(Sáng kiến kinh nghiệm) PHÁT HIỆN và KHẮC PHỤC sự NHẦM lẫn của học SINH KHI GIẢI bài tập CHƯƠNG “DÒNG điện XOAY CHIỂU’ vật lí 12 NÂNG CAO

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG TRIỆU SƠN 4

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHÁT HIỆN VÀ KHẮC PHỤC SỰ NHẦM LẪN CỦA HỌC SINH
KHI GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỂU’
VẬT LÍ 12 NÂNG CAO.

Người thực hiện: Nguyễn Thị Oanh
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc lĩnh vực (mơn): Vật lí

THANH HỐ, NĂM 2019


MỤC LỤC
Nội dung

Trang
1.MỞ ĐẦU
3
1.1.Lí do chọn đề tài
3
1.2. Mục đích nghiên cứu
3
1.3. Đối tượng nghiên cứu
3
1.4. Phương pháp nghiên cứu
3

2. NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
3
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
3
2.2. Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
4
2.3. Những nhầm lẫn thường gặp của học sinh khi giải bài tập dòng điện
4
xoay chiều
2.3.1.Các dạng bài tập học sinh thường nhầm lẫn.
4
2.3.1.1Nhầm lẫn khi viết biểu thức hiệu điện thế, dịng điện tức thời.
4
2.3.1.2.Nhầm lẫn khi tính các đại lượng điện R, L, C.
6
2.3.1.3. Nhầm lẫn khi giải bài toán điện cực trị.
9
2.3.1.4. Nhầm lẫn khi xác định phần tử điện chứa trong hộp đen.
11
2.3.1.5.Sai lầm khi giải bài tập về máy phát điện.
14
2.3.1.6.Sai lầm khi giải bài tập về động cơ điện.
14
2.3.1.7 .Sai lầm khi giải bài tập về máy biến thế, truyền tải điện.
15
2.3.2. Phân tích các nguyên nhân dẫn đến nhầm lẫn của học sinh khi giải
15
bài tập chương “ Dòng điện xoay chiều ”.
2.3.3 Những biện pháp dạy học nhằm phát hiện và khắc phục các nhầm lẫn
17

cho học sinh khi giải BT chương “ Dòng điện xoay chiều’’ .
2.3.4. Các biện pháp dạy học nhằm khắc phục nhầm lẫn của HS khi giải 17
BT chương ‘‘Dòng điện xoay chiều’’.
2.3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm.
17
2.3.5.1.Chọn mẫu thực nghiệm.
17
2.3.5.2.Tiến hành thực nghiệm.
17
2.3.5.3. Kết quả kiểm tra sau thực nghiệm.
18
2.3.5.4. Xử lí và phân tích kết quả thực nghiệm.
18
3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.
18
3.1. Kết luận
18
3.2. Kiến nghị
18
TÀI LIỆU THAM KHẢO
20
Những thuật ngữ viết tắt trong đề tài:
1. KHTN
2. THPT
3. HS
4. BT

5. GV

Khoa học tự nhiên

Trung học phổ thông
Học sinh
Bài tập
Giáo viên

6. ĐH- CĐ
7. VD

8. HĐT
9. SKKN

Đại học – Cao đẳng
Ví dụ
Hiệu điện thế
Sáng kiến kinh nghiệm


1. MỞ ĐẦU
1.1. Lí do chọn đề tài
Sau nhiều năm dạy học sinh lớp 12 ban KHTN ôn thi THPT quốc gia xét
tuyển ĐH - CĐ, tôi nhận thấy khi làm bài tập chương “ Dòng điện xoay chiều”
học sinh hay mắc phải những nhầm lẫn khơng đáng có trong quá trình tư duy ,
đặc biệt khi giải các bài tập trắc nghiệm. Nếu không chú ý đúng mức việc phát
hiện và sữa chữa những nhầm lẫn cho học sinh thì trong quá trình học tập HS sẽ
làm giảm chất lượng dạy học vật lí, kết quả thi sẽ khơng cao. Hiện nay, với hình
thức thi trắc nghiệm học sinh giải bài tập vật lí theo kiểu “giải tốn”, tức là chỉ
tìm ra đáp số mà chưa làm sáng tỏ bản chất vật lí. Bên cạnh đó, việc sử dụng
máy tính cầm tay của HS phát triển rất nhanh nên mọi tính tốn của HS đều dựa
vào máy tính, kể cả những phép tính đơn giản nhất. Khả năng trình bày của HS
đã bị “cơng thức hố”, đồng nghĩa với việc giải BT vật lí của các em trở thành

“lập hàm, thay số bằng máy tính” cho nên nhầm lẫn của HS khi giải bài tập sẽ
càng bộc lộ nhiều hơn, đa dạng hơn.
Với những lí do cơ bản nêu trên, tôi chọn đề tài:” Phát hiện và khắc phục
sự nhầm lẫn của học sinh khi giải bài tập chương“ Dịng điện xoay chiều ”
- Vật lí 12 nâng cao “.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu, đề xuất các biện pháp phát hiện và sửa chữa những nhầmlẫn
của học sinh khi giải bài tập chương ‘‘Dòng điện xoay chiều” nhằm góp phần
nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường THPT.
1.3. Đối tượng nghiên cứu
- Nghiên cứu các nhầm lẫn phổ biến của học sinh lớp 12 khi giải bài tập chương
dịng điện xoay chiều và phân tích các nguyên nhân dẫn đến các nhầm lẫn đó.
- Đề xuất các biện pháp, thủ thuật để sửa chữa các nhầm lẫn trên
1.4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lí thuyết.
- Nghiên cứu các tài liệu, sách giáo khoa có liên quan đến đề tài.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại lớp 12A1trường THPT Triệu sơn 4 năm
học 2017-2018 để xem xét tính khả thi và hiệu quả của đề tài.
- Thống kê và xử lí số liệu.
2. NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
Trong quá trình tiếp thu kiến thức, vận dụng kiến thức đã học vào giải các
bài tập cụ thể, nhiều học sinh thường gặp phải một số nhầm lẫn, hoặc có những
quan niệm sai lầm, nhưng nó được áp dụng vào bài một cách “hợp lí” trong tư
duy loic của học sinh. Do vậy, GV cần tổ chức thảo luận, trao đổi với HS để bổ
sung những phần còn thiếu, điều chỉnh những chỗ chưa chính xác, chưa hợp lí
về cách trình bày, cách tư duy logic nhằm đi đến kiến thức khoa học cần nhận
thức, nếu khơng có những biện pháp, thủ thuật, kỹ năng sư phạm hợp lí để khắc
phục chúng thì những kiến thức mà HS tiếp thu được sẽ trở nên méo mó, sai
lệch với bản chất vật lí.

3


Việc điều tra và phát hiện ra những quan niệm sai lầm, những nhầm lẫn của học
sinh trong quá trình giảng dạy một số kiến thức nào đó là một cơng việc địi hỏi
tính khách quan và có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với việc nâng cao chất
lượng dạy học vật lí trong trường phổ thơng. Trong giảng dạy chúng tôi thường
dùng thuật ngữ “ nhầm lẫn phổ biến của HS ” với ý nghĩa là: những điều trái
với yêu cầu khách quan (yêu cầu của nhiệm vụ nhận thức) hoặc trái ngược với
tri thức khoa học như: khái niệm, định luật, quy tắc… dẫn tới không đạt được
yêu cầu của việc giải bài tập. Các nhầm lẫn này thường xuất hiện trong nhiều lời
giải của học sinh. Trong sáng kiến kinh nghiệm này tôi xin được nêu một số
nhầm lẫn thường gặp của HS khi giải bài tập chương “ Dòng điện xoay chiều ”.
Ở mỗi sự nhầm lẫn ngồi ví dụ về một hoặc nhiều lời giải sai cịn phân tích
ngun nhân nhầm lẫn của từng lời giải.
2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm:
Trong quá trình giảng dạy chương “ Dòng điện xoay chiều” ở các lớp
12D1, 12D2 ban KHTN năm học 2016-2017 của Trường THPT Triệu Sơn 4,tôi
nhận thấy:
- Về lí thuyết: Đa số học sinh nắm vững kiến thức cơ bản.
- Về kĩ năng giải bài tập: Nhiều học sinh vẫn còn mắc một số nhầm lẫn trong
quá trình tư duy, q trình tính tốn …
Hiện tượng này xảy ra nhiều hơn trong quá làm bài thi trắc nghiệm khách quan.
2.3.Những nhầm lẫnthường gặp của học sinh khi giải bài tập chương “Dòng
điện xoay chiều”
2.3.1. Các dạng bài tập học sinh thường nhầm lẫn.
2.3.1.1 Nhầm lẫnkhi viết biểu thức hiệu điện thế, dòng điện tức thời.
VD1:Cho mạch điện như hình1.
A
M

N
B
UAN = 75√ 2V; UMB = 100√ 2V;
R
L
UAN và UMB vng pha với nhau;
C
dịng điện tức thời i = I0cos100πt (A).
Cuộn dây thuần cảm. Hãy viết biểu thức uAB?
Hình 1
Lời giải sai của HS:
U AB=⃗
U AN +⃗
U MB do ⃗
U AN vng pha với ⃗
U MBv nên
- Ta có⃗
U
3
tan   AN     0,664(rad / s )
U AB =√ U 2AN + U 2MB =125 √2 (V )
U MB 4
và
Vậy u AB =250 cos ( 100 πt +0.664 ) V .

Nhầm lẫn của HS trong lời giải trên là nhầm lẫn U AN
sai khi tính tan  .
Lời giải đúng:
U AN =⃗
U C +⃗

U R=> U AN =√ U 2C + U 2R =75 √ 2V . (1)
- Ta có : ⃗
U MB=⃗
U L+⃗
U R => U MB= √ U 2L +U 2R=100 √ 2 V . (2)
mà ⃗
tan 1 tan 2  1 

Vì uAN vng pha với uMB nên
Từ (1), (2), (3) ta có:U L =80 √2 V ; U C =45 √ 2V

là U AM dẫn đến

U L UC
 1  U R2  U LU C (3)
UR UR
.

; U R=60 √ 2 V

2
R

U AB =√ U +¿ ¿
4


tan  

U L UC 7


   0,53( rad )
UR
12
;

Vậy u AB =139cos ( 100 πt+ 0,53 ) V .
VD2: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm: R = 100 Ω ; cuộn dây thuần cảm

1
L = π H; tụ diện có điện dung C = 15,9 μ F. HĐT xoay chiều đặt vào hai đầu

đoạn mạch là u = 200cos(100 π t ) (V). Chọn biểu thức cường độ dòng điện
ứng với đoạn mạch trong số các biểu thức sau đây:

√2
A. i = cos(100

π

π
t - 4
π
t + 4

π
t + 4

)(A).

B. i = 0,5cos(100 π
1 2
D. i = 5 3 cos(100

)(A).
π

√

√2
π t+ 4 )
C. i = cos(100 π
)(A).
(A) .
Lời giải sai của HS:
Chọn A: đã nhầm khi xác định độ lệch pha giữa u và i.
Chọn B: đã nhầm khi tính tổng trở dẫn đến sai khi tính cường độ dịng điện cực đại.
Chọn D: nhầm khi tính tổng trở dẫn đến sai khi tính cường độ dịng điện cực đại.
Đáp án đúng là C
ZL = 100; ZC = 200; Z = 100 √ 2  => I0 = √ 2A. Dịng điện nhanh pha hơn

rad
HĐT một góc 4
.

M

A

N

B

R
VD3: Cho mạch điện như hình 2.
C
L,r
R = 80 , r = 20 ; L = 1/ ( H).
Hình2
Tụ điện có C = 10-4/2 ( F).
Cường độ dòng điện trong mạch có dạng i = √ 2cos(100t) (A ).
Hãy tính hệ số công suất và viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm?
Lời giải sai của HS:

Cảm kháng: ZL = L = 100 ; Dung kháng: 

ZC 

1
 200
C

2
2
Tổng trở: Z  ( R  r )  ( Z L  Z C )  100 2()

Hệ số công suất:

cos  

R
 0.56
Z


Hiệu điện thế hai đầu cuộn dây: uNB = U0 NBcos(100t + 2 ).

uNB = 200cos(100t + 2 ) V .

Nhầm lẫn của HS trong lời giải trên là nhầm lẫn cơng thức tính hệ số cơng suất
và cơng thức tính HĐT ở hai đầu cuộn cảm khi có thêm điện trở thuần của nó. Do
đó, tính sai góc lệch pha giữa dịng điện và HĐT ở hai đầu cuộn dây.
Lời giải đúng: 
Cảm kháng: ZL = L = 100 
5


ZC 

1
 200
C

Dung kháng:
Tổng trở: Z=√ (R+r )2 +¿ ¿.

Rr
 0.707
Z
Hệ số công suất:

HĐT hai đầu cuộn dây: uNB = U0 NBcos( 100t +φ ).
Với φ là góc lệch pha giữa hiệu điện ở hai đầu cuộn dây so với dòng điện.
cos  

ZL
 5    1,373( rad )
R
Vậy uNB = 200cos( 100t +1,373 ) (V).
2.3.1.2. Nhầm lẫn khi tính các đại lượng điện R, L, C.
VD1: Cho mạch điện như hình 3.Tụ có điện dung thay đổi. Hiệu điện thế hai
đầu mạch điện là uAB = 160cos(100t) (V). Điều chỉnh cho công suất của mạch
B
cực đại bằng 80√ 2W, khi đó
M
A
N
tan  


uMB = 80cos(100t + 3 ) (V).

Hãy tính R, L , C ?
Lời giải sai của HS1:

L,r

R

C

Hình 3

Hiệu điện thế UAB = 80 √ 2 (V).

Cơng suất của mạch cực đại khi xảy ra cộng hưởng ( HĐT và dòng điện cùng
P

max
pha ) Pmax = U.Imax  I max= U =1( A )
AB

Mặt khác P = I2 R. Suy ra R = 80√ 2. Và Z MB=Z L =
Vì cộng hưởng nên: ZC = ZL = 40√ 2.
Vậy R = 80, L=

U MB
=40 √ 2(Ω)
I

ZL
1
−5
=0,18 (H) ; C= ω . Z =5,63.10 ( F)
ω
C

Nhầm lẫn ở lời giải trên là học sinh đã bỏ qua điện trở thuần của cuộn dây
là r (do đọc sót đề hoặc chủ quan vì bài tốn khá quen thuộc ) dẫn đến tính tốn sai.
Lời giải sai của HS2:
Để có cơng suất cực đại khi C thay đổi thì phải xảy ra hiện tượng cộng

hưởng.
Pmax 80 √ 2 1
Lúc đó PMax = U.IMax => I max= U = 160 = A
√2
AB
U max 160
=
=160 √ 2 Ω
I
1
(1)
√2
U MB
Z MB=Z L =
=80 √ 2 Ω
I
Rt =R+r =

tan  MB 

ZL

 tan  3
r
3
=> ZL=

√3

r.

(2)

Từ (1), (2) suy ra: r = 40√ 2 và ZL = 40 √ 3 .
Vậy R = Rt – r = 120√ 2 , r = 40√ 2 và ZL= ZC = 40√ 6 .
6


=> L = 0,311 (H), C = 3,25.10-5 (F ).
Nhầm lẫn của HS2 là đã nhầm HĐT hiệu dụng với HĐT cực đại (đây là
một sai lầm mà các học sinh thường mắc phải ).
Lời giải đúng:
Công suất của mạch P = U.I.cos = I2 Rt với Rt = R + r.
Công suất đạt được giá trị cực đại khi I đạt cực đại và lúc đó xảy ra hiện tượng
P

max
cộng hưởng. I max= U =1 A
AB

U max 80 √ 2
Rt =R+r =
=
=80 √2 Ω
I
1

(1)

+ Vì u MB nhanh pha hơn i một góc /3 nên ta có:

ZL
r

tanMB =

= √3

. Mà ZMB =

√ r 2+ Z 2L =2r

.

(2)

U MB
=40 √ 2( Ω). Suy ra r = 20√ 2.
I
Vậy r = 20√ 2 ;R = 60√ 2; ZL = ZC = 40√ 2 => L = 0,18 H ;

Với Z MB=

C = 5,63.10-5 F
VD2: Cho mạch điện như hình 4. Đặt vào hai đầu đoạn mạch HĐT
u = 120cos100t (V).Tụ điện có C = 1,59.10-4 F.
K
A
M
Khi K đóng, HĐTgiữa hai điểm A, M là

N
U1 = 40

√ 2(V );

HĐT giữa hai

điểm M, B là U2 = 40

R

√ 5(V ).

C

B
L,r

Hình 4

¿

Khi K mở, HĐT giữa hai điểm A, M là U 1 = 48V.
Hãy tính R và ZL ?
Lời giải sai của HS:
Ta có dung kháng: ZC = ( .C)-1 = 20.
- Khi K đóng, mạch chỉ cịn R nối tiếp với cuộn cảm, nên:
I

U1 U


Z Z

2

2

R

=>

=
2

√ R2 +Z L

2

40 √ 2 √ 2
=
120
3

Suy ra 9R = 2( R +ZL ) => R = ZL
- Khi K mở ta có:

I'

2
7

.

(1)

.

U' U

R Z

R U ' 48 5


=> Z ' U 120 => R2 = 4( ZL – ZC )2 .

(2)
Thay (1) vào (2) và biến đổi ta được: 13Z - 560ZL+ 5600 = 0.
Giải ra ta được hai giá trị: ZL= 27,3  và ZL = 15,7.
Vậy R = 14,5 và ZL = 27,3; hoặc R = 8,4 và ZL = 15,7.
Nhầm lẫn của HSlà đã quên mất điện trở thuần của cuộndây, khi tính tổng
trở đoạn AM ( khi K đóng ) và bỏ qua dung kháng Z C ( khi K mở ) dẫn đến các
2
L

7


kết quả tính tốn đều khơng phù hợp. Ngồi racịn có những cách giải khác
nhưng cũng gặp HS bị sai lầm tương tự.

Lời giải đúng:
Ta códung kháng: Zc = (C )-1 = 20 .
Khi K đóng, mạch chỉ có R nối tiếp với cuộn cảm (cuộn cảm có điện trở thuần
r).
Cường độ dòng điện:

I

U1 U

R Z

U12 2
R2
U1 U


I

2
2
2
9
R Z => ( R  R )  Z l U

 7R2 = 4Rr + 2r2 + 2ZL2 ( 1)
U12 2
R2



2
2
2
r

Z
U
5 => 5R2 = 2r2 + 2Z 2 (2)
L
2
Tương tự ta có
L

Từ (1) và (2) ta được:
R = 2r, ZL = 3r.
- Khi K mở, tương tự trên ta có:

(4)

R 2  ZC2
U '12 4


( R  r )2  ( Z L  Z C ) 2 U 2 5

Suy ra: 5R2 + 5ZC2 = 4( R+r )2 + 4( ZL –ZC ) 2.
(5)
2
Thay ZC = 20 và (4) vào (5) ta được: 13r - 120r - 100 = 0
 r = 10 ( loại nghiệm âm ).

 R = 2 và ZL = 30 .
K
A
VD3: Cho mạch điện như hình 5.
0,4
Cuộn dây thuần cảm có L = π (H). Đặt vào

R

hai đầu A,B một HĐT u = U0 cost.
- Khi khố K đóng thì thấy tại hai thời
điểm t1 và t2 HĐT và dịng điện tức thời có giá
trị u1 = 100

√3

V; i1 = 2,5A và u2 = 100V; i2 = 2,5

M

C

B
L

Hình 5

√3

A.

- Khi K mở thì cường độ hiệu dụng không đổi và UAM = 100 √ 2 V.
Hãy tính U0, C, R và  ?
Lời giải sai của HS:
* Khi K đóng, tại thời điểm t1 và t2 ta có phương trình HĐT và dịng điện là:
u1=U 0 cos t 1=100 √ 3
2

{

3.1002 Z L
U0
+ 2 =1(a)
i 1=
sinω t 1 =2.5
2
U0
U0
ZL

2
2
¿ u 2=U 0 cos t 2=100
100 3. Z L
+ 2 =1(b)
U
U 20
U0
i 2= 0 sinω t 2=2.5 √3
ZL

 ZL = 100. Vậy: ω=

{

Z L 100 π
rad
=
=250 π (
); U0 = 444 V .
L
0,4
s
8


U

0
Dòng điện hiệu dụng: I = 1.41 Z =3.15 A
L
* Khi K mở, do dịng điện hiệu dung khơng đổi nên: I = 3,15 A .
Suy ra:Z = 100.

Mà

Z  R 2  ( Z L  Z C ) 2  100

(5)

Z  R 2  Z C 2  44,8
Và AM
(6)
Từ (5) và (6) suy ra: R = 43,7; ZC = 10 ( tức là C = 1,27.10-4 F).
Nhầm lẫn của lời giải trên là do HS chủ quan về mặt toán học thấy tỷ lệ
2

3.1002 6,25. Z L
+
=1(a)
2
2
U0
U0
các hệ số của hệ phương trình có vẻ tương đương:
2
2
100 6,25.3 . Z L
+
=1( b)
U 20
U 20

{

nên đã bỏ qua 6,25 ở trước ZL2 (đây là một sai lầm có nhiều HS khá, giỏi vẫn
mắc phải).
Lời giải đúng:
* Khi K đóng, tại thời điểm t1 và t2 ta có phương trình HĐT và dịng điện:
u1=U 0 cos t 1=100 √ 3

2

{

U0
sinω t 1 =2.5
ZL
¿ u 2=U 0 cos t 2=100
U
i 2= 0 sinω t 2=2.5 √3
ZL
i 1=



{

1002 6,25.3 . Z L
+
=1(a)
U 20
U 20
2
3.1002 6,25. Z L
+
=1(b)
U 20
U 20

Giải hệ phương trình trên ta được ZL = 40 ().=>

và U0 = 200 (V).
I



Z L 40

 100 (rad/ s)
L
0, 4

U0
 2,5 2( A)
1, 41Z L

- Dòng điện hiệu dụng:
* Khi K mở do dịng điện hiệu dụng khơng đổi nên:
I = 2,5

√2

(A). => Z = 40 .

¿

Từ (5) và (6) suy ra: R = 20 √ 3 ; ZC = 20 ( tức là C = 2,55.10-4 F).
Vậy U0 = 200 V ;  = 100( rad/s).
Điện trở R = 20

√3

 và Tụ điện có C = 2,55.10-4 (F).

2.3.1.3.Nhầm lẫn khi giải bài tốn điện cực trị.
VD1: Cho mạch như hình 6.
A
Cuộn dây có r = 50; L = 0,318 H.
Tụ điện có điện dung C = 10-4/ 2(F ).
Rx
C
uAB = 200cos(100t ) (V).

B
L,r

9


Tìm Rx để cơng suất trên Rx đạt cực đại ?
Lời giải sai của HS:

Hình 6

P=I 2 Rt =
Rt +

U2
U2
=
2

y
( Z L−Z C )

Rt
Đặt Rt = RX + r . Ta có :
Cơng suất cực đại Pmax ⇔ y min . Theo bất đẳng thức Cauchy ta có:
ymin  Rt  Z L  Z C

Vậy

R x=|Z L−ZC|−r=50Ω

thì P trên Rx đạt cực đại .
Nhầm lẫn ở đây chính là nhầm lẫn giữa công suất trên R x và trên toàn

mạch.
Lời giải đúng:
U2
U2

( Z  Z C )2
y  2r
R L
 2r
R
2
y min ⇔ R= Z L −Z C +r 2=50

Px  I 2 .Rx 

- Công suất trên điện trở RX là:

P

⇔

√

√ 5Ω

(
)
max
Theo bất đẳng thức Cauchy thì :
.
VD2 : Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở thuần R = 50Ω và có độ tự cảm
2 −4
.10 ( F)
π

L thay đổi, nối tiếp tụ điện có điện dung C =
. Đặt một HĐT
uAB = 200cos(100t ) (V). vào hai đầu đoạn mạch. Tìm L để HĐT giữa hai đầu
cuộn dây đạt giá trị cực đại, tính giá trị cực đại đó ?
Lời giải sai của HS:
- Dung kháng: ZC = (C )-1 = 50 .
Tổng trở:

Z  R 2  (Z L  Z C )2

  và

I

U
Z

Hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây là:

U L=

UZ L

√ R 2+Z2L−2 Z L Z C +Z 2C

=

√


U L max  y  ymin  X 

ymin 

R
R Z
2

2
C

ZL 

U L  I .Z L 

U
ZL
Z
;

U
U
=
√y
1
2 2 1
R
+Z
−2
Z
+1
( C ) Z2 C Z
L
L

Z
1
 2 C 2
ZL
R  ZC

( tại đỉnh parabol ).

R Z
1
1

 100  L  ( H )
X
ZC

2

2
C

Khi
vậy khi L = 0,318(H ) thì U Lmax =200 V .
Nhầm lẫn của HS trong lời giải trên là đã nhầm HĐT giữa hai đầu cuộn
dây là UL (đã bỏ qua trở thuần trong cuộn cảm).
Lời giải đúng :
10


Dung kháng: ZC = (C )-1 = 50 .
Z  R 2  (Z L  ZC )2

Tổng trở:

và

I

U
Z

U
U d  I .Z d  .Z d
Z  ;
HĐT giữa hai đầu cuộn dây là:
Ud 

UZ d
R  Z  2Z L ZC  Z
2

2
L

2
C





U
Z  2Z C .Z L
1
R 2  Z L2

2
C



U
y

2 Z C ( R 2  Z C .Z L  Z L2 )
y'
( R 2  Z L2 ) 2
.

Xét

y /=0 khi ZL2 – ZC.ZL – R2 = 0  ZL2 – 50ZL – 2500 = 0.
 ZL = 81 hay L =0,258 (H).
L (H) 0
0,258
Ta có bảng biến thiên
( Bảng 1.1)
y/
0
y
yMin

+

Vậy khi L = 0,258(H ) thì HĐT hai đầu cuộn dây đạt cực đại, giá trị cực
đại đó là: Ud Max = 299 V .

VD3: Cho mạch điện không phân nhánh, gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm
L =2/(H). Tụ có điện dung C = 31,8F. Điện trở R = 100. Đặt điện áp
U = 200√ 2V, có tần số thay đổi vào hai đầu đoạn mạch. Hãy tìm giá trị tần số f
để HĐT ở hai cuộn cảm đạt giá trị cực đại và tính giá trị cực đại đó ?
Lời giải sai của HS:
*HĐT giữa hai bản tụ là: U L =I . Z L=

U . ZL
Z

UL đạt giá trị cực đại khi: Z = ZMin  2LC = 1.

f=

1

2π √ LC

=25 √2( Hz )

thì UL đạt giá trị cực đại .
U
200 √ 2
=> ZL = L = 100 √ 2 (). =>U Lmax = R . Z L= 100 .100 √ 2=400 V
Nhầm lẫn của HS trong lời giải trên là chủ quan, coi cảm kháng ZL không
đổi khi tần số điện áp thay đổi. Những HS thiếu cẩn thận thường mắc sai lầm này.
Lời giải đúng:
HĐT giữa hai đầu cuộn cảm là : UL= I.ZL = U.ZL / Z.
U L=



với

U . ZL

2

2

√ R +( Z L −Z C )

=

U

√

2

1
1
R
2
1
. 4 +( 2 −
). 2 +1
2
LC
L C ω

L
ω

=

U
√y

2

1
R2 2
2
y=
X +( 2 −
) X +1.
( LC )2
L LC
.( Đặt X =

1
ω2

)
11


ω=

UL Max khi y = yMin.

f=

100
√6

ω
2π

√

2
2
=100 π (rad /s )
2 2
3
2 LC−R C

√

=
( Hz) = 40,8 (Hz).
Vậy khi tần số f = 40,8 Hz thì HĐT giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại

U LMax=

U
√ y min

U Lmax =



2 LU
800 √ 2
=
=302 √ 2 V
2 2
√7
R √ 4 LC−R C

2.3.1.4.Nhầm lẫnkhi xác định phần tử điện chứa trong hộp đen.
VD1: Cho mạch điện như hình 7. HĐT uMN = 200cos(100t ) (V).Cường
độ dòng điện nhanh pha hơn HĐT hai đầu đoạn mạch. X là hộp kín chứa cuộn
thuần cảm hoặc tụ điện. R là biến trở.
X
Điều chỉnh R thấy công của mạch cực
N
M R
đại khi I =1 (A). Xác định phần tử điện
Hình 7
trong X và giá trị của nó ?
Lời giải sai của HS1 :
Vì trong X chỉ chứa L hoặc C mà dòng điện nhanh pha hơn HĐT nên
tanφ=

Zx
>0 .
R

Vậy phần tử điện trong X là cuộn thuần cảm L.

U

Ta có:

2

2

U
P=I R=
=
Z
y
R+ L
R
2

 ;

Pmax ⇔ y min . Theo bất đẳng thức Cauchy thì y khi:
min

Mà Z=

U MN
=100 √ 2 . => ZL = 100    hay L = 0,318H .
I

R=Z L ⇒ Z=Z L √ 2 .

Lời giải sai của HS2 :
Vì trong X chỉ chứa L hoặc C mà dòng điện nhanh pha hơn HĐT nên mạch
mang tính dung kháng. Vậy X là tụ điện.
P=I 2 R=

Cơng suất:
Ta thấy Pmax khi
Mà Z=

Z

C2

R

=R

U2
U 2R
R=
=
Z2
( R+ Z C )2

hay

U2

Z
R+

C

R

2

+2 Z C

.

Z C =R .

U MN
√ 2 −4
=100 √ 2 . => ZC = 50√ 2   => C= .10 F
π
I

Nhầm lẫn của các HS trong các lời giải trên:
HS1: Nhầm ở chỗ i nhanh pha hơn u thì φui> 0, nhưng thực tế φui< 0.
HS2: Đã nhầm công thức tính tổng trở Z = R +ZC.
Lời giải đúng:
Dịng điện nhanh pha hơn HĐT nên X là tụ điện.
12


Công suất:

2

2

U
U
P=I R ==
=
Z 2 y
C
R+
R
2

.

PMax khi y = yMin .Theo bất đẳng thức Cauchy có
=> Z=√ R 2+ Z 2C =Z C . √ 2=

U MN
=100 √2=¿ Z C =100 Ω.
I

y min ⇔ R=Z C .

1
C= 10−4 F
π

C0
Vậy phần tử điện trong hộp X là tụ

. L0
VD2: Cho mạch điện như 8.
X
A
Cuộn dây thuần cảm có L0 = 0,955 (H). A
M
B
N
Tụ điện có điện dung C = 6,37.10-4 (F).
X là hộp kín chứa hai trong ba phần
Hình 8
tử điện (R, C, Cuộn thuần cảm L).
Ampe kế có điện trở khơng đáng kể.
Đặt điện áp xoay chiều có U = 200√ 2V và tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch
QB. Ampe kế chỉ 0.8√ 2A, hệ số công suất của mạch là 0,6.
Hãy xác định các phần tử chứa trong X và giá trị của chúng ?
Lời giải sai của HS1:
U
Tổng trở của mạch là: Z= I =250 Ω
1

ZL0 = 2f.L = 30 và ZC 0 = 2 πfC =50 Ω
Ta thấy hế số Cos = 0,6 ( khác không ) nên mạch phải có điện trở thuần R.
 Hộp kín X phải chứa R.
2
2
+ Cos = 0,6  R = Z.0,6 = 150. Mà Z =√ R +( Z L −Z C )
Với ZC0> ZL0 nên X phải chứa L để cho ZL + ZL0>ZC0 .
2
2

Suy ra : ZL + ZL0 – ZC0 = √ Z −R = 200 Ω .
 ZL = = 220 => L = 0,7 (H).
Vậy hộp kín X chứa R = 150 nối tiếp cuộn thuần cảm L = 0,7H.
Lời giải sai của HS2:
U
Tổng trở của mạch là: : Z= I =250 Ω.

1
Ta có: ZL0 = 2f.L = 30 và ZC 0 = 2 πfC

Vì hệ số Cos = 0,6 ( khác không ) nên mạch phải có điện trở thuần R.
 Hộp kín X phải chứa R.
2
2
+ Cos = 0,6  R = Z.0,6 = 150. Mà Z =√ R +( Z L −Z C )
Với ZC0> ZL0 nên X phải chứa tụ điện C.
2
2
Suy ra : ( ZC + ZC0 ) - ZL = √ Z −R = 200 Ω .
 ZC0 = 200 + 30 - 50 = 180 => C0 = 1,77.10-5( F).
Vậy hộp kín X chứa R = 150 nối tiếp tụ điện, có điện dung C = 1,77.10-5F.
13


Sai lầm của hai HS trên là đã suy luận khơng có căn cứ (dựa vào hệ số
cơng suất chưa thể kết luận ZL> ZC được) dẫn đến bỏ sót nghiệm bài toán.
Lời giải đúng:
U
Tổng trở của mạch là: : Z= I =250 Ω.

Ta có:

ZL0 = 2f.L = 30.

ZC 0 =

1
=50 Ω
2 πfC

Ta thấy hệ số Cos = 0,6 ( khác khơng ) nên mạch phải có điện trở thuần R.
hộp kín X phải chứa R.
+ Cos = 0,6  R = Z.0,6 = 150.
Vì tính đối xứng của hàm số Cos nên  có hai giá trị đối nhau ( nghĩa là
mạch có thể mang tính cảm kháng, hoặc mang tính dung kháng ).
 Trường hợp 1 :
Khi mạch mang tính cảm kháng thì hộp kín X phải chứa R nối tiếp cuộn thuần
2
2
cảm L  ZL + ZL0 – ZC0 = √ Z −R = 200 Ω .
 ZL = 200 - 30 + 50 = 220 () => L = 0,7 H.
Vậy hộp kín X chứa R = 150 nối tiếp cuộn thuần cảm L = 0,7H.
 Trường hợp 2 :
Khi mạch mang tính dung kháng thì X phải chứa R nối tiếp tụ điện C.
2
2
 -ZL + ( ZC + ZC0 ) = √ Z −R = 200 Ω .
 ZC0 = 200 + 30 - 50 = 180 
=> C0 = 1,77.10-5F.
Vậy hộp kín X chứa R = 150 nối tiếp tụ điện có điện dung C = 1,77.10-5F.

2.3.1.5.Sai lầm khi giải bài tập về máy phát điện.
Phần này học sinh giải sai khá nhiều, do phân phối tiết bài tập ít và HS
chưa nắm vững kiến thức. Sau đây là một số ví dụ đơn giản.
VD1: Máy phát điện xoay chiều một pha có f = 50Hz, phần ứng gồm bốn cuộn
dây giống hệt nhau mắc nối tiếp. Hãy tính số vịng mỗi cuộn dây, biết từ thơng
cực đại qua mỗi vịng là 10-2 Wb và suất điện động hiệu dụng mà máy tạo ra là 240V.
Lời giải sai của HS
Từ thông: Φ=BS cos (ωt ); Φ max =BS ;
Suất điện động trên một vòng dây:
Suất điện động hiệu dụng của máy:
E √2
Suy ra: N= ω . Φ =108 vòng .

e=BS ω sin( ωt ) .
E=NBS ω/ √ 2 .

max

Sai lầm của lời giải trên là nhớ nhầm suất điện động hiệu dụng của máy
E= 4E1.Với E1 là suất điện động hiệu dụng của mỗi cuộn dây.
E

Kết quả đúng là: N= 2 2ω .Φ =27 vòng.
√
max

14


VD2: Hai máy phát xoay chiều một pha : máy thứ nhất có 3 cặp cực, rơto quay

với vận tốc 1600 vịng / phút. Máy 2 có 6 cặp cực. Để tần số do hai máy phát ra
như nhau thì rơto của máy thứ 2 quay với tốc độ là
A. 800 vòng/ phút.
C. 3200 vòng/ phút.
Lựa chọn sai của HS :

B. 400 vòng/ phút.
D.1600 vòng/ phút

N .P

1
1
Chọn B: HS đã nhầm N 2= 2 P =400 vòng
2

N .P

1
2
Chọn C: HS đã nhầm N 2= P =3200 vòng
1

Chọn D: HS đã nhầm N2 = N1 =1600 vòng.
N .P

1
1
Đáp án đúng là A ( tần số bằng nhau thì N 2= P =800 vịng ).
2

2.3.1.6. Sai lầm khi giải bài tập về động cơ điện.
VD1 : Một động cơ khơng đồng bộ ba pha có hiệu điện thế định mức mỗi pha là
220V. Biết công suất của động cơ 10,56KW và hệ số công suất bằng 0,8. Cường
độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi cuộn dây của động cơ là
A. 2A
B. 6A.
C. 20A.
D. 60A.
Lựa chọn sai của HS:
Chọn A: HS đã đổi sai đơn vị.
Chọn B: HS đã tính sai .
Chọn D: HS đã quên công suất của máy bằng 3 lần công suất của mỗi pha.
P
3 UCos ϕ

Đáp án đúng là C : I =
= 20 A. ).
VD2: Động cơ điện xoay chiều một pha mắc vào mạng xoay chiều một pha có
U = 220V. Động cơ tiêu thụ công suất P = 3300 √ 2W. Biết dòng điện qua động
cơ là I = 20√ 2A và điện trở thuần của động cơ R = √ 2 .
Hãy tính hệ số cơng suất và cơng suất có ích của động cơ ?
Lời giải sai của HS:
Công suất: P = U.I.Cos.  Cos = P/( U.I ) = 0,75.
Công suất toả nhiệt của động cơ là: PN = R.I2 = 800√ 2 W.
Cơng suất có ích của động cơ: P0 = P + PN = 4100√ 2 W.
Sai lầm của lời giải trên là do học sinh nhầm lẫn cơng suất có ích với cơng
suất tồn phần. Thực tế thì P0 = P – PN.
Lời giải đúng:
P

UI

Công suất: P = U.I.Cos. => Cos =
= 0,75.
2
Công suất toả nhiệt của động cơ là: PN = R.I = 800√ 2 W.
Cơng suất có ích của động cơ : P0 = P - PN = 2500√ 2 W.
2.3.1.7 .Sai lầm khi giải bài tập về máy biến thế, truyền tải điện.
15


VD1 : Một máy biến thế một pha có số vịng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp lần
lượt là 1000 vòng và 50 vòng . HĐT và cường độ hiệu dụng ở mạch sơ cấp là
120V- 0,8A. Bỏ qua mất mát điện năng thì hiệu điện thế hiệu dụng và công suất
ở mạch thứ cấp là2: A. 6V - 96W.
B. 240V - 96W.
C. 6V - 4,8W.
D. 120V - 4,8W.
Lựa chọn sai của HS:
U1 N2
=
U
N1
2
Chọn B: HS đã nhầm công thức tính tỷ số biến áp

.
Chọn C: HS đã nhầm cường độ hiệu dụng ở cuộn sơ cấp là cường độ hiệu dụng
ở cuộn thứ cấp.
Chọn D: HSđã nhầm HĐT hiệu dụng ở cuộn sơ cấp với HĐT hiệu dụng ở thứ cấp.

U 2=

U 1. N2

N1
Đáp án đúng là A ( HĐT hiệu dụng cuộn thứ cấp là
U2 = 6V; công suất thứ cấp bằng công suất sơ cấp P = U1.I1 = 96W ).
VD2: Máy phát điện xoay chiều một pha cung cấp công suất P 1 = 2MW. HĐT
giữa hai cực là U1 = 2000V. Dòng điện đưa vào cuộn sơ cấp máy biến thế có
hiệu suất 97,5%. Cuộn sơ cấp và thứ cấp có số vịng tương ứng là N 1 = 240 vòng
và N2 =1800 vòng. Dòng điện thứ cấp được truyền đến nơi tiêu thụ bằng dây dẫn
có điện trở 10. Hãy tính HĐT, cơng suất nơi tiêu thụ và hiệu suất truyền tải
điện ?
Lời giải sai của HS :
I=

Cường độ dòng điện do máy cung cấp là :
HĐT
giữa
hai
đầu
cuộn
thứ
U 2=

cấp

U 1 . N 2 2 .10 .1,2 .10
=
=15 .10 3 V

N1
160
3

P1

U1

=

máy

2. 106
=1000 A
2000

biến

thế

là :

2

Cường độ dòng điện trong cuộn thứ cấp là:
I2 = P1/ (H.U2) = 2.106/ ( 0,975.15000) = 137 A.
Độ giảm thế trên đường dây:U = I2.R = 137.10 = 1370 V.
HĐT đến nơi tiêu thụ: U3 = U2 - U = 13630 V.
Công suất đến nơi tiêu thụ: P3 = U3.I2 = 1867310 W.
Vậy hiệu suất truyền tải điện: HTT = P3/ P1 = 0,934 = 93,4%.

Sai lầm của HS trong lời giải trên là nhầm lẫn biểu thức tính hiệu suất của
máy biến thế (đáng ra thì I2 = P1.H/ U2 ). Dẫn đến tính sai dịng trong cuộn thứ
cấp, tính sai độ sụt thế, tính sai cơng suất chuyển đến nơi tiêu thụ và tính sai cả
hiệu suất truyền tải.
Lời giải đúng:
I=

Cường độ dòng điện do máy cung cấp là :
HĐT
giữa
hai
đầu
cuộn
thứ
U 2=

U 1 . N 2 2 .10 .1,2 .10
=
=15 .10 3 V
N1
160
3

P1

U1

=

2. 106

=1000 A
2000

cấp

máy

biến

thế

là:

2

Cường độ dòng điện trong cuộn thứ cấp là:
16


I2 = H.P1/ U2 = 0,975.2.106/ .15000 = 130 A.
Độ giảm thế trên đường dây : U = I2.R = 130.10 = 1300 V
HĐT đến nơi tiêu thụ: U3 = U2 - U = 13700 V.
Công suất đến nơi tiêu thụ: P3 = U3.I2 = 1781000 W.
Hiệu suất truyền tải điện: HTT = P3/ P1 = 0,89 = 89%.
Bài tập vận dụng có đáp số ( phần phụ lục)
2.3.2.Phân tích các nguyên nhân dẫn đến nhầm lẫn của học sinh khi giải bài
tập chương “ Dòng điện xoay chiều ”.
Các nguyên nhân về kiến thức và ý thức học sinh.
Có thể chia thành bốn nguyên nhân.
- Không nắm vững bản chất của các khái niệm, khơng nhớ chính xác cơng thức tính

các đại lượng vật lí.
- Khơng nắm vững hệ thống đơn vị đo lường chuẩn đối với các đại lượng vật lí.
- Học sinh khơng nắm vững phương pháp giải bài tập cơ bản, chưa biết cách đưa
các bài toán phức hợp về dạng cơ bản, dẫn đến bế tắc khơng tìm ra lời giải hoặc
giải sai.
- Do tính chủ quan, hời hợt, thiếu cẩn thận trong học tập nên khi làm bài tập HS
đã đọc sót đề, hiểu khơng đúng câu hỏi, nhớ nhầm cơng thức hoặc tính tốn sai.
Qua phân tích nhóm ngun nhân về kiến thức và ý thức dẫn đến nhầm lẫn của
học sinh khi giải bài tập chương “Dòng điện xoay chiều’’ chúng ta có thể tóm tắt
bằng sơ đồ 1.

Học sinh
Khơng nắm vững kiến thức - Hời hợt trong học tập

Nhận
dạng
sai,
khơng
có
định hướng

Diễn
đạt sai
Thể
hiện
Biến đổi sai,
tính tốn sai
sai đơn vị
Sai, sót

2.3.3.Những biện dạy học nhằm pháp phát hiện và khắc phục các nhầm lẫn
cho học sinh khi giải BT chương “ Dòng điện xoay chiều ’’ .
- Khí thế dạy học và vai trị của nó trong q trình dạy học.
- Động cơ và thái độ học tập của học sinh.
17


2.3..4.Các biện pháp dạy học nhằm khắc phục nhầm lẫn của HS khi giải BT
chương ‘‘Dòng điện xoay chiều ’’.
- Trang bị cho học sinh đầy đủ về kiến thức.
- Rèn luyện kỹ năng sử dụng đơn vị đo các đại lượng vật lí.
- Trang bị cho HS phương pháp giải BT vật lí.
- Vận dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề, đồng thời tăng cường kiểm tra,
đánh giá ; Tích cực tổ chức hoạt động cho HS.
2.3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm.
2.3.5.1. Chọn mẫu thực nghiệm.
Lớp 12A1 năm học 2017- 2018 là lớp tôi chủ nhiệm, nên thuận lợi cho
việc nắm rõ tình hình học sinh để có cơ sở chia lớp thành 2 nhóm đối chứng và
nhóm thực nghiệm tương đương nhau.
Nhóm thực nghiệm
Sĩ số
Nam
20
12

Nhóm đối chứng
Sĩ số
Nam
20
13

Nữ
8

Nữ
7

2.3.5.2. Tiến hành thực nghiệm sư phạm.
a. Tiến hành dạy chương “Dòng điện xoay chiều “ bằng phương pháp “phát
hiện và khắc phục các nhầm lẫn cho học sinh khi giải BT“ ở nhóm thực
nghiệm.
- Tổ chức kiểm tra ( làm bài trắc nghiệm khách quan 25 phút), chấm bài, xử lí và
đánh giá kết quả.
b. Tiến hành dạy chương dịng điện xoay chiều bằng phương pháp thơng thường
ở nhóm đối chứng.
- Tổ chức kiểm tra ( làm bài trắc nghiệm khách quan 25 phút), chấm bài, xử lý
và đánh giá kết quả.
c. So sánh, đánh giá kết quả thu được ở các nhóm đối chứng và thực nghiệm để
rút ra kết luận.
2.3.5.3. Kết quả kiểm tra sau thực nghiệm.
Bảng 1:  Kết quả các bài kiểm tra
Số học sinh đạt điểm
Trung
Lớp
SS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 bình
Thực nghiệm

20

0

0

0

1

2

4

4

6

2

1

7.1

Đối chứng

20

0

0

0

2

4

6

4

3

1

0

6.25

2.3.5.4. Xử lí và phân tích kết quả.
* Từ thái độ học tập của HS:
- Lớp thực nghiệm: HS học tập hứng thú hơn, tích cực xây dựng bài hơn.
- Lớp đối chứng: HS học tập khơng hứng thú bằng, chưa tích cực xây dựng bài .
* Từ các bảng số liệu trên ta có nhận xét:
Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy chất lượng học tập của HS  ở các
nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng tương ứng, cụ thể:
18


− Tỷ lệ % học sinh TB, yếu (từ 4 – 6 điểm) của nhóm thực nghiệm  thấp hơn của
nhóm  đối chứng  tương ứng.
− Tỷ lệ % học sinh khá, giỏi (từ 7 – 10 điểm) của nhóm thực nghiệm  cao hơn ở

nhóm  đối chứng  tương ứng.
-  Điểm trung bình cộng của học sinh nhóm thực nghiệm cao hơn so với điểm
trung bình cộng của học sinh nhóm đối chứng .
Tóm lại: Các kết quả thu được trên đã xác nhận tính hiệu quả của đề tài.
3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.
3.1. Kết luận
Quá trình thực hiện đề tài:” Phát hiện, khắc phục sự nhầm lẫn của HS
khi giải bài tập chương “ Dịng điện xoay chiều ”- Vật lí 12 nâng cao “
tơi đã hồn thành được những nhiệm vụ mà đề tài đặt ra, cụ thể là:
         + Xây dựng được hệ thống một số dạng bài tập có nội dung liên quan đến
khắc phục sự nhầm lẫn của HS khi giải bài tập chương “ Dòng điện xoay chiều”
+ Đề tài đã nêu được cách nhận biết sai lầm cho HS khi giải BT vật lí, đề
xuất được bốn biện pháp hữu hiệu nhằm phòng tránh và khắc phục sự nhầm lẫn
khi giải BT vật lí nói chung, giải BT chương “ dịng điện xoay chiều” nói riêng.
Qua thực nghiệm sư phạm có thể khẳng định tính khả thi và hiệu quả
của các biện pháp đã được đề xuất.
Như vậy, có thể khẳng định rằng: mục đích nghiên cứu đã được thực
hiện, nhiệm vụ nghiên cứu đã được hoàn thành.
3.2. Một số đề nghị
Trên cơ sở những kết quả thu được trong thời gian qua tôi thấy rằng: Cần
phải tăng cường việc chỉ rõ sự nhầm lẫn, phân tích cho HS tại sao lại xảy ra sự
nhầm lẫn, những chú ý để tránh nhầm lẫn để nâng cao hiệu quả dạy học bộ mơn
Vật lí nói chung và chương dịng điện xoay chiều nói riêng.
XÁC NHẬN CỦA THỦ
TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 15 tháng 05 năm 2019.
Tơi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết,
khơng sao chép nội dung của người khác.
(Ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Thị Oanh

19


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Dương Trọng Bái – Đào Văn Phúc – Vũ Quang: BT vật lý lớp 12. NXB
Giáo dục – 2005.
[2]. Dương Trọng Bái – Vũ Thanh Khiết: Từ điển vật lý phổ thông. NXB
Giáo dục – 2001.
[3].Chu Văn Biên : Bí quyết ơn luyện thi ĐH theo chủ đề mơn vật lí – Điện
xoay chiều. NXB ĐH QG Hà nội năm 2013
[4].Chu Văn Biên : Tuyển chọn các bài tốn hay lạ khó mơn Vật lí dùng cho kì
thi Quốc gia THPT. NXB ĐH QG Hà nội năm 2016
[5]. Vũ Thanh Khiết – Vũ Đình Tuý: Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý
THPT. Tập 3 - Điện học. NXB Giáo dục – 2002.
[6]. Trần Văn Dũng: 555 bài tập vật lý. NXB trẻ- TP Hồ Chí Minh – 1999.

20


SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG TRIỆU SƠN 4

PHỤ LỤC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHÁT HIỆN VÀ KHẮC PHỤC SỰ NHẦM LẪN CỦA HỌC SINH
KHI GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỂU’

VẬT LÍ 12 NÂNG CAO.
.

Người thực hiện: Nguyễn Thị Oanh
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc lĩnh vực (mơn): Vật lí

21

THANH HỐ, NĂM 2019


A. BÀI TẬP VẬN DỤNG.
Bài tập 1: Đặt điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz vào đoạn mạch mắc nối tiếp
gồm điện trở R = 20 3  và đoạn mạch X thì cường độ dịng điện tức thời

trong mạch sớm pha 6 so với điện áp tức thời hai đầu mạch. Đoạn mạch X chỉ

chứa cuộn cảm thuần có độ tự cảm L hoặc tụ điện có điện dung C. Tìm giá trị
của mạch X ?
C

1
F.
2000

Đáp số:
Bài tập 2.Máy phát điện xoay chiều ba pha
mắc hình sao, HĐT pha là 127V và tần số 50Hz. Người ta đưa dòng điện vào tải
ba pha đối xứng, mỗi tải là một cuộn dây có điện trở thuần 12, độ tự cảm

51mH.Tìm cường độ dịng điện đi qua các tải ?
Đáp số : 11A.
Bài tập 3:Cho mạch điện như hình vẽ
A
B
M
N
HĐT đặt vào hai đầu AB cógiá trị hiệu
A
R
L
C
dụng khơng đổi. Ampe kế chỉ √ 3 A;
Hình 2
UAN = 200 √ 3 (V), UMB = 200V. L là cuộn
dây thuần cảm. Bỏ qua điện trở dây nối và
22


điện trở ampe kế. Biết uAN vuông pha uMB. Hãy xác định R, L, C ?
Đáp số: R = 100; L = 0,184H; C = 1,.84.10-5 F.
M
N
A
Bài tập 4: Cho mạch điện như hình 1.10.
RX
Biến trở RX. Cuộn dây có điện trở thuần
L,r
r = 70 và độ tự cảm L = 1/ ( H).Tụ có
Hình 3

hai đầu đoạn mạch. Tìm giá trị của RX để
công suất của mạch cực đại và tính giá trị cực đại đó ?

B
C

2

U.
PMax = 2
.r
2
r +(Z L−Z C )

M
Đáp số:
= 378,4 ( W).
X
Bài tập 5: Cho mạch điện như hình vẽ A R1
L1
B
C1
Tụ C1 có điện dung thay đổi được.
Hình 4
Điện trở R1= 100, cuộn dây thuần cảm có
độ tự cảm L1 = 0,318H. Hộp kín X chứa hai trong ba phần tử điện (Thuần R0,
thuần L0, thuần C0 ).
Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều có U
=200V; f =50Hz. Khi C1 = 1,59.10-5(F) thì uMB nhanh pha hơn uAM mộtgóc α =
5/12 Rad.

Nếu điều chỉnh C1 để uAM trùng pha với dịng điện thì cơng suất
tiêu thụ của mạch là P = 200W. Xác định các phần tử chứa trong hộp kín X và
giá trị của chúng ?
Đáp số : X chứa R0 = 50 √ 3  nối tiếp cuộn thuần cảm L0 = 0,159(H).
Bài tập 6:Điện năng được truyền từ trạm tăng thế đến trạm hạ thế nhờ một dây
dẫn có điện trở R = 20. Cảm kháng và dung kháng không đáng kể. Đầu ra
cuộn thứ cấp máy hạ thế có cơng suất 12KW với cường độ 100A. Máy hạ thế có
tỷ số vịng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là N 1/ N2 = 10. Bỏ qua hao phí máy
biến thế. Hãy tìm hiệu điện thế hiệu dụng của cuộn thứ cấp máy tăng thế ?
Đáp số: 1400 (V).
Bài tập 7: Cần chuyển tải điện năng từ một trạm hạ thế có điện áp ra là 220V
đến nơi tiêu thụ bằng hai dây dẫn điện trên đường dài l = 1Km. Dây dẫn bằng
nhơm phải có tiết diện S là bao nhiêu ? nếu công suất tại nơi tiêu thụ là 10KW
và độ giảm thế trên đường dây không quá U = 20V. Biết điện trở suất của
nhôm là  = 2,8.10-8m. Tải tiêu thụ là điện trở thuần.
Đáp số: A = 72.106 (J).
A/ = 84,7.106 (J).
Bài tập 8: Cho mạch điện xoay chiều như hình bên. Biết R = 50 Ω, R0 = 150 Ω,
L = 2,5 (H), C = 200/ (F); biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch
AM có dạng uAM = U0AMcos(100πt) (V); cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng
điện trong mạch bằng 0,8 (A). Viết biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn
mạch AB ?


u AB  320cos 100t    V 
2


Đáp số:
.

Bài tập 9: Một khung dây dẹt hình chữ nhật gồm 500
Hình 10dây
vịng, có điện trở khơng đáng kể. Diện tích mỗi vòng là 53,5cm 2. Khung
23


quay đều với vận tốc 500 vòng/s xung quanh trục đối xứng của nó đi qua trung
điểm hai cạnh đối diện, trong từ trường đều có B = 0,2T và có các đường cảm
ứng từ vng góc trục quay của khung. Tại thời điểm ban đầu mặt phẳng khung
dây vuông góc với các đường cảm ứng từ. Hãy viết biểu thức hiệu điện thế tức
thời giữa hai đầu khung dây ?
Đáp số : u = 168.Sin ( 100t ) (V).
Bài tập 10: Đặt điện áp u = U0cos t (U0 và  không đổi) vào hai đầu đoạn
mạch AB theo thứ tự gồm một tụ điện, một cuộn cảm thuần và một điện trở
thuần mắc nối tiếp. Gọi M là điểm nối giữa tụ điện và cuộn cảm. Biết điện áp
hiệu dụng giữa hai đầu AM bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu MB và cường
độ dòng điện trong đoạn mạch lệch pha  /12 so với điện áp giữa hai đầu đoạn
mạch. Tìm hệ số cơng suất của đoạn mạch MB ?
Đáp số:0,50.

B. ĐỀ KIỂM TRA .
Mơn: Vật lí- Lớp 12
Thời gian: 25 phút
I.Mục tiêu.
1.Kiến thức
- Đánh giá chuẩn kiến thức các phần:
+Dòng điện xoay chiều.
2.Kĩ năng
- Giải thành thạo các bài tập dạng trên, áp dụng giải các bài tập tương tự.
- Kỹ năng làm bài thi trắc nghiệm và tự luận.

II.Hình thức thi.
-Trắc nghiệm 100% ( 20câu),
- Mức độ đánh giá:Nhận biết 30%; Thông hiểu 30% ; Vận dụng thấp 30% ; Vận
dụng cao 10% .
III.Ma trận đề thi

24


Mức độ Nhận biết

Thông hiểu

Vận dụng thấp

Vận dụng cao

Câu Điểm Câu Điểm Câu Điểm Câu

Kiến thức

Tổng

Điểm

Giá trị tức
thời, giá trị
hiệu dụng

2

1.0

1

0.5

1

0.5

4(2.0)

Tính các đại
lượng
R,L,C
Bài tốn
hộp đen
Bài tốn
cực trị
Máy phát
điện
Động cơ
điện
Máy biến
áp, truyền
tải điện
năng
Tổng

1

0.5

1

0.5

1

0.5

3(1.5)

1

0.5

1

0.5

2(1.0)

1

0.5

1

0.5

1

0.5

1

0.5

1

0.5

1

0.5

1

0.5

1

0.5

6

3.0

6

3.0

1

0.5

3(1.5)
3(1.5)
2(1.0)

1

0.5

1

0.5

3(1.5)

6

3.0

2

1.0

20(10.0
)

IV. Đề bài:
Câu 1: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở
thuần R= 200 có biểu thức u=
độ dịng điện trong mạch là :
A. i= 2 cos(100 t ) ( A)

2 cos(100 t  ) ( A)
4

200 2 cos(100 t 


)(V )
4
. Biểu thức của cường

C. i=

2 2 cos(100 t ) ( A)


2cos(100 t  )( A)
2
D. i=

B. i=
Câu 2. Một mạch điện gồm một cuộn dây có điện trở thuần r hệ số tự cảm L nối

tiếp với một tụ điện C được mắc vào một hiệu điện thế xoay chiều. Cường độ
hiệu dụng của dòng điện qua mạch đo được I = 0,2 A. Hiệu điện thế hiệu dụng
giữa hai đầu đoạn mạch, giữa hai đầu cuộn dây, giữa hai bản tụ điện có giá trị
lần lượt là 120 V, 160 V, 56 V. Điện trở thuần của dây là
A. 480 Ω.
B.128 Ω.
C. 96 Ω.
D. 300 Ω.
25