BÀI 13: CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần, chỉ có tụ điện, chỉ có cuộn cảm thuần.
- Phát biểu được tác dụng của tụ điện, của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều.
- Viết được công thức tính dung kháng, cảm kháng.
2. Kỹ năng:
Giải được các vấn đề liên quan
3. Thái độ:
Tích cực trong mọi hoạt động
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Chuẩn bị dao động ký điện tử, ampe kế, vôn kế, điện trở, tụ điện, cuộn cảm.
2. Học sinh:
III. TIẾN TRÌNH DẠY –HỌC
Tiết 1.
Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ: Nêu giá trị tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều.
Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều.
|
Hoạt động của giáo viên |
Hoạt động của học sinh |
Nội dung cơ bản |
|
H1:Biểu thức của dòng điện xoay chiều có dạng?
Ta sẽ đi tìm biểu thức của u ở hai đầu đoạn mạch. H.2:Trình bày kết quả thực nghiệm và lí thuyết để đưa ra biểu thức điện áp hai đầu mạch. - Lưu ý: Để tránh nhầm lẫn, phương trình điện áp có thể viết:
Yêu cầu học sinh cho biết khi nào thì u sớm pha, trể pha hoặc cùng pha so với i. |
TL.1: Có dạng:
TL.2: HS ghi nhận các kết quả chứng minh bằng thực nghiệm và lí thuyết. Cho biết khi nào thì u sớm pha, trể pha hoặc cùng pha so với i. |
|
Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở.
|
Hoạt động của giáo viên |
Hoạt động của học sinh |
Nội dung cơ bản |
|
Xét mạch điện xoay chiều chỉ có R. H.3: Trong mạch lúc này sẽ có i => dòng điện này như thế nào? H.4: Tuy là dòng điện xoay chiều, nhưng tại một thời điểm, dòng điện i chạy theo một chiều xác định. Vì đây là dòng điện trong kim loại nên theo định luật Ohm, i và u tỉ lệ với nhau như thế nào? H.5: Trong biểu thức điện áp u, Um và U là gì? H.6: Dựa vào biểu thức của u và i, ta có nhận xét gì? |
TL3: Biến thiên theo thời gian t (dòng điện xoay chiều) TL.4: Theo định luật Ohm i = u/R TL.5:Điện áp tức thời, điện áp cực đại và điện áp hiệu dụng. TL.6: HS nêu nhận xét: + Quan hệ giữa I và U. + u và i cùng pha. |
I. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở  - Kết luận: 2. u và i cùng pha. |
Tiết 2. Hoạt động 4 (10 phút): Kiểm tra bài cũ: Viết biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở R và đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện C. Nhận xét về pha của u và i trên từng loại đoạn mạch đó.
Hoạt động 5 (25 phút): Tìm hiểu đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện.
Hoạt động 6 (25 phút): Tìm hiểu đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện cảm thuần.
|
Hoạt động của giáo viên |
Hoạt động của học sinh |
Nội dung cơ bản |
|
Yêu cầu học sinh xác định từ thông qua cuộn dây khi có dòng điện i chạy qua. Yêu cầu học sinh xác định suất điện động tự cảm xuất hiện trong cuộn dây. Yêu cầu học sinh thực hiện C5. Giới thiệu biểu thức của u và i trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần. Giới thiệu cảm kháng của mạch. Yêu cầu học sinh thực hiện C6. Yêu cầu học sinh nêu các kết luận về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần. Dẫn dắt để học sinh nêu được ý nghĩa của cảm kháng. |
Xác định từ thông qua cuộn dây khi có dòng điện i chạy qua. Xác định suất điện động tự cảm xuất hiện trong cuộn dây. Thực hiện C5. Ghi nhận biểu thức của u và i trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần. Xác định điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. Ghi nhận công thức tính cảm kháng cảm kháng của cuộn cảm. Thực hiện C6. Nêu các kết luận về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần. Nêu ý nghĩa của cảm kháng. |
III. Đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần 1. Hiện tượng tự cảm trong mạch điện xoay chiều Khi có dòng điện cường độ i chạy qua một cuộn dây có độ tự cảm L (gọi là cuộn cảm) thì từ thông tự cảm trong cuộn dây là: ϕ = Li Nếu i là dòng điện xoay chiều thì ϕ biến thiên tuần hoàn theo t và trong cuộn dây xuất hiện một suất điện động:
Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm: u = ri - e; với cuộn thuần cảm (r = 0) thì u = -e. 2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần Kết luận: + Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần, cường độ hiệu dụng có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng và cảm kháng của mạch. + Trong mạch điện xoay chiều chỉ có một cuộn cảm thuần, cường độ dòng điện trể pha π/2 so với điện áp, hoặc điện áp sớm pha π/2 so với cường độ dòng điện. 3. Ý nghĩa của cảm kháng Cảm kháng ZL = ωL đặc trưng cho tính cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm. Khi độ tự cảm của cuộn cảm và tần số góc w của dòng điện xoay chiều càng lớn thì ZL càng lớn, cuộn cảm L sẽ cản trở càng nhiều đối với dòng điện xoay chiều. Ngoài ra cảm kháng làm u sớm pha hơn i. |
Hoạt động 7 (10 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 đã học trong toàn bài. Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 3, 4, 7, 8, 9trang 74 sgk và 13.6, 13.7 sbt. |
Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong toàn bài. Ghi các bài tập về nhà. |
IV. RÚT KINH NGHIỆM SAU TIẾT DẠY
