Giáo án điện tử chuyên đề Vật lí 12 chân trời Bài 1: Các đặc trưng của dòng điện xoay chiều

BÀI 1: CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 

Xin chào các em học sinh yêu quý!

A. KHỞI ĐỘNG

Quan sát hình ảnh:

Dòng điện xoay chiều là gì? Nó có những đại lượng đặc trưng là gì và cách đo các đại lượng đó như thế nào?

Gợi ý đáp án:

+ Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian.

+ Các đại lượng đặc trưng như tần số, cường độ dòng điện, điện áp,….

B. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Nhắc lại một số kiến thức về dòng điện xoay chiều 

Hoạt động theo nhóm: 

+ Nhóm 1: Trả lời câu Thảo luận 1 (SCĐ – tr5). Hãy viết biểu thức cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều. Giải thích các đại lượng. So sánh giá trị hiệu dụng và giá trị cực đại của cường độ dòng điện, điện áp.

+ Nhóm 2: HS quan sát hình 1.3 kết hợp thông tin trong SCĐ, thảo luận nguyên lí tạo ra dòng điện xoay chiều.

+ Nhóm 3: Hoàn thành câu Luyện tập trang 6 SCĐ. Từ đồ thị cường độ của dòng điện xoay chiều theo thời gian ở Hình 1.2

+ Nhóm 4: Nghiên cứu SCĐ, thảo luận về công suất toả nhiệt trung bình của dòng điện xoay chiều trên điện trở thuần.

Dự kiến sản phẩm:

• Khái niệm dòng điện xoay chiều 

- Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian 

• Nguyên lí tạo ra dòng điện xoay chiều 

- Cho cuộn dây dẫn kín quay với tốc độ góc ω không đổi trong từ trường đều để từ thông qua tiết diện của cuộc dây biến thiên theo thời gian 

• Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều 

- Cường độ dòng điện hiệu dụng:

- Điện áp hiệu dụng:

- Suất điện động hiệu dụng:

• Công suất tỏa nhiệt trung bình trên điện trở thuần

- Khi cho dòng điện xoay chiều: 

i = I₀cos(ωt+φ_i) chạy qua một điện trở thuần R thì làm điện trở tỏa nhiệt. 

Công suất tỏa nhiệt tức thời trên điện trở là:

- Công suất tỏa nhiệt trung bình trên điện trở bằng một nửa công suất cực đại của dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở đó. 

Hoạt động 2. Tìm hiểu thí nghiệm đo tần số, điện áp xoay chiều 

Từ các dụng cụ thí nghiệm như Hình 1.4, đề xuất phương án thí nghiệm đo tần số và điện áp của dòng điện xoay chiều từ đầu ra của biến áp nguồn.

Dự kiến sản phẩm:

* Mục đính

Đo được tần số và điện áp xoay chiều bằng dụng cụ thực hành

* Dụng cụ 

- Biến áp nguồn có điện áp đầu ra xoay chiều và có thể thay đổi được 

- Đồng hồ đo điện đa năng hiện số có chức năng đo tần số 

- Que đo đồng hồ đa năng

* Tiến hành thí nghiệm 

- Bước 1: Cắm biến áp nguồn vào ổ điện 220 V - 50 Hz. Bật công tắc cho biến áp hoạt động. Vặn núm xoay phía trước để điều chỉnh điện áp đầu ra xoay chiều 

-  Bước 2: Ấn nút ON/OFF để đồng hồ đo điện đa năng hoạt động, vặn núm xoay để điều chỉnh chế độ đo điện áp xoay chiều 

- Bước 3: Cắm hai dây nối của que đo vào đồng hồ đo điện đa năng.

-  Bước 4: Cắm hai đầu kim nhọn của hai dây nối vào hai lỗ cắm đầu ra của biến áp nguồn. Quan sát số chỉ điện áp hiệu dụng và tần số trên mặt đồng hồ đo.

- Bước 5: Lặp lại bước 4 hai lần 

- Bước 6: Tắt biến áp nguồn và rút phích cắm khỏi ổ điện. Tắt đồng hồ đo. 

……………………………..

C. LUYỆN TẬP

Khoanh tròn vào câu trả lời đúng:

Câu 1: Phương trình biến thiên theo thời gian của điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu một thiết bị điện có dạng: . Điện áp này có tần số là

A. .

B. .

C. 50 Hz .

D. 100 Hz .

Câu 2 Dòng điện xoay chiều có cường độ dòng điện hiệu dụng là

A. 6 A .

B. .

C. .

D. 3 A .

Câu 3: Mắc một tụ điện có điện dung vào một đoạn mạch xoay chiều có tần số 50 Hz thì dung kháng của tụ là

A. .

B. .

C. .

D. .

Câu 4: Lần lượt đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu một điện trở thuần, một cuộn cảm thuần và một tụ điện. Gọi là cường độ dòng điện trong đoạn mạch đó. Biểu thức nào sau đây là đúng?

A. .

B. .

C. .

D. .

Câu 5 (Bài tập 1 SCĐ – tr13): Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần 40 Ω ghép nối tiếp với một cuộn cảm thuần có độ tự cảm . Biết biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u = 80cos100πt (V). Cường độ dòng diện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch là?

A. 1 A

B.

C.

D.

Gợi ý đáp án:

D. VẬN DỤNG

Hình 1.13 mô tả một đèn huỳnh quang chiếu sáng trong phòng sử dụng dòng điện xoay chiều. Từ quan sát thực tiễn và tìm hiểu trên sách, báo, internet, ... em hãy vẽ lại sơ đồ mạch điện đơn giản của đèn huỳnh quang và cho biết tác dụng của cuộn chấn lưu và tắc te.

Hướng dẫn ở nhà:

- Xem lại kiến thức đã học ở bài 1.

- Hoàn thành bài tập Vận dụng.

- Xem trước nội dung Bài 2: Máy biến áp. Truyền tải điện năng. 

Cảm ơn các em, hẹn gặp lại!