Giáo án Vật lý 12 cơ bản - Mạch có R, L, C mắc nối tiếp - Nguyễn Đức Hồng

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Tiết: 0. MẠCH CÓ 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: 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩn bị thí nghiệm gồm có dao động kí điện tử (hai chùm tia), các vôn kế và ampe kế, các phần tử R, L, C. 2. 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 Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiều về phương pháp giản đồ Fre-nen Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Tại một thời điểm, dòng điện trong - HS ghi nhận định luật về điện áp tức thời. mạch chạy theo 1 chiều nào đó  dòng một chiều  vì vậy ta có thể áp dụng các định luật về dòng điện một chiều cho các giá trị tức thời của dòng điện xoay chiều. - Xét đoạn mạch gồm các điện trở R1, U = U1 + U2 + U3 + … R2, R3 … mắc nối tiếp. Cho dòng điện một chiều có cường độ I chạy qua đoạn mạch  U hai đầu đoạn mạch liên hệ như thế nào với Ui hai đầu từng đoạn mạch? u = u1 + u2 + u3 + … - Biểu thức định luật đối với dòng điện xoay chiều? - Chúng đều là những đại - Khi giải các mạch điện xoay chiều, lượng xoay chiều hình sin ta phải cộng (đại số) các điện áp tức cùng tần số. thời, các điện áp tức thời này có đặc điểm gì? - HS đọc Sgk và ghi nhận  Ta sử dụng phương pháp giản đồ những nội dung của phương Fre-nen đã áp dụng cho phần dao pháp giản đồ Fre-nen. động  biểu diễn những đại lượng - HS vẽ trong các trường hợp hình sin bằng những vectơ quay. đoạn mạch chỉ có R, chỉ có C, - Vẽ minh hoạ phương pháp giản đồ chỉ có L và đối chiếu với hình Fre-nen: r 14.2 để nắm vững cách vẽ. x1  X1 2cos t X1 r x2  X2 2cos( t   ) X2 + Trường hợp  > 0 . r X2 + r X1. Kiến thức cơ bản I. Phương pháp giản đồ Fre-nen 1. Định luật về điện áp tức thời - Trong mạch xoay chiều gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp thì điện áp tức thời giữa hai đầu của mạch bằng tổng đại số các điện áp tức thời giữa hai đầu của từng đoạn mạch ấy. u = u1 + u2 + u3 + … 2. Phương pháp giản đồ Fre-nen a. Một đại lượng xoay chiều hình sin được biểu diễn bằng 1 vectơ quay, có độ dài tỉ lệ với giá trị hiệu dụng của đại lượng đó. b. Các vectơ quay vẽ trong mặt phẳng pha, trong đó đã chọn một hướng làm gốc và một chiều gọi là chiều dương của pha để tính góc pha. c. Góc giữa hai vectơ quay bằng độ lệch pha giữa hai đại lượng xoay chiều tương ứng. Trang 1/3. Lop12.net.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> + Trường hợp  < 0. d. Phép cộng đại số các đại lượng xoay chiều hình sin (cùng f) được thay thế bằng phép tổng hợp các vectơ quay tương ứng. e. Các thông tin về tổng đại số phải tính được hoàn toàn xác định bằng các tính toán trên giản đồ Frenen tương ứng.. r X1 +. . r X2. Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu mạch có R, L, C mắc nối tiếp Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Trong phần này, thông qua phương - HS vận dụng các kiến thức pháp giản đồ Fre-nen để tìm hệ thức về phương pháp giản đồ Fregiữa U và I của một mạch gồm một nen để cùng giáo viên đi tìm R, một L và một C mắc nối tiếp. hệ thức giữa U và I. - Hướng dẫn HS vẽ giản đồ Fre-nen + Giả sử UC > UL (ZC > ZL) r trong cả hai trường hợp: UC > UL (ZC UL > ZL) và UC < UL (ZC < ZL) r - Dựa vào hình vẽ (1 trong hai trường r UR I hợp để xác định hệ thức giữa U và I. O  - Có thể hướng dẫn HS vẽ giản đồ r Fre-nen theo kiểu đa giác lực (nếu r U LC cần). U - Y/c HS về nhà tìm hệ thức liên hệ r giữa U và I bằng giản đồ còn lại. UC + Giả sử UC < UL (ZC < ZL) r UL. r U LC O. - Đối chiếu với định luật Ôm trong đoạn mạch chỉ có R . r U . r UR. r UC. - Chú ý: Trong công thức bên  chính là độ lệch pha của u đối với i (u/i). - Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch: u = U 2 cost - Hệ thức giữa các điện áp tức thời trong mạch: u = uR + uL + uC - Biểu diễn r rbằngrcác vectơ r quay: U  U R  U L  UC Trong đó: UR = RI, UL = ZLI, UC = ZCI - Theo giản đồ: 2 U 2  U R2  U LC   R 2  ( Z L  ZC )2  I 2. - Nghĩa là: I. U R 2  ( Z L  ZC )2. . U Z. (Định luật Ôm trong mạch có R, L, C mắc nối tiếp).. R 2  ( Z L  ZC )2 đóng vai trò là điện trở  gọi là tổng trở của mạch, kí hiệu là Z. - Dựa vào giản đồ  độ lệch pha giữa u và i được tính như thế nào?. r I. Kiến thức cơ bản II. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp 1. Định luật Ôm cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Tổng trở L C B A R. với Z  R 2  ( Z L  ZC )2 - Tính thông qua tan U LC với tan   UR - Nếu chú ý đến dấu: U  UC Z L  Z C tan   L  UR R. gọi là tổng trở của mạch. 2. Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện U LC tan   UR - Nếu chú ý đến dấu: U  UC Z L  Z C tan   L  UR R + Nếu ZL > ZC   > 0: u sớm pha so với i một góc Trang 2/3. Lop12.net.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> - Nếu ZL = ZC, điều gì sẽ xảy ra? (Tổng trở của mạch lúc này có giá trị nhỏ nhất).. - Điều kiện để cộng hưởng điện xảy ra là gì?. - Khi đó  = 0  u cùng pha i. Tổng trở Z = R  Imax. ZL = ZC. . + Nếu ZL < ZC   < 0: u trễ pha so với i một góc . 3. Cộng hưởng điện - Nếu ZL = ZC thì tan = 0   = 0 : i cùng pha với u. - Lúc đó Z = R  Imax U 1 I  L  R C  Gọi đó là hiện tượng cộng hưởng điện. - Điều kiện để có cộng hưởng điện là: 1 Z L  ZC  L  C 2  LC  1 Hay. Hoạt động 4 ( phút): Hoạt động của GV. Hoạt động của HS. Kiến thức cơ bản. Hoạt động 5 ( phút): Hoạt động của GV. Hoạt động của HS. Kiến thức cơ bản. Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. IV. RÚT KINH NGHIỆM. Kiến thức cơ bản. ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................. Trang 3/3 Lop12.net.

<span class='text_page_counter'>(4)</span>