Giáo án powerpoint chuyên đề vật lí 12 kết nối tri thức

CHÀO MỪNG CÁC EM  

ĐẾN VỚI BUỔI HỌC HÔM NAY! 

KHỞI ĐỘNG 

Điện lưới cung cấp trong các hộ gia đình là dòng điện xoay chiều. 

Vậy dòng điện xoay chiều có đặc điểm gì? 

CHUYÊN ĐỀ 1: 

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 

BÀI 1:  

ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 

NỘI DUNG BÀI HỌC 

Đại lượng đặc trưng của dòng điện xoay chiều 

Thực hành đo tần số, điện áp của dòng điện xoay chiều 

ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 

Nghiên cứu SGK, rút ra biểu thức điện áp và dòng điện xoay chiều. 

Khi biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều qua một đoạn mạch có dạng: 

i = I0cos(ωt + φi)  (A) 

thì điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch đó là: 

u = U0cos(ωt + φu) (V) 

• i (A) và u (V) là giá trị cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch tại thời điểm t, gọi là giá trị tức thời.
• ω là tần số góc của dòng điện (rad/s).
• φi và φu là pha ban đầu của cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều (rad).

Giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều này lần lượt là: 

I=I_0/√2 

U=U_0/√2 

Trong đó: 

I0 (A) và U0 (V) là các giá trị cực đại của cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều. 

Chu kì T (s) của dòng điện xoay chiều được xác định là: 

T=2π/ω 

Tần số f (Hz) của dòng điện xoay chiều được xác định là: 

f=ω/2π 

     MỞ RỘNG 

Đặt khung dây phẳng MNPQ có tiết diện S trong từ trường đều B thì từ thông qua tiết diện khung dây là: 

Φ = BScosα 

Nếu quay đều khung dây quanh trục OO' với tốc độ góc ω thì từ thông qua tiết diện khung dây biến thiên theo thời gian t là: 

Φ = BScos(ωt + α0) 

Theo định luật Faraday, suất điện động cảm ứng xuất hiện ở hai đầu khung dây là: 

e_c=-dΦ/dt 

=E_0 cos(ωt+φ_0) 

Chia lớp thành các nhóm 4 - 6 HS, hoàn thành bảng sau: 

1. Nếu nối hai đầu khung dây với mạch ngoài thành mạch điện kín thì

2. Từ các biểu thức trên, hãy thảo luận nhóm để mô tả ý nghĩa của các đại lượng

Hoạt động 

1. Thảo luận nhóm mô tả các phương pháp đo tần số, điện áp của dòng điện xoay chiều.
2. Thiết kế phương án đo điện áp hiệu dụng và tần số của dòng điện xoay chiều bằng đồng hồ đo điện đa năng.

Đồng hồ đo điện đa năng 

Mô tả các phương pháp đo tần số, điện áp của dòng điện xoay chiều: 

Sơ đồ tham khảo: 

THỰC HÀNH ĐO TẦN SỐ, ĐIỆN ÁP CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 

  Mục đích thí nghiệm: 

Đo được tần số và điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở R trong đoạn mạch điện xoay chiều. 

  Dụng cụ: 

Đồng hồ đo điện đa năng 

Bảng lắp mạch điện 

Máy phát âm tần 

Điện trở R = 10Ω 

Dây nối 

1. ĐO TẦN SỐ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tiến hành: 

Bước 1: Lắp ráp dụng cụ theo sơ đồ mạch điện đề xuất. 

Bước 2: Đặt tần số đầu ra máy phát âm tần ở 50 Hz. 

Bước 3: Điều chỉnh máy phát âm tần để điện áp đầu ra lần lượt là 1,0 V; 1,5 V; 2,0 V. 

Bước 4: Đọc giá trị tần số dòng điện xoay chiều trên đồng hồ đo điện năng và ghi giá trị vào bảng 

Bảng 1.1. Bảng giá trị tần số của dòng điện xoay chiều 

Yêu cầu: 

1.Nhận xét về giá trị của tần số dòng điện khi điện áp thay đổi. 

2.Tính giá trị trung bình của tần số dòng điện. 

Ví dụ: 

Kết quả đo giá trị tần số của dòng điện xoay chiều như sau: 

Nhận xét: 

• Giá trị tần số không thay đổi đối với điện trở khi điện áp thay đổi.
• Giá trị trung bình của tần số dòng điện là:

f = 49,860 ± 0,003 (Hz) 

1. ĐO ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU GIỮA HAI ĐẦU ĐIỆN TRỞ R

Tiến hành: 

Bước 1: Lắp ráp dụng cụ theo sơ đồ mạch điện đề xuất. 

Bước 2: Điều chỉnh máy phát âm tần để điện áp đầu ra luôn là 2V. 

Bước 3: Thay đổi tần số đầu ra máy phát âm tần lần lượt theo các giá trị: 50 Hz, 75 Hz, 100 Hz. 

Bước 4: Đọc giá trị điện áp xoay chiều trên đồng hồ đo điện năng và ghi giá trị vào bảng: 

Bảng 1.2. Bảng giá trị điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở R 

Yêu cầu: 

1.Nhận xét về giá trị của điện áp khi tần số thay đổi. 

2.Tính giá trị trung bình của điện áp đo được. 

3.Giá trị điện áp đo được là giá trị cực đại hay giá trị hiệu dụng. Giải thích. 

Ví dụ: 

Kết quả đo giá trị điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở R 

Nhận xét: 

• Giá trị điện áp hiệu dụng không thay đổi đối với điện trở khi tần số thay đổi.
• Giá trị trung bình của điện áp đo được:

U = 5,30 ± 0,07 (V) 

Giá trị điện áp đo được bằng đồng hồ đo điện đa năng là giá trị hiệu dụng, không phải giá trị tức thời hay giá trị cực đại. 

Nếu thay điện trở R bằng tụ điện (hoặc cuộn dây) thì các giá trị điện áp xoay chiều giữa hai đầu tụ điện có thay đổi theo tần số dòng điện xoay chiều không? 

Tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng. 

Thí nghiệm khảo sát điện áp qua tụ điện hoặc cuộn dây khi tần số thay đổi 

...