Giáo án Vật Lí 12 Bài 13: Các mạch điện xoay chiều mới nhất

1

K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lí

+ Phát biểu được định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều chỉ chứa điện trở thuần

+ Phát biểu được định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện

+ Phát biểu được định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn dây thuần cảm

+ Nắm được tác dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều.

+ Nắm được độ lệch pha giữa điên áp và dong điện trong cách mạch điện trên

2

K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập

- Giải được các bài tập liên quan đến mạch R,L,C

3

K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp …) kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn

- Giải thích được một số hiện tượng thường gặp trong đời sống và kĩ thuật liên quan đến điện trở tụ điện, cuộn cảm

4

P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lí

Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau (báo chí, internet …) để tìm hiểu về ứng dụng của dòng điện xoay

5

P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lí

Vận dụng sự tương tự giữa dao động cơ và dòng điện xoay chiều, học sinh xây dựng một số công thức liên hệ.

6

P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lí.

Các phép tính tích phân, đạo hàm, lượng giác, đại số giản đồ Fre-nen để chứng minh các công thức của dòng điện xoay chiều.

7

P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này.

Từ kết quả thu được từ thí ngiệm ,nhận xét kết quả thí nghiệm, so sánh với lí thuyết

8

X1: trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí bằng ngôn ngữ vật lí và các cách diễn tả đặc thù của vật lí

Sử dụng đúng các thuật ngữ vật lí khi nói về dòng điện xoay chiều, cảm kháng, dung kháng tổng trở, hệ số công suất.

9

X2: phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lí (chuyên ngành)

Phân biệt được dòng diện xoay chiều và dòng điện một chiều

10

X3: lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau.

Sử dụng sách giáo khoa, báo, tạp chí, thông tin trên internet để giải quyết các nhiệm vụ học tập

So sánh những nhận xét từ kết quả của nhóm mình với nhóm khác và kết luận nêu ở SGK.

11

X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…)

Học sinh tự ghi lại các nội dung của hoạt động học tập và kiến thức cuả mình tìm tòi cũng như của nhóm mình hay nhóm bạn.

12

X7: Thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lí

Tiến hành thảo luận trong nhóm để đưa ra tiếng nói chung trong nhóm

13

X8: tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí

Tham gia tích cực vào tiến trình xây dựng kiến thức của nhóm mình cũng như phản hồi tích cực đối với nhóm bạn.

14

C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng, thái độ của cá nhân trong học tập vật lí

Xác định được trình độ hiện có về kiến thức: dòng điện xoay chiều, mạch R,L,C mắc nối tiếp, các công thức tính toán liên quan thông qua các bài kiểm tra ngắn ở lớp và tự giải bài tập ở nhà.

15

C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ bản thân.

Lập kế hoạch, thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập trên lớp và ở nhà với toàn chủ đề sao cho phù hợp với điều kiện học tập

Nội dung 1. (10 phút)

Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ

- Định nghĩa dòng điện xoay chiều.

- Viết được biểu thức tức thời của dòng điện xoay chiều.

- 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.

K1, X5, X6.

Nội dung 2. (10 phút)

Tìm hiểu mối quan hệ giữa i và u trong mạch điện xoay chiều

Chuyển giao nhiệm vụ

Kết luận hoặc Nhận định hoặc Hợp thức hóa kiến thức

- Nếu cường độ dòng điện xoay chiều trong mạch:

→ điện áp xoay chiều ở hai đầu mạch điện:

Với φ là độ lệch pha giữa u và i.

+ Nếu φ > 0: u sớm pha φ so với i.

+ Nếu φ < 0: u trễ pha |φ| so với i.

+ Nếu φ = 0: u cùng pha với i.

Thực hiện nhiệm vụ

- Học sinh tiếp thu công thức

Báo cáo, thảo luận

K1; X5

Nội dung 3 (5 phút)

Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở

* Chuyển giao nhiệm vụ:

Hoàn thành các câu hỏi ở PHT2 Câu 1

* Yêu cầu các  hs  trong lớp cùng tham gia trả lời

* Nhận xét, bổ sung, tổng quát hóa kiến thức trọng tâm

- Làm việc nhóm  trả lời câu hỏi của giáo viên.

Đại diện nhóm trình bày, thành viên còn lại chú ý lắng nghe và bổ sung, góp ý.

- Nối hai đầu R vào điện áp xoay chiều:

- Theo định luật Ohm

Nếu ta đặt: I = U/R

thì:

- Kết luận:

1. Định luật Ohm đối với mạch điện xoay chiều: Sgk

2. u và i cùng pha.

- Các nhóm nhận xét.

- HS lắng nghe tiếp thu lời nhận xét, đánh giá của GV.

- Ghi nhận kiến thức.

K1,

K1, K2, K3

X5, K1, K3

Nội dung 3 (5 phút) Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện

So sánh pha dao động của u và i

+ i sớm pha π/2 so với u (hay u trễ pha π/2 so với i).

Ý nghĩa của dung kháng

+ Z_C là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện.

+ Dòng điện xoay chiều có tần số cao (cao tần) chuyển qua tụ điện dễ dàng hơn dòng điện xoay chiều tần số thấp.

+ Z_C cũng có tác dụng làm cho i sớm pha π/2 so với u.

* Tạo tình huống nảy sinh vấn đề: - GV làm thí nghiệm như sơ đồ hình 13.3 Sgk.

* Chuyển giao nhiệm vụ:

- Yêu cầu HS thảo luận nhóm hoàn thành các câu hỏi ở PHT  3 Câu 2 ,Câu 3?

* Yêu cầu 1 hs  đại diện 1 nhóm trình bày kết quả đã thảo luận báo cáo kết quả đã thảo luận

HS quan sát mạch điện và ghi nhận các kết quả thí nghiệm.

- Làm việc theo nhóm hoàn thành nhiệm vụ mà GV giao.

  Đại diện nhóm trình bày , thành viên còn lại chú ý lắng nghe và bổ sung, góp ý.

Câu 2:Kết quả:

+ Tụ điện không cho dòng điện một chiều đi qua.

+ Dòng điện xoay chiều có thể tồn tại trong những mạch điện có chứa tụ điện.

Câu 3:

- Nếu lấy pha ban đầu của i bằng 0

trong đó Z_C gọi là dung kháng của mạch.

- Định luật Ohm: (Sgk)

P1

X6, X8, C6, P1,

K1,K3, P5,C1,C2

Nội dung 1. (10 phút)

Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ

Phát biểu định luật Ôm cho mạch điện xoay chiều chỉ có một điện trở và một tụ điện.

K1, X5, X6.

Nội dung 2. (20 phút)

Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần

Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm:

U = ωLI

Suy ra:              

Trong đó Z_L gọi là cảm kháng của mạch.

- Định luật Ohm: (Sgk)

 Trong đoạn mạch chỉ có một cuộn cảm thuần: i trễ pha π/2 so với u, hoặc u sớm pha π/2 so với i.

Ý nghĩa của cảm kháng

+ Z_L là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm.

+ Cuộn cảm có L lớn sẽ cản trở nhiều đối với dòng điện xoay chiều, nhất là dòng điện xoay chiều cao tần.

+ Z_L cũng có tác dụng làm cho i trễ pha π/2 so với u.

* chuyển giao nhiệm vụ:

- Yêu cầu HS thảo luận nhóm hoàn thành các câu hỏi ở PHT  3 Câu 4,5?

*Yêu cầu 1 hs  đại diện 1 nhóm trình bày kết quả đã thảo luận báo cáo kết quả đã thảo luận

* Nhận xét, bổ sung, tổng quát hóa kiến thức trọng tâm

Cơ chế tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều của R và L khác hẳn nhau. Trong khi R làm yếu dòng điện do hiệu ứng Jun thì cuộn cảm làm yếu dòng điện do định luật Len-xơ về cảm ứng từ.

- Làm việc theo nhóm hoàn thành nhiệm vụ mà GV giao.  Đại diện nhóm trình bày , thành viên còn lại chú ý lắng nghe và bổ sung, góp ý.

- Cuộn cảm thuần là cuộn cảm có điện trở không đáng kể.

- HS lắng nghe tiếp thu lời nhận xét, đánh giá của GV.

- Ghi nhận kiến thức

X6,X8,C6,P1,

K1,K3, P5,C1,C2

Nội dung 3 (5 phút)

Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở

* chuyển giao nhiệm vụ:

Hoàn thành các câu hỏi ở PHT2 Câu 1

* Yêu cầu các  hs  trong lớp cùng tham gia trả lời

* Nhận xét, bổ sung, tổng quát hóa kiến thức trọng tâm

- Làm việc nhóm  trả lời câu hỏi của giáo viên.

Đại diện nhóm trình bày, thành viên còn lại chú ý lắng nghe và bổ sung, góp ý.

- Nối hai đầu R vào điện áp xoay chiều:

- Theo định luật Ohm

- Kết luận:

1. Định luật Ohm đối với mạch điện xoay chiều: Sgk

2. u và i cùng pha.

-Các nhóm nhận xét.

-HS lắng nghe tiếp thu lời nhận xét, đánh giá của GV.

- Ghi nhận kiến thức.

K1,

K1,K2,K3

X5,K1,K3