(
Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn: Sưu tầm
Người gửi: Nguyễn Hồng Dũng
Ngày gửi: 21h:05' 30-09-2024
Dung lượng: 66.8 MB
Số lượt tải: 389
Số lượt thích:
0 người
Chuyên đề 12 Kết nối tri
thức
BÀI 1
ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG
ĐIỆN XOAY CHIỀU
i
ộ
N
g
n
du
I. Đại lượng đặc trưng
của dòng điện xoay
chiều
II. Thực hành đo t ần
số, điện áp của dòng
điện xoay chiều
Đặt vấn đề
Điện lưới cung cấp trong
các hộ gia đình là dòng điện
xoay chiều. Vậy dòng điện
Lưới điện quốc gia
xoay chiều có đặc điểm gi?
I. Đại lượng đặc tr ưng c ủa
d ò n g đ i ệ n xo ay c h i ề u
I. ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Đi ệ n áp
hi ệu d ụng
Đi ện áp
𝒖 = U𝟎 𝐜𝐨𝐬(¿ 𝝎 𝒕+𝝋 𝒖)¿
C ườ ng đ ộ
dòng đi ện
𝒊 = I𝟎 𝐜𝐨𝐬(¿ 𝝎 𝒕+𝝋 𝒊)¿
𝐔
Các đ ại l ượng
đặc tr ưng c ủa
DĐXC
=
𝟐 𝝅
𝝎
=
𝐔 𝟎
√𝟐
C ườ ng đ ộ
hi ệu
d ụ ng
𝐈
Chu kì T
𝐓
=
𝐈𝟎
√ 𝟐
Tần số f
𝐟
=
𝟏
=
𝐓
𝝎
𝟐 𝝅
I. ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG
CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY
CHI
Ucường độ biến thiên điều
Dòng điện xoay chiều là dòng
điệỀ
n có
hòa với thời gian.
𝑖 = I 0 cos(¿𝜔𝑡 +𝜑 𝑖 )¿
i : cường độ dòng điện tức thời (A).
I0 : cường độ dòng điện cực đại (A).
ω : Tần số góc của dòng điện (rad/s).
: pha ban đầu của CĐDĐ (rad).
I. ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG
CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY
CHI
Ề
U
Biểu thức của điện áp xoay chiều:
𝑢 = U 0 cos(¿𝜔𝑡 +𝜑 𝑢 )¿
u : điện áp tức thời (V).
U0 : điện áp cực đại (V).
: pha ban đầu của điện áp (rad).
PHIẾU HỌC TẬP SỐ
1
1. Mô tả các phương pháp đo điện
áp và tần số 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.
THẢO LUẬN NHÓM
- Nghiên cứu SGK thảo
luận nhóm và trả lời
câu hỏi phiếu học tập
số 1
- Thời gian thảo luận
là 3 phút
PHIẾU HỌC TẬP SỐ
1
1. Phương pháp đo điện áp và tần số dòng điện xoay chiều: sử dụng đồng hồ
đo điện đa năng (đồng hồ vạn năng);
2. Phương án đo:
* Điện áp hiệu dụng:
Bước 1: Chèn dây dẫn màu đỏ vào cực dương
của thiết bị và màu đen vào chân Com của
vạn năng.
Bước 2: Di chuyển núm vặn đến thang đo
điện áp AC và ở dải đo phù hợp. Bạn có thể
để thang AC cao hơn điện áp cần đo 1 nấc.
Bước 3: Đặt 2 que đo vào 2 điểm cần đo (Đo
song song). Không cần quan tâm đến cực tính
của đồng hồ.
Bước 4: Đọc kết quả hiển thị trên màn hình.
* Tần số:
Bước 1: Trên thân đồng hồ
vạn năng, xoay núm vặn sang
HZ.
Bước 2: Kết nối đầu chì màu
đen và màu đỏ với giắc COM
và giắc Volt.
Bước 3: Đọc số trên màn
hình, đó là kết quả đo tần số
bạn thu được.
II. Thí nghi ệm đo t ần s ố, đi ện
á p c ủ a d ò n g đ i ệ n xo ay c h i ề u
* Mục đích: Đo được tần số và điện áp xoay chiều giữa hai đầu
điện trở R trong đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa điện trở R.
* Dụng cụ:
1. Điện trở R = 10Ω
2. Đồng hồ đo điện đa năng
3. Bảng lắp mạch điện
4. Dây nối
5. Máy phát âm tần (máy
phát tần số )
* A. Đo tần số dòng điện xoay chiều
• Thiết kế phương án:
Tìm
hi
ể
u
các
d
ụ
ng
c
ụ
th
ự
c
hành
h
n
i
m
g
n
ả
B
:
1
.
Vẽ
s
ơ
đ
ồ
m
ạ
ch
đi
ệ
n
đo
t
ầ
n
s
ố
DĐXC
1
g
n
ả
B
a
ủ
c
ố
s
n
ầ
t
ị
r
t
á
•
i
Tiến hành:
g
a
ọ
h
DĐXC
- Lắp ráp dụng cụ theo sơ đồ mạch điện
đề xuất
- Đặt tần số đầu ra máy phát âm tần ở
50 Hz
- Điều chỉnh máy phát âm tần để điện
áp đầu ra lần lượt là 1,0V; 1,5V; 2,0V
- Đọc giá trị tần số dòng điện xoay
chiều trên đồng hồ đo điện đa năng và
ghi vào vở theo mẫu ở bảng 1.1
* B. Đo điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở R
Bảng 1.2: Bảng minh họa
giá trị điện áp xoay chiều
giữa 2 đầu điện trở R
•
•
-
Thiết kế phương án:
Tìm hiểu các dụng cụ thực hành
Vẽ sơ đồ mạch điện đo điện áp xoay chiều
Tiến hành:
Lắp ráp dụng cụ theo sơ đồ mạch điện đề
xuất
- Điều chỉnh máy phát âm tần để điện áp
đầu ra luôn là 2,0V
- Thay đổi tần số đầu ra máy phát âm tần
lần lượt theo các giá trị: 50 Hz, 75 Hz, 100
Hz
- Đọc giá trị điện áp xoay chiều trên đồng hồ
đo điện đa năng và ghi vào vở theo mẫu ở
PHIẾU HỌC TẬP SỐ
2
Thực hiện các yêu cầu sau:
1. So sánh tần số dòng điện đo được
ở các giá trị điện áp đầu ra khác
nhau. Rút ra nhận xét.
2. Tính giá trị trung bình của tần số
đo được.
THẢO LUẬN NHÓM
- Tiến hành thí
nghiệm theo nhóm và
hoàn thành PHT số
2,3,4.
- Thời gian tiến hành
thí nghiệm và thảo
luận là 10 phút
PHIẾU HỌC TẬP SỐ
3
Thực hiện các yêu cầu sau:
1. Giá trị điện áp đo được giữa hai
đầu điện trở trong Bảng 1.2 có giá
trị cực đại hay giá trị hiệu dụng của
điện áp xoay chiều? Giải thích.
2. So sánh các giá trị điện áp đo được
giữa hai đầu điện trở R khi thay đổi
tần số của dòng điện. Rút ra nhận
xét.
3. Tính giá trị trung bình của điện áp
đo được giữa hai đầu của điện trở.
THẢO LUẬN NHÓM
- Tiến hành thí
nghiệm theo nhóm và
hoàn thành PHT số
2,3,4.
- Thời gian tiến hành
thí nghiệm và thảo
luận là 10 phút
PHIẾU HỌC TẬP SỐ
Câu hỏi: Nếu thay đi
4ện trở R bằng tụ
điện (hoặc cuộn dây) thì các giá trị
điện áp xoay chiều giữa hai đầu tụ
điện (hoặc cuộn dây) có thay đổi
theo tần số dòng điện xoay chiều
không? Tiến hành thí nghiệm kiểm
chứng.
THẢO LUẬN NHÓM
- Tiến hành thí
nghiệm theo nhóm và
hoàn thành PHT số
2,3,4.
- Thời gian tiến hành
thí nghiệm và thảo
luận là 10 phút
PHIẾU HỌC TẬP SỐ
2
1. Tần số dòng điện
đo được ở các giá trị
điện áp đầu ra khác
nhau có giá trị xấp
xỉ bằng nhau.
Nhận xét: Tần số dòng
điện quay điện trở R
không thay đổi khi điện
áp đầu ra thay đổi và có
giá trị xấp xỉ bằng tần
số của máy phát âm tần.
2. Giá trị trung bình của
tần số dòng điện đo
được:
* B. Đo điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở R
PHIẾU HỌC TẬP SỐ
3
1. Giá trị điện áp đo
được giữa hai đầu
điện trở là giá trị hiệu
dụng của điện áp xoay
chiều. Vì thực nghiệm
chứng tỏ rằng, dòng
điện xoay chiều cũng
có tác dụng nhiệt như
dòng điện không đổi.
2. Các giá trị điện áp
giữa hai đầu điện trở
tại Bảng 1.2 có giá trị
xấp xỉ bằng nhau.
Nhận xét: Khi thay đổi
tần số của dòng điện,
các giá trị điện áp giữa
hai đầu điện trở có sự
thay đổi không đáng
kể.
3. Giá trị trung bình của
điện áp đo được giữa
hai đầu điện trở:
* B. Đo điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở R
PHIẾU HỌC TẬP SỐ
4
Nếu thay điện trở R
bằng tụ điện (hoặc
cuộn dây) thì các giá trị
điện áp xoay chiều giữa
hai đầu tụ điện (hoặc
cuộn dây) không thay
đổi theo tần số dòng
điện xoay chiều.
Thí nghiệm kiểm
chứng:
Thực hiện tương
tự thí nghiệm trên,
thay điện trở bằng
tụ điện hoặc cuộn
dây.
TH Ả O LU Ậ N
THEO C Ặ P
- Hai bạn ngồi cùng bàn là
một cặp.
- Theo dõi đồ thị 1.2 trong
SGK, thảo luận trong 5
phút và hoàn thành PHT
số 5
p
ặ
c
o
e
h
t
c
Làm việ
PHIẾU HỌC TẬP SỐ
Nhiệm vụ: Từ 5đồ thị biểu diễn
trong Hình 1.2a và Hình 1.2b, hãy
thực hiện các yêu cầu sau:
1. So sánh tần số, pha ban đầu của
cường độ dòng điện và điện áp xoay
chiều.
2. Viết biểu thức cường độ dòng
điện và điện áp xoay chiều.
3. Tìm mối liên hệ giữa cường độ
dòng điện cực đại và điện áp cực đại
với điện trở R. Rút ra mối liên hệ
giữa cường độ dòng điện hiệu dụng
và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu
điện trở. Mối liên hệ này có tuân
theo định luật Ohm hay không?
PHIẾU HỌC TẬP SỐ
5
1. So sánh tần số, pha ban đầu của cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều.
Lời giải
- Cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều dao động cùng tần số.
- So sánh pha ban đầu
của cường độ dòng
điện và điện áp xoay
chiều:
= 0,2𝜋 (rad)
= 0,19𝜋 (rad)
=> = + 0,01𝜋 (rad)
PHIẾU HỌC TẬP SỐ
5
2. Viết biểu thức cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều.
Lời giải
- Ta có chu kì T = 0,01s => 𝜔 =
3. Tìm mối liên hệ giữa cường độ dòng điện cực đại và điện áp cực đại với điện
trở R. Rút ra mối liên hệ giữa cường độ dòng điện hiệu dụng và đi ện áp hi ệu
dụng giữa hai đầu điện trở. Mối liên hệ này có tuân theo định luật Ohm hay
không?
Lời giải
- Mối liên hệ: U = I.R ;
- Mối liên hệ này tuân theo định luật Ohm.
Chú ý!
Nếu tỉ số giữa giá trị hiệu
dụng của điện áp ở hai đầu đoạn
mạch và của cường độ dòng điện
qua đoạn mạch đó mà không đổi
thì mối liên hệ giữa I và U tuân theo
định luật Ohm như dòng điện
không đổi.
𝑼 𝑨𝑩
𝑰 𝑨𝑩 =
𝒁
Z: Tổng trở của
đoạn mạch
II. THỰC HÀNH ĐO TẦN SỐ, ĐIỆN ÁP
CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
- C chạy qua một điện trở thuần R làm điện trở tỏa nhiệt.
- Xét trong khoảng thời gian ∆t rất ngắn, coi i là không đổi. Công su ất tỏa
nhiệt trên R:
- Công suất cực đại của dòng điện xoay chiều qua điện trở là:
2
- Công suất tỏa nhiệt trungmaxbình c0ủa dòng điện xoay chiều qua đi ện tr ở là:
P =RI
P
So sánh công suất tỏa
nhiệt trung bình với công
suất cực đại của dòng
điện xoay chiều hình sin
chạy qua điện trở R.
P
2
0 t trung bình của
Công suất max
tỏa nhiệ
P =RI
DĐXC hình sin trên
điện trở R bằng một nửa công suất cực đại của dòng
điện này qua cùng điện trở đó.
LU Y Ệ N T Ậ P
– VẬN
DỤNG
Trò ch ơ i:
HÁI TÁO
- Cả lớp chia thành 2 đội chơi: đội Táo xanh và đội Táo
đỏ.
- Mỗi đội chọn 1 quả táo và có nhiệm vụ trả lời câu hỏi
của quả táo đó. Nếu trả lời được sẽ được tính một quả
táo.
- Nếu đội đó không trả lời được câu hỏi thì quyền trả lời
thuộc về đội còn lại. Nếu đội còn lại trả lời đúng sẽ
được tính một quả táo.
HẾT GIỜ
2
3
1
4
2
1
3
4
Điện áp giữa hai đầu của một mạch điện xoay chiều
là: u = 50√𝟐𝒄 𝒐 𝒔 𝟏𝟎𝟎𝝅 𝒕 (𝑽 ). Giá trị hiệu dụng của điện áp
xoay chiều là bao nhiêu?
Ω
V
V
V
Đâu là công thứ c đúng khi xác đị nh công suấ t tỏ a
nhiệt trên điện trở R của dòng điện không đổi có
cường độ I?
P = 𝐑 +𝐈
𝟐
P =𝐑 / 𝐈
P =𝐑 𝐈
𝟐
P =𝐑 𝐈
𝟐
Đồ thị cường độ dòng điện xoay chiều qua
điện trở R theo thời gian t có dạng đường gì?
Đường thẳng
Đường parabol
Đường hình sin
Đường hình tròn
Bạn nhận được
một quả táo
Đặt điện áp u = U0cost (V) vào hai đầu một đoạn
mạch xoay chiều giữa hai đầu điện trở R thì cường
độ hiệu dụng trong mạch là
I = U/R
I=U
I=U
I = U.R
Bạn nhận được
một quả táo
Đâu là phát biểu đúng về mối quan hệ giữa công
suất trung bình và công suất cực đại trên điện trở
R?
Công suất trung bình bằng một nửa
công suất cực đại
Công suất trung bình bằng công
suất cực đại
Công suất trung bình bằng một
phần tư công suất cực đại
Công suất trung bình bằng hai lần
công suất cực đại
Công suất tỏa nhiệt của dòng điện xoay chiều đạt
giá trị cực đại là bao nhiêu biết R = 30Ω và cường
độ dòng điện qua điện trở là 1A?
3W
30W
300W
3000W
EM CÓ BIẾT?
Người ta tạo ra dòng điện xoay chiều bằng
cách nào?
Cho khung dây dẫn phẳng kín quanh
quanh một trục cố định với tốc độ góc
trong 1 từ trường đều có cảm ứng từ
=> Từ thông qua khung dây biến thiên,
làm xuất hiện suất điện động cảm
ứng.
Nguyên lí tạo ra dòng điện xoay chiều
Khi từ thông qua một cuộn (hoặc
vòng) dây kín biến thiên thì trong
cuộn dây xuất hiện dòng điện biến
thiên điều hoà.
Ớ
H
N
I
H
G
Dòng điện xoay chiều qua
điện trở R có cường độ và
điện áp tức thời luôn cùng
pha và tỉ số giữa giá trị hiệu
dụng của điện áp và CĐDĐ
bằng giá trị điện trở
Công suất tỏa nhiệt trung
bình của DĐXC hình sin
trên điện trở R bằng một
nửa công suất cực đại của
dòng điện này qua cùng
điện trở đó.
THANK
YOU!
Giáo viên: