Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 46-47: MẠCH CÓ RLC MẮC NỐI TIẾP. CỘNG HƯỞNG ĐIỆN I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức - Biết cách vẽ và dùng giản đồ vectơ để nghiên cứu đoạn mạch RLC nối tiếp. - Nắm được quan hệ giữa hiệu điện thế với cường độ dòng điện, biết cách tính tổng trở Z, độ lệch pha  của đoạn mạch RLC nối tiếp. - Nắm được hiện tượng và điều kiện xảy ra cộng hưởng. 2. Kỹ năng - Xác định được độ lệch pha giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện. - Tính được tổng trở của mạch xoay chiều. - Tìm được các đại lượng trong mạch xoay chiều. II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên: - Giản đồ véctơ của mạch RLC. 2. Học sinh: - Ôn lại kiến thức về đoạn mạch xoay chiều chỉ có R, có L, có C. III. KIỂM TRA BÀI CŨ: - Trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần L, chỉ có C điện áp và cđdđ biến thiên như thế nào ? - Vẽ giản đồ véc tơ biểu diễn điện áp và cường độ dòng điện trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có C, chỉ có L. IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC : HĐ CỦA GIÁO VIÊN HĐ CỦA HỌC SINH NỘI DUNG - Viết công thức điện áp của mạch điện một chiều mắc nối tiếp ? -Thảo luận và trả lời. -Nhận xét,bổ sung trả lời của 1. Các giá trị tức thời trên t ừng phần của đoạn mạch -Xét đo ạn mạch gồm một điện trở thu ần R, một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và m ột tụ điện có điện - Thông báo cho HS biết các công thức đó vẫn đúng cho các giá trị tức thời của mạch điện xoay chiều. - Viết biểu thức điện áp ở hai đầu mỗi dụng cụ ? - Điện áp ở 2 đầu đoạn mạch biến thiên điều hòa với tần số bao nhiêu ? của bạn. -Lắng nghe và ghi nhớ. -Thảo luận và trả lời. -Nhận xét,bổ sung trả lời của của bạn. -Thảo luận và trả lời. -Nhận xét,bổ sung trả lời của của bạn. dung C mắc nối tiếp. -Giả sử cường độ dòng đi ện trong đo ạn mạch có biểu thức i = I o cost. Bi ểu thức của các điện áp tức thời : R 0R u = U cos t w L 0L u = U cos t+ 2 æ ö p ÷ ç w ÷ ç ÷ ç è ø c 0C u = U cos t- 2 æ ö p ÷ ç w ÷ ç ÷ ç è ø -Đi ện áp tức thời giữa hai đầu A, B là : u = u R + u L + u C (40.1) 2. Giản đồ vectơ. Quan h ệ giữa cường độ dòng điện và điện áp. a) Giản đồ Frenen - Tại thời điểm t = 0, vectơ quay  I biểu diễn cđdđ i = I o cost hợp với trục Ox một góc bao nhiêu ? - Tại thời điểm t = 0, vectơ quay  R U  L U ,  C U biểu diễn các điện áp u R , u L , u C , hợp với trục Ox một góc bao nhiêu ? - Hướng dẫn học sinh vẽ vectơ điện áp U AB giữa hai đầu đoạn mạch ? -Hướng dẫn học -Thảo luận và trả lời. -Nhận xét,bổ sung trả lời của của bạn. -Thảo luận và trả lời. -Nhận xét,bổ sung trả lời của của bạn. -Theo dõi và ghi chép b) Đ ịnh luật Ôm cho đoạn mạch RLC nối tiếp. Tổng trở. U o =   2 2 OR OL OC U U U  (40.3) Chia hai v ế của công thức 40.3 cho 2 U =   2 2 R L C U U U  (40.4) Thay U = IR; U L = IL; U C = 1 C  vào công thức (40.4), ta tìm đư ợc cường độ dòng điện hiệu dụng : I=   2 2 2 2 1 L C U U R Z Z R L C              sinh tìm biểu thức xác định điện áp giữa hai đầu đoạn mạch ? - Hướng dẫn học sinh thành lập biểu tổng trở của đoạn mạch ? - Vai trò của Z AB giống đại lượng nào ? - Nêu ý nghĩa của Z ? - HD HS tìm BT xác định độ lệch -Theo dõi và ghi chép. -Theo dõi và ghi chép. -Thảo luận và trả lời. -Nhận xét,bổ -Nếu đặt Z = 2 2 1 R L C           (40.5) Thì I = U Z (40.6) -Đối với dòng đi ện xoay chiều tần số góc , đại lượng Z đóng vai tr ò tương tự như điện trở đối với d òng điện không đổi và được gọi là t ổng trở của đoạn mạch. c) Đ ộ lệch pha của điện áp so với dòng điện. tg = 1 L C R    (40.7) -N ếu đoạn mạch có tính cảm kháng thì  > 0, dòng đi ện trễ pha đối với hiệu điện thế ở hai đ ầu đoạn mạch. -N ếu đoạn mạch có tính dung kháng, thì  < 0, dòng đi ện sớm pha đối với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch. pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và dòng điện qua mạch? - Nếu đoạn mạch có tính cảm kháng, nêu mối quan hệ giữa u và i ? - Nếu đoạn mạch có tính dung kháng, nêu mối quan hệ giữa u và i ? sung trả lời của của bạn. -Theo dõi và ghi chép. -Thảo luận và trả lời. -Nhận xét,bổ sung trả lời của của bạn. -Thảo luận và trả lời. -Nhận xét,bổ sung trả lời của của bạn. 3. Cộng hưởng điện -Nếu giữ nguyên giá tr ị của hiệu đi ện thế hiệu dụng U giữa hai đầu đoạn mạch và thay đ ổi tần số góc  đến một giá trị sao cho L - 1 C  = 0 thì có hiện tư ợng đặc biệt xảy ra trong mạch, gọi là hiện tư ợng cộng hưởng điện. - T ổng trở của đoạn mạch đạt giá trị cực tiểu : Z min = R. - Cường độ hiệu dụng dòng đi ện trong mạch đạt giá trị cực đại : I max = U R -Hiệu điện thế trên đi ện trở R bằng hi ệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. - Dòng đi ện biến đổi đồng pha với hi ệu điện thế giữa hai đầu đoạn - Nếu giữ nguyên giá trị của U giữa hai đầu đoạn mạch và thay đổi tần số góc  đến một giá trị sao cho Z C =Z L thì: - Z của đoạn mạch có giá trị như thế nào ? - I của đoạn mạch có giá trị như thế nào ? -U L ,U C ,U R có đ ặc điểm gì ? - Độ lệch pha -Thảo luận và trả lời. -Nhận xét, bổ sung trả lời của của bạn. -Thảo luận và trả lời. -Nhận xét, bổ sung trả lời của của bạn. -Thảo luận và trả lời. -Nhận xét, bổ mạch.  = 1 LC (40.8) giữa u và i như thế nào ? - YC HS nhận xét,bổ sung trả lờicủa bạn đối với mỗi câu hỏi -N.xét, đánh giá giờ dạy. sung trả lời của của bạn. -Thảo luận và trả lời. -Nhận xét, bổ sung trả lời của của bạn. -Thảo luận và trả lời. -Nhận xét, bổ sung trả lời của của bạn. IV. CỦNG CỐ – DẶN DÒ: -Tóm lược kiến thức trọng tâmcủa bài, hướng dẫn HS trả lời các câu hỏi sau bài học, yêu cầu HS về làm cc BT 1,2,3,4,5,6 sau bài học. . Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 4 6-4 7: MẠCH CÓ RLC MẮC NỐI TIẾP. CỘNG HƯỞNG ĐIỆN I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức - Biết cách vẽ và dùng giản đồ vectơ để nghiên cứu đoạn mạch RLC nối tiếp. . Giáo viên: - Giản đồ véctơ của mạch RLC. 2. Học sinh: - Ôn lại kiến thức về đoạn mạch xoay chiều chỉ có R, có L, có C. III. KIỂM TRA BÀI CŨ: - Trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần. tiếp. - Nắm được quan hệ giữa hiệu điện thế với cường độ dòng điện, biết cách tính tổng trở Z, độ lệch pha  của đoạn mạch RLC nối tiếp. - Nắm được hiện tượng và điều kiện xảy ra cộng hưởng.