I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa dòng điện xoay chiều.
- Viết được biểu thức tức thời của dòng điện xoay chiều.
- Nêu được ví dụ về đồ thị của cường độ dòng điện tức thời, chỉ ra được trên đồ thị các đại lượng cường độ dòng điện cực đại, chu kì.
- Giải thích tóm tắt nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều.
- Viết được biểu thức của công suất tức thời của dòng điện xoay chiều chạy qua một điện trở.
- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của I, U.
2. Kĩ năng:
3. Thái độ:
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên:
- Mô hình đơn giản về máy phát điện xoay chiều.
- Sử dụng dao động kí điện tử để biểu diễn trên màn hình đồ thị theo thời gian của cường độ dòng điện xoay chiều (nếu có thể).
2. Học sinh: Ôn lại:
- Các khái niệm về dòng điện một chiều, dòng điện biến thiên và định luật Jun.
- Các tính chất của hàm điều hoà (hàm sin hay cosin).
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 ( phút): Giới thiệu về những nội dung chính trong chương III
- Các nội dung chính trong chương:
+ Các tính chất của dòng điện xoay chiều.
+ Các mạch điện xoay chiều cơ bản; mạch R, L, C nối tiếp; phương pháp giản đồ Fre-nen.
+ Công suất của dòng điện xoay chiều.
+ Truyền tải điện năng; biến áp.
+ Các máy phát điện xoay chiều; hệ ba pha.
+ Các động cơ điện xoay chiều.
Ngày soạn: 3/11/2008 Ngày giảng: 5/11/2008 CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TIẾT 21: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa dòng điện xoay chiều. - Viết được biểu thức tức thời của dòng điện xoay chiều. - Nêu được ví dụ về đồ thị của cường độ dòng điện tức thời, chỉ ra được trên đồ thị các đại lượng cường độ dòng điện cực đại, chu kì. - Giải thích tóm tắt nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều. - Viết được biểu thức của công suất tức thời của dòng điện xoay chiều chạy qua một điện trở. - Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của I, U. 2. Kĩ năng: 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Mô hình đơn giản về máy phát điện xoay chiều. - Sử dụng dao động kí điện tử để biểu diễn trên màn hình đồ thị theo thời gian của cường độ dòng điện xoay chiều (nếu có thể). 2. Học sinh: Ôn lại: - Các khái niệm về dòng điện một chiều, dòng điện biến thiên và định luật Jun. - Các tính chất của hàm điều hoà (hàm sin hay cosin). III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phút): Giới thiệu về những nội dung chính trong chương III - Các nội dung chính trong chương: + Các tính chất của dòng điện xoay chiều. + Các mạch điện xoay chiều cơ bản; mạch R, L, C nối tiếp; phương pháp giản đồ Fre-nen. + Công suất của dòng điện xoay chiều. + Truyền tải điện năng; biến áp. + Các máy phát điện xoay chiều; hệ ba pha. + Các động cơ điện xoay chiều. Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu các khái niệm về dòng điện xoay chiều Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Dòng điện 1 chiều không đổi là gì? ® Dòng điện xoay chiều hình sin. - Y/c HS hoàn thành C1. - Dựa vào biểu thức i cho ta biết điều gì? - Y/c HS hoàn thành C2. + Hướng dẫn HS dựa vào phương trình tổng quát: i = Imcos(wt + j) Từ ® , - Y/c HS hoàn thành C3. i = Imcos(wt + j) ® ® ® ® chọn - Dòng điện chạy theo một chiều với cường độ không đổi. - HS ghi nhận định nghĩa dòng điện xoay chiều và biểu thức. -Trả lời C1 : Dòng điện chạy theo một chiều với cường độ không đổi. - Cường độ dòng điện tại thời điểm t. C2 a. 5A; 100p rad/s; 1/50s; 50Hz; p/4 rad b. 2A; 100p rad/s; 1/50s; 50Hz; -p/3 rad c. i = 5cos(100pt ± p) A ® 5A; 100p rad/s; 1/50s; 50Hz; ± p rad C3 1. 2. Khi thì i = Im Vậy: ® t = 0 ® I. Khái niệm về dòng điện xoay chiều - Là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay cosin, với dạng tổng quát: i = Imcos(wt + j) * i: giá trị của cường độ dòng điện tại thời điểm t, được gọi là giá trị tức thời của i (cường độ tức thời). * Im > 0: giá trị cực đại của i (cường độ cực đại). * w > 0: tần số góc. f: tần số của i. T: chu kì của i. * (wt + j): pha của i. * j: pha ban đầu Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Xét một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn, khép kín, quay quanh trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt trong từ trường đều có phương ^ với trục quay. D w a - Biểu thức từ thông qua diện tích S đặt trong từ trường đều? - Ta có nhận xét gì về suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây? - Ta có nhận xét gì về về cường độ dòng điện xuất hiện trong cuộn dây? ® Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều? - Thực tế ở các máy phát điện người ta để cuộn dây đứng yên và cho nam châm (nam châm điện) quay trước cuộn dây đó. Ở nước ta f = 50Hz. - HS theo sự dẫn dắt của GV để tìm hiểu nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều. F = NBScosa với ® F biến thiên theo thời gian t. - Suất điện động cảm ứng biến theo theo thời gian. - Cường độ dòng điện biến thiên điều hoà ® trong cuộn dây xuất hiện dòng điện xoay chiều. - Dùng máy phát điện xoay chiều, dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. II. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều - Xét một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn, khép kín, quay quanh trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt trong từ trường đều có phương ^ với trục quay. - Giả sử lúc t = 0, a = 0 - Lúc t > 0 ® a = wt, từ thông qua cuộn dây: F = NBScosa = NBScoswt với N là số vòng dây, S là diện tích mỗi vòng. - F biến thiên theo thời gian t nên trong cuộn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng: - Nếu cuộn dây kín có điện trở R thì cường độ dòng điện cảm ứng cho bởi: Vậy, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện xoay chiều với tần số góc w và cường độ cực đại: Nguyên tắc: dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về giá trị hiện dụng Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Dòng điện xoay chiều cũng có tác dụng nhiệt như dòng điện một chiều. - Ta có nhận xét gì về công suất p? ® do đó có tên công suất tức thời. - Cường độ hiệu dụng là gì? - Do vậy, biểu thức hiệu điện thế hiệu dung, suất điện động hiệu dụng cho bởi công thức như thế nào? - Lưu ý: Sử dụng các giá trị hiệu dụng đa số các công thức đối với AC sẽ có dùng dạng như các công thức tương ứng của DC. + Các số liệu ghi trên các thiết bị điện là các giá trị hiệu dụng. + Các thiết bị đo đối với mạch điện xoay chiều chủ yếu cũng là đo giá trị hiệu dụng. - HS ghi nhận giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều. - p biến thiên tuần hoàn theo thời gian. - HS nêu định nghĩa. , III. Giá trị hiệu dụng - Cho dòng điện xoay chiều i = Imcos(wt + j) chạy qua R, công suất tức thời tiêu thụ trong R p = Ri2 = RI2mcos2(wt + j) - Giá trị trung bình của p trong 1 chu kì: - Kết quả tính toán, giá trị trung bình của công suất trong 1 chu kì (công suất trung bình): - Đưa về dạng giống công thức Jun cho dòng điện không đổi: P = RI2 Nếu ta đặt: Thì I: giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều (cường độ hiệu dụng) * Định nghĩa: (Sgk) 2. Ngoài ra, đối với dòng điện xoay chiều, các đại lượng như hiệu điện thế, suất điện động, cường độ điện trường, cũng là hàm số sin hay cosin của thời gian, với các đại lượng này Giá trị hiệu dụng Giá trị cực đại = Hoạt động 5 ( phút): Củng cố vận dụng Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Bài 3 (trang 66 SGK ) Xác định giá trị trung bình theo thời gian của: a) b) c) c) Bài 4 (trang 66 SGK ) Đèn ghi ( 220V-100W )nối đèn vào mạng xoay chiều U = 220V Tính : a) bóng đèn ? b) I ? c) Điện năng tiêu thụ của đèn trong 1giờ Học sinh thảo luận và lên bảng chữa bài tập Bài 3 (trang 66 SGK ) a) 0 ; b) 0 ; c) 0 d ) 2 Bài 4 (trang 66 SGK ) ; I = W = Pt = 100W.h Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. IV. RÚT KINH NGHIỆM CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TIẾT 21: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I- MỤC TIÊU Kiến thức : Phát biểu được định nghĩa dòng điện xoay chiều .Viết được biểu thức cường độ tức thời của dòng điện. - Nêu được ví dụ về đồ thị vủa cường độ dòng điện tức thời ,chỉ ra được trên đồ thị đại lượng I0,chu kỳ. - Viết được biểu thức của công suất tức thời của dòng điện xoay chiều chạy qua một điện trở . - Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của dòng điện hiệu dụng , điện áp hiệu dụng . 2. Kĩ năng: - Nhận biết Các đại lượng, giá trị mới của dòng điện xoay chiều - Vận dụng công thức xác định I hiệu dụng, suất điện động II- CHUẨN BỊ Giáo viên: -Mô hình máy phát điện xoay chiều – Sử dụng dao động ký điện tử . Học sinh : Ôn lại các khía niệm về dòng điện không đổi dòng điện biến thiên và định luật Jun-Lenxơ Ôn lại : tính chất của hàm điều hòa ( hàm sin hay cosin) III- TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Bài mới : HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG CƠ BẢN GV : -Dùng máy phát điện quay tay cho HS thấy cách tạo ra dòng điện . -Nguyên tắc hoạt động dựa vào hiện tượng gì ? ( hiện tượng cảm ứng điện từ ) -Biểu thức của từ thông ? -Nhận xét sự biến thiên của từ thông ? -Công thức định luật Fa-ra-dây ? -Biểu thức cường độ cảm ứng trong cuộn dây chỉ có R ? -Dùng dao động ký điện tử cho HS xem đồ thị biểu diễn i( t) và u (t) -Định nghĩa dòng điện xoay chiều ? -Trả lời C1 ? Nhắc lại định nhgĩa dòng điện không đổi? -Ở VN dòng điện có f =50Hz suy ra T =0,02s -Trả lời C 2? Xác định giá trị cực đại ,f , T , pha ban đầu của các dòng điện xoay chiều ? -Trả lời C3 ?C4? -Đặt vấn đề : Dòng điện xoay chiều cũng có tác dụng nhiệt như dòng điện không đổi khi chạy qua R .Tìm giá trị giá trị của cường độ dòng điện xoay chiều gây ra tác dụng nhiệt trong thời gian dài ? Công thức công suất tỏa nhiệt tức thời ? -công thức hạ bậc : - -công thức công suất của dòng điện không đổi? -So sánh (1) và ( 2) suy ra công thức liên hệ giữa cường độ dòng điện không đổi và giá trị hiệu dụng củ a dòng điện xoay chiều ? -Định nghĩa cường độ hiệu dụng ? -Trả lời C5 ? a w - -Từ thông biến thiên điều hòa . - e = ( đạo hàm của từ thông theo thời gian ) -Trả lời C1 : Dòng điện chạy theo một chiều với cường độ không đổi. -Trả lời C2 : a) 5A ; 100; f = 50Hz; b) ; 100 f = 50Hz ; c) ; 100 f = 50Hz ; -Trả lời C3 : 1) Đồ thị hình sin của i cắt trục tung tại những điểm có tọa độ : 2) Đồ thị kình sin của i cắt trục hoành tai những điểm có tọa độ: Khi T = thì i = I0 Vậy ta có : =I0 Suy ra : Suy ra : Khi t = 0 thì ta có : -Trả lời C4: Điện năng tiêu thụ của dỏng đi65n xoay chiều trên r trong 1 giờ tính bằng W = P .t ( t = 1 h ) - p = Ri2 - P =RI2 - -Trả lời C5 : U0 = 220 ~ i = I0coswt R I- NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU a) Biểu thức từ thông : -Cho cuộn dây dẫn có N vòng ,có diện tích S , vòng quay đều với vận tốc góc trong từ trường đều có phương vuông góc trục quay. -Giả sử lúc t = 0: -Lúc t > 0 : b) Biểu thức suất điện độngcảm ứng : Theo định luật Fa-ra-dây: e = E0 sin với E0 = c) Cường độ dòng điện cảm ứng khi cuộn dây chỉ có R : hay i= I0sin II- KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU a) Định nghĩa : dòng điện xoay chiều hình sin là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay cosin ,có dạng tổng quát : b)Ý nghĩa các đại lượng: i : cường độ tức thời I0 > 0 : cường độ cực đại ( biên độ) :tần số góc , T = là chu kỳ là tần số là pha của i và là pha ban đầu III- GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG 1) Thiết lập công thức: -Cho dòng điện xoay chiều chạy qua đọan mạch chỉ có R : -Công suất tỏa nhiệt tức thời p = Ri2 = p = -Công suất tỏa nhiệt trung bình trong một chu kỳ có giá trị : P = (1) -Công suất của dòng điện không đổi : P =RI2 (2) -So sánh (1) và ( 2) : I : gọi là cường độ hiệu dụng 2) Định nghĩa : Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng cường độ của dóng điệnkhông đổi , sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởi dòng điện không đổi ấy bằng công suất trung bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiều nói trên. 3) Giá trị hiệu dụng : Giá trị hiệu dụng = U = U : hiệu điện thế hiệu dụng . 4) CHÚ Ý: - Số liệu ghi trên các thiết bị điện là các giá trị hiệu dụng -Độ chỉ trên các dụng cụ đo lường là giá trị hiệu dụng : Ampe kế ( I ) –Vôn kế ( U ) IV-CỦNG CỐ : Bài 3 (trang 66 SGK ) Xác định giá trị tr ... Cung cấp điện cho động cơ ba pha . IV- CỦNG CỐ Các phát điện xoay chiều hoạt động dựa trên nguyên tắc nào ? Rôto của máy phát xoay chiều là nam châm có 3 cặp cực , quay với tốc độ 1200 vòng / phút .Tính tần số của suất điện động máy tạo ra ? ( f = 60 Hz ) Phát biểu nào sau đây là đúng với máy phát điện xoay chiều ? Biên độ của suất điện động phụ thuộc vào số căp cực của nam châm . Tần số của suất điện động phụ thuộc vào số vòng dây của phần ứng . Dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện ở các cuộn dây của phần ứng . Cơ năng cung cấp cho máy được biến đổi hoàn toàn thành điện năng . Chọn A : Vì V- DẶN DÒ Xem bài “Động cơ không đồng bộ 3 pha” Ngày soạn: 7/12/2008 Ngày giảng: 9/12/2008: 12I,12A. 12/12/2880: 12 G,12E,B TIẾT 31 ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA I- MỤC TIÊU Trình bày được khái niệm từ trường quay –Trình bày được cách tạo ra từ trường quay Trình bày được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ . II- CHUẨN BỊ Giáo viên : Chuẩn bị mô hình động cơ không đồng bộ ba pha cho HS xem. Học sinh : Ôn lại kiến thức về động cơ điện ở lớp 9 . III- TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY : HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG CƠ BẢN GV: Đặt vấn đề : Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của động cơ điện xoay chiều (Ví dụ quạt điện ) - Nêu khái niện từ trường quay . - Trình bày TN (hình 18-1) sgk -Tại sao khung dây lại phải quay theo từ trường quay? Tại sau tốc độ góc khung dậy < tốc độ từ trường quay? -GV : Hướng dẫn HS trả lời các ý trên . ( dựa vào định luật Len-xơ ) -Nếu tốc độ quay của khung dây = tốc độ từ trường quay thì sao ? GV- Nêu cấu tạo của động cơ không đồng bộ 3 pha ( dùng tranh vẽ ) -Đối với HS khá có thể giải thích cho HS biết sự tạo ra từ trường quay của dòng điện 3 pha . HS : Nhắc lại nội dung của định luật Len-xơ . -Để chống lại sự biến thiên của từ thông lực từ tác dụng làm khung dây quay theo từ trưoờng quay . -Dòng điện cảm ứng i biến mất lực từ = không khung dây quay chậm lại từ thông lại biến thiên .Hiện tượng như cũ lại tiếp tục . (1) (2) I-NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1)Từ trường quay : có véctơ cảm ứng từ quay đều xung quanh trục . 2) Thí nghiệm : -Lúc đầu cho mp MNPQ ( ) -Khi quay giảm đi khung xuất hiện dòng điện cảm ứng i nằm trong từ trường tác dụng lên khung ngẫu lực điện làm khung -Theo định luật Len-xơ chiều i phải có tác dụng khung quay theo chiều từ trường để chống lại sự biến thiên của -Khung quay nhanh dần lên thì tốc độ biến thiên của giảm đi i và M ngẫu lực từ giảm Khi M ngẫu lực từ = M ngẫu lực cản thì khung quay đều . -Tốc độ góc của khung < tốc độ góc của từ trường quay ( không đồng bộ ) -Động cơ hoạt động theo nguyên tắc trên gọi là “động cơ không đồng bộ” II- ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA a) Nguyên tắc hoạt động : Dựa trên nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ . b) Cấu tạo : gồm 2 bộ phận chính 1-Rôto: nhiều khung dây dẫn giống nhau có trục quay chung tạo thành một cái lồng hình trụ ,mặt bên tạo bởi nhiều thanh kim loại // ( rôto lồng sóc ) 2-Stato : là bộ phận tạo ra từ trường quay ,gồm 3 cuộn dây giống nhau quấn trên 3 lõi sắt đặt lệch 1200 trên vòng tròn. c) Hoạt động : -Cho dòng 3 pha vào 3 cuộn dây từ trường tổng hợp do 3 cuộn dây tạo ra ở tâm O là từ trường quay . -Rôto quay theo với tốc độ góc < tốc độ quay của từ trường quay . -Chuyển động quay của rôto được sử dụng để làm quay các máy khác . IV – CỦNG CỐ Câu 1 : Chọn phát biểu đúng . A. Chỉ có dòng điện 3 pha mới tạo ra từ trường quay. B. Rôto của động cơ không đồng bộ quay với tốc độ góc của từ trường quay . C. Từ trường quay trong động cơ không đồng bộ luôn thay đổi cả hướng và trị số D. Tốc độ góc của động cơ không đồng bộ phụ thuộc vào tốc độ quay của từ trường quay và momen cản. Câu 2 : Phát biểu nào sau đây là sai ? A. Hai bộ phận chính của động cơ là rôto và stato . B. Bộ phận tạo ra từ truờng quay là stato . C. Nguyên tắc hoạt động của động cơ chỉ dựa trên tường tác giữa nam châm và dòng điện . D. Có thể chế tạo động cơ không đồng bộ ba pha với công suất lớn . V- DẶN DÒ : BÀI TẬP Ngày soạn: 15/12/2008 Ngày giảng: 17/12/2008: 12B,12I,12A. 20/12/2880: 12 G,12E TIẾT 32 BÀI TẬP I- MỤC TIÊU - Mạch điện xoay chiều trong đoạn mạch RLC , khảo sát các trường hợp có cộng hưởng , giải các bài toán khác nhau về đoạn mạch RLC . -Vận dụng phương pháp vẽ giản đồ véc tơ II- TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY 14-7 ( SBT) Cho : Mạch R,L,C nối tiếp ;R = 40 cuộn dây thuần cảm L = (H) ; C thay đổi được .Điện áp tức thời 2 đầu mạch u = 220 ( V) a) Tính C ? để I = 4,4A . Viết i lúc này ? b) C ? thì Imax tính Imax ? HD a) Z = ZC = 50 30 b) Imax khi ZL=ZC ; Imax = 5,5A 14-8 (SBT ) Cho: mạch R,L,C nối tiếp .Điệp áp hai đầu đoạn mạch a) Nếu cho rad/s thì I = 1A và i sớm pha so với u . Tính R và ZC – ZL ? b) Cho rad/s thì có hiện ttượng cộng hưởng .Tính L và C HD a) ; R = Z.Cos b) Khi Vậy C và L cho bởi hệ : Giải hệ : 1-LC Từ đó tính giá trị của L và C C R L · D A 14-10( SBT) (Cải biên ) Cho : Thay đổi C sao cho : UAD = UC1 = 60 V ; và biết L = a) Tính R , C1 lúc này ? b) Viết i ? viết uAD ? c) C = C2 ? để uC lệch pha so với u một góc HD: a) ; UR = ; R = 30; ZC1 = 60 b) c) Để uc lệch pha u một góc suy ra u và i cùng pha cộng hưởng điện ZC2 = ZL C R A = Đề TNPT ( 2001) Cho : R thay đổi từ 0 đến vài trăm ; C = a) Điều chỉnh cho R = 75 .Tính Z ? UC ? b) Dịch chuyển con chạy về bên phải .Công suất tỏa nhiệt của mạch thay đổi như thế nào ? Tính Pmax ? HD : a) Z = 125 ; UC = IZC = 40V b) Pmax = Khi R tăng thì P tăng đạt giá trị max bằng 12,5W sau đó giảm xuống khi R tiếp tục tăng đến vài trăm DẶN DÒ : TIẾT 33-34 THỰC HÀNH “KHÀO SÁT MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU RLC NỐI TIẾP Ngày soạn: 23/12/2008 Ngày giảng: 26/12/2008 12G,A,B,E,I 27/12: 12G,A,E TIẾT 33-34 THỰC HÀNH “KHÀO SÁT MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU RLC NỐI TIẾP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Phát biểu và viết được các công thức tính cảm kháng, dung kháng, tổng trở, cường độ dòng điện hiệu dụng I, hệ số công suất cosj trong đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp. - Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để biểu diễn các điện áp trong các loại đoạn mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp. 2. Kĩ năng: - Sử dụng được đồng hồ đa năng hiện số để đo điện áp xoay chiều: lựa chọn đúng phạm vi đo, đọc đúng kết quả đo, xác định đúng sai số đo. - Vận dụng được phương pháp giản đồ Fre-nen để xác định L, r của ống dây, điện dung C của tụ điện, góc lệch j giữa cường độ dòng điện i và điện áp u ở từng phần tử của đoạn mạch. 3. Thái độ: Trunng thực, khách quan, chính xác và khoa học. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Nhắc HS tìm hiểu nội dung bài thực hành, ôn lại các kiến thức liên quan về dòng điện xoay chiều, đặc biệt và phương pháp giản đồ Fre-nen. - Trả lời câu hỏi trong phần “Tóm tắt lí thuyết” để định hướng việc thực hành. - Chuẩn bị đủ và kiểm tra cận thận các dụng cụ cần cho từng nhóm thực hành. - Tiến hành lắp thử mạch, đo, vẽ giản đồ theo nội dung bài thực hành trong Sgk để phát hiện các điểm cần điều chỉnh và rút ra các kinh nghiệm cần lưu ý. - Lập danh sách các nhóm thực hành gồm 3 - 4 HS. 2. Học sinh: Trước ngày làm thực hành cần: - Đọc bài thực hành để định rõ mục đích và quy trình thực hành. - Trả lời câu hỏi phần Tóm tắt lí thuyết để định hướng việc thực hành. - Trả lời câu hỏi ở cuối bài để biết cách dùng đồng hồ đa năng hiện số và luyện cách vẽ giản đồ Fre-nen. - Chuẩn bị 1 compa, 1 thước 200mm và 1 thước đo góc và lập sẵn ba bảng để ghi kết quả theo mẫu ở phần báo cáo thực hành trong Sgk. III. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY Tiết 1 Nghiên cứu cơ sở lí thuyết và dụng cụ thí nghiệm Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra việc chuẩn bị bài Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiểm tra và giải đáp về những điều đã đề nghị học sinh chuẩn bị trước Viết trả lời vào bản báo cáo thực hành các phần “ Mục đích ” “ Tóm tắt lí thuyết ” “ Câu hỏi – bài tập ” Hoạt động 2 ( phút): Tập lắp mạch điện tìm hiểu cách dùng vôn kế và Ôm kế Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hướng dẫn học sinh kiểm tra số lượng và chất lượng của các đồ dùng, cách dùng đồng hồ đo điện đa năng khi đo R và U xoay chiều Tự lắp mạch điện theo sơ đồ hình 19.1 SGK với R,L,C r đã chọn. Chú ý sắp xếp các R,L,r,C theo đúng thứ tự ở sơ đồ dùng dây dẫn nối chúng thành dãy liên tiếp, chỉ sau khi GV kiểm tra cho phép mới được mắc vào hai cực của nguồn điện xoay chiều có điện áp 12V các điểm nối phải tiếp xúc tốt Chọn đúng thang đo đồng hồ đa năng( 20VAC) để đo các hiệu điện thế UMN, UNP, UMP, UPQ, UMQ. Hoạt động 3 ( phút): Đo các điện áp giữa từng cặp điểm Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiểm tra cho phép nối vào nguồn điện xoay chiều 12V hướng dẫn học sinh dùng vôn kế xoay chiều lần lượt đo UMN, UNP, UMP, UPQ, UMQ. Ghi các giá trị vào bảng trong SGK 19.1 Học sinh tự thực hiện dưới sự theo dõi uốn nắn của GV việc đo các giá trị điện áp giữa hai điểm và xác định r,L,C của đoạn mắc nối tiếp R,L,r,C Sau khi đo được đủ các giá trị điện náp, thaois dây nối mạch ra khỏi nguồn xoay chiều 12V, tắt biến thế nguồn, và thực hiện việc đo chính xác các giá trị điện trỏ R bằng Ôm kế, ghi kết quả vào bảng 19.1 Hoạt động 4 ( phút): Củng cố Hoạt động của GV Hoạt động của HS Yêu cầu học sinh nhắc lại cách đo, lắp các dụng cụ thí nghiệm nhắc lại lí thuyết và cách lắp giáp theo hướng dẫn của GV Hoạt động 5 ( phút): Hướng dẫn học ở nhà Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hướng dẫn học sinh vẽ giản đò véc tơ Tính R,L,r,C Tiếp thu và thực hiện theo hướng dẫn của GV Chuẩn bị trước bào cáo TN Tiết 2 Tiến hành thí nghiệm và viết báo cáo Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra việc chuẩn bị bài Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiểm tra và giải đáp về những điều đã đề nghị học sinh chuẩn bị trước Viết trả lời vào bản báo cáo thực hành các phần “ Mục đích ” “ Tóm tắt lí thuyết ” “ Câu hỏi – bài tập ” Hoạt động 2 ( phút): Vẽ giản đò véc tơ Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hướng dẫn học sinh vẽ giản đồ Chọn trục pha trên đó biểu diễn UMN = 3,22V bằng véc tơ MN32mm; uMN cùng pha với i trong mạch Từ M biểu diễn uMP=7,32V bằng véc tơ và dài MP=73mm ( vẽ cung tròn có bán kính MP= 73mm bằng com pa ) Từ N biểu diễn uNP= 4,22V bằng véc tơ dài NP=42mm ( vẽ cung tròn bán kính NP =42mm bằng com pa, giáo điểm của hai cung tròn này là điểm P cần tìm( ở phía bên trục pha từ điểm p vẽ cung tròn PQ Vẽ cung tròn bán kính MQ=123mm giáo điểm của hai cung này là điểm Q ở phía bên dưới P Kéo dài MBN cắt PQ tại H Vẽ véc tơ biểu diễn UL = IL của uL , vẽ của ur Hoạt động 3 ( phút): Tìm trị số của R,L,C r Hoạt động của GV Hoạt động của HS Đo được PH= 111mm và MQ= 12,31mm rồi tính ra r= 220x=275; L= 0,24H C= 4 Hoạt động 4 ( phút): Viết báo cáo thực hành Hoạt động của GV Hoạt động của HS Yêu cầu viết báo cáo thực hành Gv nêu nhận xét ,rút kinh nghiệm, đánh giá về nội dung, tổ chức giờ thực hành viết báo cáo thực hành xử lí các số liệu theo mẫu như trong SGK Hoạt động 5 ( phút): Hướng dẫn học ở nhà Hoạt động của GV Hoạt động của HS Yêu cầu Hoàn thành nốt báo cáo thực hành Hoàn thành nốt báo cáo thực hành Ôn tập kiểm tra học kì
Tài liệu đính kèm: