đó là sự đơn giản trong công thức
UL(max).
Các ví dụ cụ thể:
Ví dụ 1: Một đoạn mạch không phân nhánh gồm: điện trở
thuần 100Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm15mH và tụ
điện có điện dung 1μF. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay
chiều mà chỉ tần số thay đổi được. Khi điện áp hiệu dụng hai
đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại thì tần số góc có giá trị là
A. 20000/3 (rad/s). B. 20000 (rad/s). C. 10000/3 (rad/s).
D. 10000 (rad/s).
Hướng dẫn học sinh:
Ta có: n-1 = 1 - => n =
Khi UL(max) => ωL = . Chọn D.
Ví dụ 2: Đặt điện áp u =100cosωt (V) (tần số góc thay đổi
được) vào hai đầu đoạn mạch không phân nhánh gồm điện trở
thuần 100Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 15mH và tụ
điện có điện dung 1μF, điều chỉnh tần số góc để điện áp
hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại. Giá trị cực
đại đó là
A. 50 V
B. 60 V
C. 60 V
D. 50 V
Hướng dẫn học sinh:
Ta có: n-1 = 1 - => n =
UL(max) = . Chọn C.
Ví dụ 3: u = U0 cosωt (V) (ω thay đổi) vào hai đầu đoạn

mạch AB mắc nối tiếp theo đúng thứ tự gồm điện trở R, cuộn
cảm2 thuần L có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C, với 2L
> R C. Khi ω = ω L thì ULmax và u sớm hơn i là 0,78 rad. Khi ω
= 2ω L thì u sớm hơn i là
A. 1,22 rad.
B. 1,68 rad.
C. 0,73 rad.
D. 0,78 rad.
Hướng dẫn học sinh:
- Khi ω = ω L thì UL(max): Chuẩn hóa: ZL = n mà
=> ZC = 1; n-1 = 1 - =>
=> cosφ = => n = 3. Vậy .
- Khi ω = 2 ωL thì => tanφ = => φ = 1,22rad. Chọn A.
Hệ quả rút ra: Khi ω = ω L thì UL(max) chuẩn hóa ta có:


Do đó ta có: cosφ = ; tanφ = ; tanφ. tanφRC = -.
c. Bài toán điện áp hiệu dụng trên tụ điện cực đại khi tần số góc thay
đổi.
Bài toán tổng quát: Mắc vào đoạn mạch có ba phần tử RLC
không phân nhánh một nguồn điện xoay chiều có
tần số góc
thay đổi được. Mạch điện thỏa mãn
2L > CR2. Tìm giá trị
của tần số góc ω để điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện UC đạt
giá trị cực đại. Tính UC(max).
Hướng dẫn học sinh:
UC = I.ZC = (1).
Để UC(max) thì y(min).
- Xết hàm số: y = =

=

Với ω0 = và đặt n-1 = 1 - .
Khi ω thay đổi, đặt x = => y = x2 - 2n-1x + 1
Hàm số y đạt cực
tiểu khi x = = n -1 Điều kiện x > 0 => n-1 >
2
0 => 2L > CR .
n-1 = => ω = , y = n-2 – 2n-1.n-1 +1 = 1 – n-2.
Thay y vào (1) => UC(max) =
Như vậy
để bài toán xảy ra hữu hạn thì điều kiện phải có là 2L
> CR2 và khi đó
ωC = , UC(max) = .
Nhận xét:
* Kết quả thu được tương tự như khi biện luận ω để UL(max).
Điều này giúp các em dễ dàng nắm được các công thức khi
giải bài tập.
*;n=
* Tương tự ta cũng có khi UC(max) thì:
Chuẩn hóa:
=> cosφ = ; tanφ = ; tanφ. tanφRL = -.
Các ví dụ cụ thể:
Ví dụ 1: Một đoạn mạch không phân nhánh gồm: điện trở
thuần 100Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 15mH và tụ
điện có điện dung 1μF. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp
xoay chiều mà chỉ tần số góc thay đổi được. Khi điện áp
hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại thì tần số góc có
giá trị là
A. 20000/3 (rad/s). B. 20000 (rad/s). C. 10000/3 (rad/s).

D. 10000 (rad/s).


Hướng dẫn học sinh:
Ta có: n-1 = 1 - => n =
Khi UC(max) => ωC = . Chọn A.
Ví dụ 2: Đặt điện áp u =100cosωt (V) (tần số góc thay đổi
được) vào hai đầu đoạn mạch không phân nhánh gồm điện trở
thuần 100Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 15mH và tụ
điện có điện dung 1μF, điều chỉnh tần số góc để điện áp hiệu
dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại. Giá trị cực đại đó là
A. 50 V
B. 60 V
C. 60 V
D. 50 V
Hướng dẫn học sinh:
Ta có: n-1 = 1 - => n =
UC(max) = . Chọn C.
Ví dụ 3: Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có tần số góc ω
thay đổi, cuộn dây thuần cảm. Khi ω = 100π (rad/s) thì điện áp
hiệu dụng trên hai đầu tụ đạt cực đại, còn khi ω = 400π (rad/s)
thì điện áp hiệu dụng trên hai đầu cuộn cảm đạt cực đại. Khi tần
số góc là bao nhiêu thì điện áp hiệu dụng trên hai đầu điện trở
đạt giá trị cực đại?
A. 250π rad/s.
B. 200 π rad/s.
C. 500 π rad/s.
D.
300 π rad/s
Hướng dẫn học sinh:

- Điện áp hai đầu điện trở đạt cực đại khi xảy ra cộng hưởng
điện:
=>. Chọn B.
Ví dụ 4: (ĐH – 2013) Đặt điện áp u = 120cos2πft (V) (f thay
đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm
thuần
có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C, với
CR2 < 2L. Khi f = f1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện
đạt cực đại. Khi f = f2 =f1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu
điện trở đạt cực đại. Khi f = f3 thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm
đạt cực đại ULmax. Giá trị của ULmax gần giá trị nào nhất sau đây:
A. 85 V
B. 145 V.
C. 57 V.
D.173V
Hướng dẫn học sinh:
- Theo bài ra: fC = f1, fR = f21
- Mặt khác ta có: fL.fC = fR => fL = 2f1 => n = = 2
=> UL(max) = . Chọn B.
Ví dụ 5: Đặt điện áp u = U0 cos2πft (V), với f thay đổi được,
vào đoạn mạch không phân nhánh gồm: điện trở thuần 100Ω,
cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 15mH và tụ điện có điện
dung 1μF. Thay đổi f để điện áp hiệu dụng trên tụ cực đại, khi
đó dòng điện trong mạch
A. trễ hơn u là 0,1476rad .
B. sớm hơn u là
0,1476rad .
C. trễ hơn u là 0,4636rad .
D. sớm hơn u là
0,4636rad .

Hướng dẫn học sinh:
- Ta có: n-1 = 1 - => n =
- Khi ω = ωC để UC(max) ta có: tanφ = =
=> φ = - 0,4636 (rad). Chọn D.
Ví dụ 6: Đặt điện áp u = U0 cos2πft (V), với f thay đổi được,
vào đoạn mạch RLC nối tiếp (cuộn dây thuần cảm). Lần lượt
thay đổi để f = fC rồi f = fL thì điện áp hiệu dụng trên tụ cực đại
rồi điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm cực đại. Nếu 2fL = 3fC thì
hệ số công suất khi f = fL bằng bao nhiêu?
A. .
B. .
C. 0,5.
D. .
Hướng dẫn học sinh:
- Ta có: n = .
- Khi f = fL thì cosφ = = . Chọn A.
Các bài tập tương tự:
Ví dụ 7: Đặt điện áp u = U0 cos2πft (V) (f thay đổi) vào hai
đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp theo đúng thứ tự gồm điện trở
R, cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C,
với 2L >R2C. Khi f = f0 thì UCmax và tiêu thụ công suất bằng
0,75 công suất cực đại. Khi f = f0 + 100 Hz thì ULmax và hệ số
công suất toàn mạch là k. Tìm f0 .
A. f0 = 150 Hz.
B. f0=80 Hz
C. f0.=100 Hz
D. f0 = 50 Hz

Ví dụ 8: u = U0 cos2πft (V) (f thay đổi) vào hai đầu đoạn
mạch AB mắc nối tiếp theo đúng thứ tự gồm điện trở R, cuộn
cảm
thuần L có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C, với 2L >
R2 C. Khi f = fC thì UCmax và tiêu thụ công suất bằng 2/3 công
suất cực đại. Khi f = 2fC thì hệ số công suất toàn mạch là
A. 1/ 10 .
B. 3 /2.
C. 0,5.
D. 2/
Ví dụ 9: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không
đổi vào hai đầu đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R, cuộn
cảm thuần L mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Khi f = f1
thì điện áp hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đạt UCmax. Khi ở tần
số là f2 =f1 thì điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở đạt cực đại.
Khi tần số f3 = f2 thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện bằng
150. Giá trị UCmax gần giá trị nào nhất sau đây?
A.200V.
B.220V C.120V
D.180V
Ví dụ 10: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 120
V, tần số f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây
thuần cảm L, điện trở thuần R và tụ điện C mắc nối tiếp theo
thứ tự đó. Khi tần số là f1 thì điện áp hai đầu đoạn mạch chứa
RC và điện áp hai đầu cuộn dây L lệch pha nhau một góc 1350.
Khi tần số là f2 thì điện áp hai đầu đoạn mạch chứa RL và điện


áp hai đầu tụ điện lệch pha nhau một góc 1350. Khi tần số là f3
thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Biết rằng . Điều chỉnh tần số

đến khi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại là
UCmax. Giá trị UCmax gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 123 V.
B. 223 V.
C. 130 V.
D. 180,3
V.
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với
bản thân, đồng nghiệp và nhà trường.
- Đối với hoạt động giáo dục: Kinh nghiệm “hướng dẫn học sinh giải các
bài tập trong mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có tần số góc thay đổi” ở
trên mang lại hiệu quả rõ rệt khi ôn luyện, giúp các em học sinh chuẩn bị tốt
cho kì thi THPT Quốc gia trong những năm vừa qua tôi tham gia giảng dạy.
Kinh nghiệm giúp các em tiết kiệm được khá nhiều thời gian ôn luyện phần
này, các em hứng thú học hơn và quan trọng nhất đó là cho các em cách giải
quyết nhanh gọn bài toán với độ chính xác cao. Kinh nghiệm cũng giúp các
em học sinh học cách sáng tạo khi gặp những vấn đề khó.
Kết quả cụ thể mà tôi đã khảo sát qua những năm tôi dạy, trước khi thực
hiện đề tài và sau khi ôn luyện thực hiện đề tài như sau:
Năm học
Khi
chưa áp
dụng
2015-2016
2016-2017
2017-2018
Sau khi 2015-2016
áp dụng 2016-2017
2017-2018

Giỏi

Khá

Số
HS

SL

TL%

SL

TL%

90
92
92
90

16
18
19
42

17,8%
19,6%
20,6%
46,7%

30
35
43
32

92
92

38
45

41,3%
48,9%

35
36

Tb – Yếu

33,3%
38%
46,7%
35,5%

S
L
44
39
30
16

TL%
48,9%
42,4%
32,7%
17,8%

38%
39,1%

19
11

20,7%
12%

- Đối với bản thân: Từ hiệu quả mang lại của kinh nghiệm này tôi đam mê
với công việc mình làm hơn. Kích thích bản thân tìm tòi, sáng tạo trong quá
trình giảng dạy của mình. Kinh nghiệm cũng giúp tôi giảm bớt áp lực khi
giảng phần kiến thức khó được trình bày ở trên.
- Đối với đồng nghiệp và nhà trường: Đối với các thầy cô giảng dạy cùng
bộ môn kinh nghiệm mà tôi trình bày trên đây là tài liệu quý để tham khảo
trong quá trình giảng dạy của mình qua đó nâng cao chất lượng giảng dạy
cho bộ môn, cũng chính là nâng cao chất lượng giảng dạy trong nhà trường.
Một khi sáng kiến kinh nghiệm phát huy hiệu quả nó có tác dụng thúc đẩy
phong trào tự nghiên cứu trong nhà trường, phát huy tích tích cực trong cộng
đồng thầy cô giáo.
3. Kết luận, kiến nghị.
3.1. Kết luận

- Những bài học kinh nghiệm đã tổng kết được: Trong quá trình giảng dạy
học sinh không chỉ là giảng dạy kiến thức nào mà giáo viên phải thể hiện vai
trò của mình: có kinh nghiệm gì khi giảng dạy phần kiến thức đó, phát huy
tính tích cực của học sinh ở điểm nào, thời điểm nào thì áp dụng tốt nhất đối
với học sinh.
- Khả năng áp dụng SKKN vào thực tế dạy học: SKKN có thể áp dụng cho
tất cả các em học sinh từ trung bình trở lên, đặc biệt có hiệu quả rất cao đối
với những học sinh khá giỏi. Cũng có thể biến SKKN này thành tài liệu tự
học đối với học sinh THPT.
- Khả năng phát triển mở rộng phạm vi nghiên cứu của SKKN:
Đối với phương pháp chuẩn hóa ta có thể áp dung cho tất cả các dạng bài
tập có sự thay đổi của đại lượng trong mạch điện xoay chiều.
Đối với bài toán mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC có tần số
góc thay đổi trong thời gian tới tôi sẽ hoàn chỉnh cho một số kiểu bài tập còn
lại đó là bài toán URL(max) và URC(max).
3.2. Kiến nghị.
+ Với BGH Trường THPT:
Cần tổ chức nhiều hơn các buổi sinh hoạt tổ nhóm chuyên môn để báo cáo
các chuyên đề ôn thi học sinh giỏi và THPT Quốc gia.
+ Với Sở Giáo dục và Đào tạo Thanh Hóa:
Bộ môn Vật lý cần tổ chức các cuộc hội thảo chuyên môn tập trung về
phương pháp giảng dạy các chuyên đề để giáo viên học hỏi giao lưu, đúc kết
các kinh nghiệm quý báu của các thầy cô giảng dạy trong toàn tỉnh. Những
đề tài có tính thiết thực áp dụng cho kỳ thi THPT Quốc gia nên công bố rộng
rãi để toàn bộ giáo viên và học sinh trong tỉnh được tiếp cận. Từ đó nâng cao
chất lượng dạy và học cũng như đạt kết quả cao trong các kỳ thi học sinh
giỏi và THPT Quốc gia.
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG
ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 20 tháng 4 năm 2018
Tôi cam đoan đây là SKKN của mình
viết, không sao chép nội dung của
người khác

Đỗ Văn Tuyến

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách giáo khoa Vật lí 12 NC
Tác giả: Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) - NXB Giáo dục năm 2008


2. Nguồn tài liệu trên mạng như trang violet.vn, thuvienvatly.com ...
3. Bổ trợ kiến thức Vật lý phần điện xoay chiều.
Tác giả: Chu Văn Biên – NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội năm 2013
4. Các đề thi học sinh giỏi các tỉnh, đề thi thử đại học của các trường và đề
thi đại học những năm gần đây.

DANH MỤC

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN
KINH NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN, TỈNH
VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN
Họ và tên tác giả: Đỗ Văn Tuyến
Chức vụ và đơn vị công tác: Trường THPT Lê Lợi
TT
•

Tên đề tài SKKN

Cấp đánh giá xếp
loại

Dùng phương pháp giản đồ véc tơ

Ngành GD cấp tỉnh

(Ngành GD cấp
huyện/tỉnh; Tỉnh...)

Kết quả
đánh giá
xếp loại

(A, B, hoặc
C)

C

Năm học
đánh giá
xếp loại
2005-2006


trượt để giải bài toán hộp kín trong
mạch điện xoay chiều.
•

•

Hướng dẫn học sinh dùng véc tơ
quay để tìm thời gian trong dao
động điều hòa, dao động điện từ và
điện xoay chiều.

Ngành GD cấp tỉnh

C

2012-2013

Hướng dẫn học sinh lớp 10 giải
các bài tập trong hệ quy chiếu phi
quán tính.

Ngành GD cấp tỉnh

C

2013-2014