Giáo án môn Vật lý Lớp 12 - Tiết 24. Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp - Năm học 2023-2024

Nội dung tài liệu: Giáo án môn Vật lý Lớp 12 - Tiết 24. Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp - Năm học 2023-2024

1. GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Ngày soạn: 16/11/2023 TIẾT 24 Bài 14: MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP I.MỤC TIÊU: 1. Kiến thức : - Nêu được những tính chất chung của mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp. - Nêu được những điểm cơ bản của phương pháp giản đồ Fre-nen - Viết được công thức tính tổng trở; công thức định luật Om cho mạch RLC - Viết được công thức tính độ lệch pha giữa dòng điện và điên áp đối với mạch RLC - Nêu được đặc điểm mạch RLC khi có cộng hưởng 2. Kỹ năng : - Tính toán được các đại lượng tổng trở, độ lệch pha, cường độ hiệu dụng và điện áp hiệu dụng - Liên hệ được với thực tế nguyên tắc “bắt sóng” ở radiô 3. Thái độ : - Tính trung thực, tích cực, độc lập, sự tập trung. - Yêu thích môn học. - Có thói quen vận dụng kiến thức vào thực tế. 4. Định hướng phát triển năng lực : - Năng lực tự học. - Năng lực giải quyết vấn đề. - Năng lực tự quản. - Năng lực hợp tác. II.CHUẨN BỊ. 1. Giáo viên a. Kiến thức và dụng cụ : - Đọc SGK và SGV; biên soạn câu hỏi trắc nghiệm; tìm các bài tập tự luận cần thiết cho tiết dạy - Vẽ sẵn bảng 14.1 vào bìa hoặc trên Laptop - Chuẩn bị bộ thí nghiệm ( nếu có) gồm dao động ký, vônkế, ampekế, các phần tử R,L,C - Radiô chạy pin 2. Học sinh - On lại phép cộng véc tơ ở môn toán học lớp 10 - On lại phương pháp giản đồ véc tơ để tổng hợp dao động cùng tần số ở chương I III. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC -Phương pháp thực hiện nhóm. -Phương pháp gợi mở, vấn đáp. -Phương pháp giải quyết vấn đề. -Phương pháp ôn tập. IV.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp: -Điểm danh, kiểm tra chổ ngồi các nhóm, chuẩn bị của các nhóm. 2. Kiểm tra bài cũ: (Lồng vào phần khởi động) 3. Các hoạt động dạy học: HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG GHI BÀI Khởi động ( 5 ) - ôn lại bài cũ về mạch R, L, C. -Trả lời câu hỏi - Đưa ra các loại mạch phức tạp -Nhận xét câu trả lời của bạn hơn và cho học sinh dự đoán. - Dự đoán cách khảo sát mạch điện. - GV Dẫn dắt vào nội dụng bài
2. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG GHI BÀI Hoạt động 1: Tìm hiểu về định I. Phương pháp giản đồ Fre-nen luật về điện áp tức thời ( 7 ph) - TÌm hiểu được 1. Định luật về điện áp tức thời u = uR + uL + uC u = u1 + u2 + u3 + - Kiểm tra việc chuẩn bị của học Thảo luận nhóm đưa ra cách vẽ 2. Phương pháp giản đồ Fre-nen sinh ở nhà giản đồ Fre – nen cho mỗi mạch điện - Biểu diễn bằng các vectơ quay: HS ghi nhớ. U UR UL UC Giá trị của điện áp và cường độ dòng điện trong giản đồ là các giá trị hiệu dụng và biểu diễn theo một U L tỉ lệ xích nhất định. U U LC U R I O U C Hoạt động 2: Tìm hiểu về định u = u1 + u2 + u3 + . II. CÁC GIÁ TRỊ CỦA MẠCH luật ôm cho đoạn mạch có R, l, ur = U0Rcos (t ) RLC NỐI TIẾP. C mắc nối tiếp. Tổng trở (10 1. Định luật Ôm cho đoạn mạch có ul = U0L cos (t ) ph) 2 R, L, C mắc nối tiếp. Tổng trở - Hỏi: Viết biểu thức tính điện áp L C hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc uc = U0c cos (t ) A R B 2 nối tiếp u = U cos (t ) - Hỏi: Viết biểu thức điện áp ở hai 0 Biểu diễn bằng phương pháp giản đầu mỗi phần tử này nếu i = I 0 cos( - Theo giản đồ: đồ fre – nen t ) và điện áp hai đầu cả đoạn U 2 U 2 U 2 R2 (Z Z )2 I 2 mạch Dùng phương pháp quy tắc hình R LC L C Bằng phương pháp giản đồ fre – bình hành tính độ dài véc tơ tổng U U Thảo luận nhóm tìm ra biểu thức I, I nen tìm véc tơ tổng ? R2 (Z Z )2 Z Gv cho học sinh thảo luận nhóm Z L C Ghi nhớ các công thức tìm ra Biểu thức của định luật Ôm. Z R2 (Z Z )2 Tổng trở luật L C Gv yêu cầu viết biểu thức I, Z cho cả 2 trường hợp và so sánh. Z gọi là tổng trở của mạch. Phát biểu nội dung của định luật? Hoạt động 3: Tìm hiểu độ lệch Nhận xét 2. Độ lệch pha giữa điện áp và pha của u và I ( 5 ph) Ghi nhớ kiến thức. dòng điện - Hướng dẫn HS nhìn vào hình vẽ Nếu ZL > ZC 0 :u sớm pha U U Z Z tan L C L C đẻ nhận xét mối quan hệ về pha của hơn i ( tính cảm kháng ) UR R u và i Nếu ZL < ZC 0 :u trễ pha Kết luận: nếu Z L>Zc thì u sớm pha hơn i ( tính dung kháng ) hơn I một góc * Nhận xét: Nếu : ZL = ZC 0 : u và i cùng + Nếu ZL > ZC > 0: u sớm pha Nếu ZL< ZC thì u trễ pháo với i pha ( cộng hưởng điện ) một góc so với i một góc . + Nếu Z < Z < 0: u trễ pha so Yêu cầu hS tính góc lệch pha L C với i một góc . này Hoạt động 4: Tìm hiểu về cộng Hoạt động nhóm 3. Cộng hưởng điện.
3. hưởng điện (5ph) Ghi nhận kiến thức Kết luận: Hướng dẫn HS tìm ra điều kiện của ĐKCH : ZL = ZC cộng hưởng điện cho mạch R, l, C 1 1 1 LC  f viết ở các dạng khác nhau. 2 LC 2 LC Viết các kết quả của cộng hưởng có U U thể xẩy ra Kết quả: Imax Zmin R - UL = UC => URmax = U - i và u cùng pha. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP, VẬN DỤNG VÀ TÌM TÒI MỞ RỘNG HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG GHI BÀI Vận dụng ,cũng cố ( 10 ph) + Yêu cầu hs thảo luận nhóm trả lời + Trả lời : câu hỏi mở đầu +Hoàn thành PHT1 + Ghi nhận kiến thức HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG GHI BÀI Hướng dẫn về nhà (3 ph) + Giao bài tập cho hs :từ bài 4 đến -Ghi nội dung công việc về nhà. *Về nhà: bài 12 SGK + Đánh dấu bài tập +Học bài,trả lời câu hỏi SGK. + Dặn công việc sửa bài tập ở tiết +Ghi nhớ lời dặn +Chuẩn bị các nội dung còn lại sau SGK. +Ôn tập kiến thức về chuyển động tròn đều. PHT1 Câu 1: Công thức nào sau đây không đúng đối với mạch R LC nối tiếp ? 2 2 A. U U R U L UC B. u uR uL uC C. U U R U L UC D. U U R (U L UC ) Câu 2: Trên một đoạn mạch xoay chiều gồm các phân tử mắc nối tiếp. Nếu cường độ dòng điện trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch thì ta kêt luận được là A. đoạn mạch có điện trở và tụ điện. B. đoạn mạch R,L,C có cảm kháng lớn hơn dung kháng. C. đoạn mạch chỉ có tụ điện. D. đoạn mạch chỉ có R. Câu 3: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều u = U0cosωt thì dòng điện trong mạch là i = I0 cos(ωt + π/6) . Đoạn mạch điện này luôn có A. ZL ZC. Câu 4: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) L và tụ điện C mắc nối tiếp. Kí hiệu uR , uL , uC tương ứng là điện áp tức thời ở hai đầu các phần tử R, L và C. Quan hệ về pha của các điện áp này là A. uR trễ pha π/2 so với uC . B. uC ngược pha với uL . C. uL sớm pha π/2 so với uC. D. uR sớm pha π/2 so với uL . Câu 5: Trong đoạn mạch R ,L,C mắc nối tiếp đang xảy ra cộng hưởng. Tăng dần tần số dòng điện và giữ nguyên các thông số của mạch, kết luận nào sau đây sai? A. Cường độ dòng điện hiệu dụng giảm. B. Tổng trở của mạch tăng. C. Điện áp hiệu dụng trên tụ điện tăng. D. Hệ số công suất của mạch giảm Câu 6: Một đoạn mạch xoay chiều gồm một tụ điện và một điện trở thuần mắc nối tiếp. Điện áp hiệu dụng trên điện trở và tụ điện lần lượt là 24 V; 18 V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch bằng A. 42 V. B. 6 V. C. 30 V. D. 42 V
4. Câu 7: Đặt hiệu điện thế u = 125 2 sin100πt(V) lên hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở thuần R = 30Ω, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) có độ tự cảm L = 0,4 (H) và ampe kế nhiệt mắc nối tiếp. Biết ampe kế có điện trở không đáng kể. Số chỉ của ampe kế là A. 2,0A. B. 2,5A. C. 3,5A. D. 1,8A. 4. Rút kinh nghiệm: .. Hiệu trưởng Tổ/Nhóm trưởng Giáo viên (ký, đóng dấu) (ký, ghi họ tên) (ký, ghi họ tên)