Giáo án Vật lý Lớp 12 - Chương III: Dòng điện xoay chiều - Tiết 24, Bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều

Ngày soạn: /	/ Ngày dạy: /	/
Tiết 21
CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHỀU
o0o
MỤC TIÊU BÀI HỌC
Về kiến thức
Phát biểu được định nghĩa dòng điện xoay chiều
Viết phương trình cường độ dòng điện tức thời của dòng điện xoay chiều
Chỉ ra các đại lượng đặc trưng của dòng điện xoay chiều như cường độ dòng điện cực đại, chu kì
Giải thích được nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
Viết công thức công suất tức thời qua mạch chỉ có R
Phát biểu định nghĩa và viết được biểu thức của cường độ dòng hiệu dụng, điện áp hiệu dụng
Về kĩ năng
Giải được các bài tập đơn giản về điện xoay chiều
Thái độ: Nghiêm túc, hứng thú trong học tập.
Năng lực hướng tới
a, Phẩm chất năng lực chung
Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm bản thân và cộng đồng
Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán.
b, Năng lực chuyên biệt môn học
Năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực thực hành, thí nghiệm
PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT
Phương pháp
PP dạy học Gợi mở - vấn đáp, PP thuyết trình, PP hoạt động nhóm, PP công tác độc lập
Kĩ thuật dạy học
Kĩ thật dặt câu hỏi, kĩ thuật XYZ
CHUẨN BỊ
Chuẩn bị của giáo viên:
Gíao án, tranh, ảnh trong SGK.
SGK, SGV, một số dụng cụ thí nghiệm
Giao một số câu hỏi trong bài học mới cho học sinh tìm hiểu trước ở nhà.
Chuẩn bị của học sinh:
Đọc trước bài học, tự tìm thông tin trong SGK sách tham khảo, mạng để trả lời các câu hỏi trong SGK và các câu hỏi giáo viên giao về nhà cho HS tiết trước.
CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC
Ổn định lớp
Kiểm tra bài cũ
Bài mới
Họat động của giáo viên
Họat động của học sinh
Nội dung
HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (2’)
Mục tiêu:	tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới: đại ương về dòng điện xoay chiều
Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan
Định hướng phát triển năng lực:	Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
- Sau khi học xong hai chương DAO ĐỘNG CƠ và SÓNG CƠ ta thấy phương trình dao động điều hòa và phương trình sóng cơ có dạng tương đồng (có cùng một dạng). Hôm nay ta sẽ tìm hiểu thêm một dạng phương trình cũng tương tự đó là phương trình tức thời của các đại lượng như dòng điện hoặc điện áp của dòng điện xoay chiều. Dòng điện xoay chiều có đặc điểm gì ta sẽ tìm hiểu trong bài: “ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU”
HS ghi nhớ
HS	định	hướng	nội dung của bài
CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Tiết 21
ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHỀU
HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức (20’) Mục tiêu: - định nghĩa dòng điện xoay chiều
phương trình cường độ dòng điện tức thời của dòng điện xoay chiều
các đại lượng đặc trưng của dòng điện xoay chiều như cường độ dòng điện cực đại, chu kì
Giải thích được nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
công thức công suất tức thời qua mạch chỉ có R
Phát biểu định nghĩa và viết được biểu thức của cường độ dòng hiệu dụng, điện áp hiệu dụng
Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan
Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực
sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
Giới thiệu cho hs tiếp xúc với phương trình của dòng điện xoay chiều hình sin
Từ phương trình yêu cầu hs nhớ lại kiến thức cũ, so sánh với các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hòa, tìm đại lượng đặc trưng cho dòng điện i?
Tiếp thu
So sánh và rút ra các đại lượng tương ứng
I0 > 0 được gọi là giá trị cực đại của dòng điện tức thời
ω > 0 được gọi là tần số góc.
T = 2p được gọi là chu
w
I. Khái niệm về dòng điện xoay chiều
Phương trình dòng điện xoay chiều hình sin
i = I 0 cos(wt + j)
Trong đó: I0 > 0 được gọi là giá trị cực đại của dòng điện tức thời
ω > 0 được gọi là tần số góc.
T = 2p được gọi là chu kì của i
w
f = 1/T gọi là tần số của i
α = ωt+φ gọi là pha của i
- Nhận xét và kết luận
kì của i
f = 1/T gọi là tần số của i
α = ωt+φ gọi là pha của i
Ghi nhận kết luận của GV
Đặt giả thuyết về cuộn dây quay điều trong từ trường đều
Viết công thức tính từ thông qua mạch?
Nếu xét trong khoảng thời gian nhỏ. Hãy viết phương trình suất điện động trong cuộn dây?
Dòng điện trong cuộn dây đươc tính như thế nào?
Gợi ý hs đặt I = NBS
0	R
Nhận xét kết luận
Tiếp thu
F = NBS coswt
Sđđ trong dây
e = - dF = NBS sinwt dt
Dòng điện trong vòng dây
i = NBS sinwt
R
Đặt theo gợi ý GV
Ghi kết luận
II. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
Dòng điện xoay chiều xuất hiện trong vòng dây kín khi ta quay vòng dây kín đó trong môt từ trường đều với vận tốc góc không đổi ω
w
a
D
Khi quay vòng dây trong khoảng thời gian t > 0 từ thông qua mạch là
F = NBS coswt
Theo định luật Faraday ta có
e = - dF = NBS sinwt dt
Nếu vòng dây kín và có điện trở R
i = NBS sinwt
R
Đặt I = NBS
0	R
Ta được i = I 0 sinwt
Theo dõi giả thuyết của GV
Công suất của mạch
p = Ri 2 = RI 2 cos2 wt
0
Tiếp thu
Ghi nhận
Tiếp thu
III. Giá trị hiệu dụng
- Đặt giả thuyết để về
- Giả sử cho dòng điện i = I0cosωt
mạch điện
qua điện trở thì công suất
Viết công thức tính công suất mạch điện?
Giải thích cần phải tính trị trung bình của công suất
Giới thiệu kết quả tính toán được
p = Ri 2 = RI 2 cos2 wt
0
Do p cũng biến thiên theo t nên ta tính công suất trung bình trong 1 chu kì rồi nhân với thờie gian
Công suất trung bình trong 1 chu kì
p = RI 2 cos2 wt
0
- Kết quả tính được
- Giới thiệu đưa về dạng
P = p = 1 RI
2	0
dòng điện không đổi. So sánh tìm trị hiệu dụng.
- Yêu cầu hs phát biểu đinh nghĩa cường độ dòng điện.
- Định nghĩa (SGK)
Ta có thể đưa về dang dòng điện không đổi
P = RI 2
Vậy I = I0	gọi là dòng điện hiệu
2
dụng
Định nghĩa cường độ dòng điện hiệu dụng: (SGK)
* Ngoài cường độ dòng điện có trị hiệu dụng thì các đại lương khác của điện xoay chiều điều có trị hiệu dụng
Giá trị = Giá trị cực đại hiệu dụng
- Giới thiệu về các đại lượng có giá trị hiệu dụng và công thức tính của nó.
- Tiếp thu
HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10') Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học
Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình
Định hướng phát triển năng lực:	Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
Câu 1: Chọn câu đúng. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều:
A. Dựa vào hiện tượng tự cảm.	B. Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện
từ.
C. Dựa vào hiện tượng quang điện.	D. Dựa vào hiện tượng giao thoa.
Câu 2: Một bạn cắm hai que đo của một vôn kế xoay chiều vào ổ cắm điện trong phòng thí nghiệm, thấy vôn kế chỉ 220 V. Ý nghĩa của con số đó là
Điện áp hiệu dụng của mạng điện trong phòng thí nghiệm.
biên độ của điện áp của mạng điện trong phòng thí nghiệm.
điện áp tức thời của mạng điện tại thời điểm đó.
nhiệt lượng tỏa ra trên vôn kế.
Câu 3: Chọn câu đúng. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều:
A. Dựa vào hiện tượng tự cảm.	B. Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện
từ.
C. Dựa vào hiện tượng quang điện.	D. Dựa vào hiện tượng giao thoa.
Câu 4: Kết luận đúng khi so sánh chu kì biến đổi T1 của công suất tỏa nhiệt tức thời của dòng điện xoay chiều với chu kì biển đổi T2 của dòng điện đó là
A. T2=2T1	B. T2 > T1	C. T2 < T1	D. T2 = T1
Câu 5: Điện áp hai đầu một đoạn mạch có biểu thức u = 60cos120πt (V). Trong 1 s, số lần điện áp u có độ lớn bằng 30 V là
A. 30 lần	B. 120 lần	C. 240 lần	D. 60 lần
Câu 6:
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dòng điện xoay chiều?
Dòng điện xoay chiều là dòng điện có trị số biến thiên theo thời gian, theo quy luật dạng sin hoặc cosin.
Dòng điện xoay chiều có chiều luôn thay đổi.
Dòng điện xoay chiều thực chất là một dao động điện cưỡng bức.
D. Cường độ dòng điện được đo bằng ampe kế khung quay
Câu 7: Một đèn ống được mắc vào mạch điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng là U. Biết đèn sáng khi điện áp giữa hai cực của đèn không nhỏ hơn (U√2)/2. Tỉ số giữa thời gian đèn tắt và thời gian đèn sáng trong một chu kì dòng điện là
A. 1 B. 1/2 C. 1/3 D. 2
Câu 8:
Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về cường độ hiệu dụng và hiệu điện thế hiệu dụng?
Dùng ampe kế có khung quay để đo cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.
Dùng vôn kế có khung quay để đo hiệu điện thế hiệu dụng.
Nguyên tắc cấu tạo của các máy đo cho dòng xoay chiều là dựa trên những tác dụng mà độ lớn tỷ lệ với bình phương cường độ dòng điện.
Hiệu điện thế hiệu dụng tính bởi công thức: U =	2U0
Câu 9: Một khung dây quay đều quanh trục đối xức nằm trong mặt phẳng khung, trong một từ trường đều có cảm ứng từ vuông góc với trục quay, tốc độ quay của khung dây là 600 vòng/phút. Từ thông cực đại gửi qua khung là 2/π (Wb). Suất điện động hiệu dụng trong khung là
A. 20 V B. 20√2 V C. 10 V D. 10√2 V
HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’) Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập
Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình
Định hướng phát triển năng lực:	Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
Bài 12.10 trang 35 Sách
Thực hiện nhiệm vụ học
a) Công suất cực đại của hai
bài tập Vật Lí 12: Cho
tập:
đèn là :
mạng điện gồm hai đèn
- HS sắp xếp theo nhóm,
P = P1+ P2 = 100 + 150 =
mắc song song, đèn thứ
chuẩn bị bảng phụ và tiến
250 W
nhất có ghi 220 V - 100 W
hành làm việc theo nhóm
b) 1 tháng = 30 ngày =
; đèn thứ hai có ghi 220 V
dưới sự hướng dẫn của GV
30.24 = 720 h.
- 150 W.Các đèn đều sáng
Điện năng tiêu thụ trung
bình thường, hãy tính :
bình của mạng điện trong
a) Công suất cực đại của
một tháng là : A = P.t =
các đèn.
250.720 = 180 kW.h
b)	Điện	năng	tiêu	thụ
(trung bình) của mạng điện
đó trong một tháng (ra đơn
vị W.h)
HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’) Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức
Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề
Định hướng phát triển năng lực:	Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
hệ thống lại kiến thức bài học qua sơ đồ tư duy
Hướng dẫn về nhà
Củng cố
Nhắc lại các công thức đã học Và hệ thống lại kiến thức bài hoc
BTVN
- Làm tất cả các bài tập trong SGK trang 66 và bài tập trong SBT lý 12 trang 18 và 19