Giáo án Vật lý 12 bài 20: Mạch dao động mới nhất

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Vẽ hình 20.1.

Giới thiệu mạch dao động.

Cho học sinh xem mạch dao động trên vĩlinh kiện điện tử.

H.1:Thế nào là mạch dao động?

Vẽ hình 20.2.

Giới thiệu cách cho mạch dao động hoạt động.

H.2:Muốn mạch hoạt động ta phải làm sao?tụ điện có nhiệm vụ gì?

Giới thiệu cách sử dụng mạch dao động.

H.3:Tại sao mạch dao động hoạt động lại tạo ra dòng điện xoay chiều?

H.4:Mạch dao đong lý tưởng là gì?

Quan sát mạch dao động và cho biết

TL.1:Mạch dao động là mạch có L,C mắc nối tiếp tạo thành mạch kín

TL.2: Tích điện cho tụ điện và cho nó phóng điện

Ghi nhận cách sử dụng mạch dao động.

TL.3:Học sinh giải thích tại sao khi mạch dao động hoạt động thì sẽ tạo ra một dòng điện xoay chiều trong mạch.

TL.4: mạch không có điện trở

I. Mạch dao động

+ Một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C thành một mạch điện kín gọi là mạch dao động.

+ Muốn cho mạch dao động hoạt động thì ta tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện trong mạch. Tụ điện sẽ phóng điện qua lại nhiều lần, tạo ra một dòng điện xoay chiều trong mạch.

+ Người ta sử dụng điện áp xoay chiều được tạo ra giữa hai bản tụ điện bằng cách nối hai bản này với mạch ngoài.

+Nếu điện trở của mạch rất nhỏ coi như bằng không thì mạch là một mạch dao động lí tưởng.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giả sử phương trình điện tích qua tụ điện có dạng:

q=Q₀ cos(ωt+φ)

H.1: viết phương trình cường độ dòng điện qua cuộn dây:

H.2:Nêu mối quan hệ giữa điện tích và cường độ dòng điện qua mạch

Yêu cầu học sinh nêu cách chọn gốc thời gian để φ = 0.

Giới thiệu tần số góc w và mối liên hệ giữa I₀ và q₀.

Yêu cầu học sinh nêu kết luận về điện tích trên một bản tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch dao động.

Yêu cầu học sinh thực hiện C1.

Giới thiệu dao động điện từ tự do trong mạch dao động.

Giới thiệu chu kì và tần số riêng của mạch dao động.

Ghi nhận sự biến thiên điện tích trên một bản tụ.

Tl.1:i = q’ = I₀cos(ωt + φ + π/2)

TL.2:cường độ dòng điện sớm pha hơn điện tích 1 góc π/2

Nêu cách chọn gốc thời gian để φ = 0.

Ghi nhận tần số góc của mạch dao động và mối liên hệ giữa I₀ và q₀.

Nêu kết luận về điện tích trên một bản tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch dao động.

Thực hiện C1.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận các khái niệm.

II. Dao động điện từ tự do trong mạch dao động

1. Sự biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong một mạch dao động lí tưởng

+ Điện tích trên tụ điện biến thiên điều hòa theo thời gian:

q = q₀cos(ωt + φ)

+ Cường độ dòng điện chạy trong mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian:

i = q’ = I₀cos(ωt + φ + π/2 )

Vậy: Điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong mach dao động biến thiên điều hòa theo thời gian; i sớm pha π/2 so với q.

2. Định nghĩa dao động điện từ tự do

Sự biến thiên điều hòa theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i (hoặc cường độ điện trường và cảm ứng từ ) trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tự do.

3. Chu kì và tần số riêng của mạch dao động

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh nêu biểu thức tính năng lượng của tụ điện đã được tích điện.

Y/c h/s nêu biểu thức xác định năng lượng từ trường của cuộn dây có dòng điện chạy qua.

Giới thiệu năng lượng điện từ trên mạch dao động.

Giới thiệu sự bảo toàn năng lượng điện từ trong mạch dao động.

Nêu biểu thức tính năng lượng của tụ điện đã được tích điện.

Nêu biểu thức xác định năng lượng từ trường của cuộn dây có dòng điện chạy qua.

Ghi nhận khái niệm.

Cho biết năng lượng điện từ của mạch dao động bị mất mát do những nguyên nhân nào?

III. Năng lượng điện từ

+ Năng lượng điện trường tập trung trên tụ:

+ Năng lượng từ trường trên cuộn cảm:

+ Năng lượng điện từ trên mạch dao động:

Nếu không có tiêu hao năng lượng thì năng lượng điện từ trong mạch được bảo toàn.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 6, 7, 8 trang 107SGK và các bài tập 20.4, 20.5, 20.10, 20.11, 20.12 SBT.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.