Giáo án môn Vật lí 12 - Tiết học 23 - Bài 13: Các mạch điện xoay chiều

Tiết ( PPCT): 23
Ngày soạn: / . / 2017
Lớp 12 A1; tiết ( TKB ).; Ngày /./ 2017; Sỹ số: ../.; Vắng: 
Lớp 12 A2; tiết( TKB ) .; Ngày /./ 2017; Sỹ số: ../.; Vắng: 
Lớp 12 A3; tiết ( TKB ).; Ngày /./ 2017; Sỹ số: ../.; Vắng: 
Lớp 12 A4; tiết ( TKB ).; Ngày /./ 2017; Sỹ số: ../.; Vắng: 
BÀI 13:CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU ( T2)
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Phát biểu được định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều chứa cuộn cảm thuần
- Nắm được tác dụng của cuộn cảm trong mạch điện xoay chiều.
- Nắm được độ lệch pha giữa điên áp và dong điện trong cách mạch điện trên
2. Kĩ năng
- Vận dụng đươc công thức tính cảm kháng của mạch và các định luật Ôm.
- Giải được các bài tập đơn giản về cách mạch điện xoay chiều
3. Thái độ
- Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học
II. CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HS
1.Chuẩn bị của GV
- Nội dung kiến thức cần truyền đạt, SGK, SGV, thí nghiệm mạch chứa tụ điện
2. Chuẩn bị của HS 
- Ôn lại định luật ôm cho đoạn mạch, các công thức liên quan đến tụ điện
III. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY
1. Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số
2. Kiểm tra bài cũ:
+ Phát biểu các định nghĩa: Giá trị tức thời, Giá trị cực đại, giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều?
3. Nội dung bài mới
+ Ta đã tìm hiểu về đại cương của dòng điện xoay chiều. Nhưng khi cho dòng điện xoay chiều chạy trong một mạch điện cụ thể thì nó có đăc điểm gì?Ta sẽ tìm hiểu vấn đề này qua bài “CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU”
Hoạt động 1: Mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm thuần .
Hoạt động GV-HS
Nội dung
Gv : Dựa vào hệ thức của u và I hãy so sánh pha dao động của u và i
- HS viết lại biểu thức của i và u (i nhanh pha hơn u góc p/2 ® u chậm pha hơn i góc p/2)
- Trong mạch chứa tụ điện, cường độ dòng điện qua tụ điện sớm pha p/2 so với điện áp hai đầu tụ điện (hoặc điện áp ở hai đầu tụ điện trễ pha p/2 so với cường độ dòng điện).
Gv : Nêu ý nghĩa của dung kháng trong mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện? mối quan hệ giữa điện dung tần số góc và dung kháng với mức độ cản trở dòng điện rong mạch
Hs: nêu ý nghĩa của dung kháng	
c/ So sánh pha dao động của u và i
Trong mạch chỉ chứa tụ điện, cường độ dòng điện qua tụ điện sớm pha so với điện áp hai đầu tụ điện ( hoặc điện áp ở hai đầu tụ điện trễ pha so với cường độ dòng điện )
3/ Ý nghĩa của dung kháng
- Dung kháng có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện
Hoạt động 2: Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ chưa cuận cảm thuần.
Hoạt động GV-HS
Nội dung
Gv - Cuộn cảm thuần là gì?
(Cuộn cảm thuần là cuộn cảm có điện trở không đáng kể, khi có dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn cảm sẽ xảy ra hiện tượng tự cảm.)
- HS nghiên cứu Sgk để trả lời
Gv - Khi có dòng điện cường độ i chạy qua cuộn cảm (cuộn dây dẫn nhiều vòng, ống dây hình trụ thẳng dài, hoặc hình xuyến) ® có hiện tượng gì xảy ra trong ống dây?
Hs:- Dòng điện qua cuộn dây tăng lên ® trong cuộn dây xảy ra hiện tượng tự cảm, từ thông qua cuộn dây:
F = Li
Gv - Trường hợp i là một dòng điện xoay chiều thì F trong cuộn dây?
HS - Từ thông F biến thiên tuần hoàn theo t.
GV Xét Dt vô cùng nhỏ (Dt ® 0) ® suất điện động tự cảm trong cuộn cảm trở thành gì?
HS- Trở thành đạo hàm của i theo t
GV- Y/c HS hoàn thành C5
HS- Khi i tăng ® etc < 0, tương đương với sự tồn tại một nguồn điện.
® 
GV- Đặt vào hai đầu của một cuộn thuần cảm (có độ tự cảm L, điện trở trong r = 0) một điện áp xoay chiều, tần số góc w, giá trị hiệu dụng U ® trong mạch có dòng điện xoay chiều 
 HS ghi nhận và theo sự hướng dẫn của GV để khảo sát mạch điện này.
GV- Điện áp hai đầu của cảm thuần có biểu thức như thế nào?
HS: 
Hay 
GV : Hướng dẫn HS đưa phương trình u về dạng cos.
HS;Vì 
GV - Đối chiếu với phương trình tổng quát của u ® điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm?
HS ® U = wLI
GV - Dựa vào phương trình i và u có nhận xét gì về pha của chúng?
HS - Trong đoạn mạch chỉ có một cuộn cảm thuần: i trễ pha p/2 so với u, hoặc u sớm pha p/2 so với i.
HS:i = Icoswt ® Hoặc 
u = Ucoswt ® 
GV - ZL đóng vai trò gì trong công thức?
® ZL có đơn vị là gì?
Là đơn vị của điện trở (W).
GV yêu cầu hs hoàn thành C6
HS: 
GV - Tương tự, ZL là đại lượng biểu hiện điều gì?
HS- So sánh với định luật Ohm, có vai trò tương tự như điện trở R trong mạch chứa điện trở.
GV - Với L không đổi, đối với dòng điện xoay chiều có tần số lớn hay bé sẽ cản trở lớn đối với dòng điện xoay chiều.
- Lưu ý: 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.
III. Mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm thuần
Cuộn dây thuần cảm: có R không đáng kể
1) Hiện tượng tự cảm trong mạch điện xoay chiều :
Khi có dòng điện i chạy qua cuộn dây thì từ thông có biểu thức : 
Với i là dòng điện xoay chiều biến thiên tuần hoàn theo t suất điện động tự cảm :
Khi Thì
2) Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần
a)Giả sử dòng điện chạy trong cuộn dây có dạng:
 do r = 0
Hay : 
b) Nếu đặt : U = 
Ta có : 
c) So sánh pha dao động của u và i :
 i trễ pha hơn u một góc 
d) Định luật Ôm: 
 Với cảm kháng: 
3) Ý nghĩa cảu cảm kháng :
-Cảm kháng đặc trưng cho tính cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm .
-Khi L lớn và khi ZL lớn , dòng điện bị cản trở càng nhiều .
-R làm yếu dòng điện do hiệu ứng Jun còn cuộn cảm làm yếu dòng điện do định luật Len-xơ
4. Củng cố, vận dụng
- Nhắc lại các công thức đã học 
- Và hệ thống lại kiến thức bài hoc
5. Hướng dẫn tự học
	 - Làm tất cả các bài tập trong SGK trang 66 và bài tập trong SBT lý 12 trang 18 và 19