Chương trình vật lý lớp 12 nâng cao theo phân phối chương trình

4. Dao động điện từ tắt dần :

• Dao động điện từ tắt dần trong mạch dao động LC là : dao động điện từ có các biên độ dao động của điện tích, của cường độ dòng điện và của hiệu điện thế giảm dần theo thời gian.

• Nguyên nhân là do trong thực tế, các mạch dao động LC đều có điện trở R nên trong mạch luôn có nhiệt lượng tỏa ra làm năng lượng toàn phần bị giảm liên tục.

5. Dao động điện từ duy trì :

Dao động điện từ duy trì là dao động điện từ của mạch dao động đã được bù đắp năng lượng để nó không bị tắt dần.

Cách phổ biến để tạo ra dao động điện từ duy trì là dùng mạch tranzito. Máy tạo ra dao động duy trì còn gọi là máy phát dao động dùng tranzito.

 

doc226 trang | Chia sẻ: maiphuongdc | Ngày: 30/05/2013 | Lượt xem: 3278 | Lượt tải: 6download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chương trình vật lý lớp 12 nâng cao theo phân phối chương trình, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
nghiệm với con lắc đơn, giúp HS nhận biết được rằng muốn cho con lắc dao động thì đầu tiên cần cung cấp cho nó thế năng ban đầu để đưa nó ra khỏi vị trí cân bằng. Sau đó thả cho con lắc tự do, nó dao động. Trong quá trình dao động, thế năng được biến đổi thành động năng và ngược lại. Quan sát con lắc đơn dao động trong một số chu kì đầu có thể nhận thấy rằng, sau mỗi chu kì nó luôn luôn đạt đến biên độ bằng biên độ ban đầu, có nghĩa là cơ năng được bảo toàn. Do có ma sát nên biên độ giảm dần, cơ năng giảm dần. §4. DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC I- MỤC TIÊU Nhận biết được hiện tượng dao động tắt dần và nguyên nhân của hiện tượng. Nêu được nguyên tắc chung để duy trì dao động. Nhận biết được đặc điểm của dao động cưỡng bức khi đã ổn định. Mô tả được hiện tượng cộng hưởng và nêu được điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng, ứng dụng của hiện tượng cộng hưởng. II- CHUẨN BỊ Giáo viên - Một con lắc lò xo dọc ngâm trong chậu nước. - Một thiết bị duy trì dao động của con lắc. - Thí nghiệm về dao động cưỡng bức của con lắc lò xo. - Mô hình tần số kế đơn giản. III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC 1. Tìm hiểu dao động tắt dần và nguyên nhân của nó GV yêu cầu HS mô tả lại tính tuần hoàn của dao động của con lắc đơn và nêu câu hỏi : Nếu ta theo dõi chuyển động của con lắc đơn trong một thời gian dài thì chuyển động đó có còn tuần hoàn nữa không? Thay đổi như thế nào? (Biên độ giảm dần rồi dừng lại). Đưa ra khái niệm dao động tắt dần. Yêu cầu HS tìm nguyên nhân của hiện tượng tắt dần. Làm thí nghiệm con lắc lò xo chuyển động trong nước để xét ảnh hưởng của lực cản đến chuyển động của con lắc. Yêu cầu HS giải thích ý nghĩa của các đồ thị trên Hình 4.2 SGK. Tự tìm hiểu tác dụng của bộ giảm xóc trong xe máy. 2. Tìm hiểu dao động duy trì. Ta đã biết nguyên nhân của sự tắt dần của dao động. Vậy làm thế nào để tránh sự tắt dần, duy trì được dao động tuần hoàn? Giải pháp : Dùng một ngoại lực tác dụng để bù lại sự giảm biên độ, chú ý là mỗi chu kì chỉ tác dụng ngoại lực một lần với cường độ vừa đủ để bù lại ảnh hưởng của lực ma sát hay lực cản. 3. Tìm hiểu dao động cưỡng bức GV yêu cầu HS nhận biết chu kì dao động riêng của con lắc lò xo dọc trong thí nghiệm ở hình 4.5 SGK. Sau đó quay đều tay quay với một tần số khác, lớn hơn tần số riêng của lò xo. Sau vài giây, con lắc lò xo có một dao động ổn định ăn khớp với chuyển động lên xuống của trục khuỷu K. Từ đó rút ra nhận xét : Dao động cưỡng bức khi ổn định có tần số bằng tần số của ngoại lực. 4. Tìm hiểu hiện tượng cộng hưởng. Đặt vấn đề. Hãy dự đoán xem có hiện tượng gì xảy ra nếu tần số của ngoại lực tác dụng bằng tần số riêng của vật dao động? (Ngoại lực chỉ đẩy nhanh thêm chứ không cản trở chuyển động). - Biên độ dao động cưỡng bức sẽ tăng mạnh. - GV làm thí nghiệm biểu diễn. Có thể làm thí nghiệm như ở hình 4.7 SGK trong đó làm thay đổi tần số của lực tác dụng. Có thể làm thí nghiệm như giới thiệu ở phần Những điều cần lưu ý (Hình 4.1) trong đó tần số của lực tác dụng được giữ không đổi mà thay đổi tần số của thanh đàn hồi dao động. Yêu cầu HS rút ra nhận xét về điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng. 5. Tìm hiểu ứng dụng hiện tượng cộng hưởng để làm tần số kế. Yêu cầu HS tự đọc SGK rồi trình bày trước lớp về nguyên tắc hoạt động của tần số kế đơn giản và ảnh hưởng của hiện tượng cộng hưởng trong đời sống và kĩ thuật. §5. TỔNG HỢP CÁC DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I- MỤC TIÊU Trình bày được nội dung của phương pháp giản đồ vectơ. Biết áp dụng phương pháp giản đồ vectơ để tìm dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. II- CHUẨN BỊ Học sinh Ôn lại quy tắc tổng hợp hai vectơ đồng quy. III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC 1. Tìm hiểu phương pháp giản đồ vectơ, còn gọi là cách vẽ Fre-nen. GV hướng dẫn HS lập phương trình chuyển động của hình chiếu P của một điểm M chuyển động tròn đều với vận tốc góc w trên một vòng tròn bán kính A lên một trục Ox đi qua tâm vòng tròn. Kết quả tính là : x = = Acos(wt + j) (1) Yêu cầu HS nhận biết dạng chuyển động của P, ý nghĩa của các đại lượng A, w, j trong phương trình chuyển động (1). GV thông báo : Dựa vào phép tính trên, Fre-nen đề ra phương pháp biểu diễn mỗi dao động điều hòa có phương trình x = Acos(wt + j) bằng một vectơ quay có độ dài A, quay quanh điểm O với vận tốc góc w và có vị trí ban đầu lập với trục Ox một góc j. 2. Áp dụng phương pháp vectơ quay để tìm dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa có cùng chu kì, trên cùng một đường thẳng và khác pha. - GV giới thiệu cách làm theo trình tự sau : + Vẽ hai vectơ quay biểu diễn hai dao động trên cùng một hình vẽ. + Vẽ vectơ tổng hợp theo quy tắc hình bình hành. + Vectơ sẽ biểu diễn dao động tổng hợp. Cần xác định biên độ A, tần số góc w và pha ban đầu j của dao động tổng hợp. - Tần số góc w. Yêu cầu HS nhận xét xem nếu hai vectơ và quay với cùng một vận tốc góc thì hình dạng của hình bình hành tổng hợp vectơ có thay đổi không? Từ đó suy ra vận tốc góc của vectơ tổng hợp so với vận tốc góc w của các vectơ thành phần. - Hướng dẫn HS áp dụng công thức tính cạnh của một tam giác để tính độ lớn của A. - GV trình bày cách tính tgj. Kết luận chung : Dao động tổng hợp được biểu diễn bằng vectơ quay cũng là một dao động điều hòa có cùng tần số với các dao động thành phần và có biên độ A tính bằng công thức : A2 = Và có pha ban đầu j tính bằng công thức : tgj = §6. SÓNG CƠ HỌC I- MỤC TIÊU Nhận biết được hiện tượng sóng. Phân biệt được sóng ngang và sóng dọc. Giải thích được nguyên nhân tạo thành sóng cơ. Nêu được ý nghĩa của các đại lượng đặc trưng cho sóng cơ, biên độ, chu kì, tần số, bước sóng, vận tốc truyền sóng. Viết được phương trình sóng và nêu được ý nghĩa của các đại lượng trong phương trình sóng. II- CHUẨN BỊ - Thiết bị tạo sóng nước (kênh tạo sóng). - Lò xo để làm thí nghiệm sóng ngang và sóng dọc. - Hình vẽ phóng to các phần tử sóng ở các thời điểm khác nhau. III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC 1. Quan sát hiện tượng sóng Trước hết GV làm thí nghiệm cho HS quan sát sóng ngang, sóng mặt nước. Đặc biệt lưu ý HS nhận biết hai loại chuyển động : Dao động tại chỗ của mỗi phần tử của sóng và chuyển động lan truyền của các gợn sóng. 2. Tìm hiểu định nghĩa sóng cơ học, nguyên nhân gây ra sóng cơ và phân biệt hai loại sóng (sóng ngang và sóng dọc). GV phân tích hiện tượng, chỉ ra rằng dao động mà ta truyền cho phần tử nước đầu tiên được truyền cho các phần tử khác ở xa hơn, tạo thành chuyển động sóng. Đưa ra định nghĩa sóng cơ học. GV làm thêm thí nghiệm về sóng dọc trên dây lò xo. Dùng màu đánh dấu một số vòng lò xo để HS dễ nhận thấy các vòng lò xo chỉ dao động tại chỗ chứ không chuyển động theo sóng. Trên cơ sở đó phân biệt sóng dọc và sóng ngang. GV yêu cầu HS quan sát Hình 6.3 SGK để hình dung rõ quá trình truyền dao động trên dây lò xo. GV giải thích ngắn gọn hai nguyên nhân tạo ra chuyển động sóng. Nhờ lực đàn hồi, dao động được truyền từ phần tử này sang phần tử khác, chuyển động không truyền đi tức khắc mà cần có thời gian, cho nên các phần tử càng ở xa tầm dao động càng bắt đầu dao động muộn hơn, trễ pha hơn. 3. Nhận biết các đại lượng đặc trưng của sóng. Dựa trên những điều quan sát được trên thí nghiệm và trên Hình 6.3, GV lần lượt nêu lên ý nghĩa của các đại lượng đặc trưng cho sóng. Nhận xét một cách cảm tính chứ không dựa vào phương trình sóng. 4. Nhận biết dạng của phương trình sóng và ý nghĩa của các đại lượng trong phương trình sóng. Với biên độ, chu kì, tần số thì HS đã quen khi học dao động. Đặc biệt lưu ý các đại lượng mới là bước sóng và vận tốc truyền sóng. Không yêu cầu HS phải thiết lập được phương trình sóng. GV đặt vấn đề cần phải tìm một phương trình giúp ta xác định được tọa độ điểm M của sóng ở một thời điểm t. Sau đó thông báo cho HS phương trình sóng có dạng : uM(t) = A Chỉ ra cho HS thấy phương trình này có hai biến số là x và t. Ở một thời điểm t cố định thì uM phụ thuộc vào x theo một hàm số sin, điều đó có nghĩa là ở một thời điểm xác định thì sóng có dạng một hình sin tuần hoàn (Hình 6.5 SGK). Còn ở một điểm có toạ độ x xác định thì li độ u của dao động phụ thuộc thời gian t theo một hàm số sin : uM = Asin §7. SỰ GIAO THOA SÓNG SÓNG DỪNG I- MỤC TIÊU Nhận biết được hiện tượng giao thoa sóng nước. Giải thích được sự tạo thành vân giao thoa. Nêu được điều kiện để có vân giao thoa. Nhận biết được sóng dừng trên dây đàn hồi. Giải thích được nguyên nhân tạo thành sóng dừng. Nêu được một số ứng dụng của hiện tượng giao thoa và sóng dừng. II- CHUẨN BỊ - Thiết bị để tạo giao thoa sóng nước. - Lò xo để tạo sóng dừng. - Cần rung có dây mềm để tạo sóng dừng trên dây. III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC 1. Dự đoán hiện tượng xảy ra khi hai sóng kết hợp giao nhau. Áp dụng kết quả thu được từ việc khảo sát dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa có cùng tần số, xuất phát từ hai tâm dao động cùng pha, lan truyền với cùng vận tốc, ta dự đoán là : - Những điểm dao động với biên độ cực đại (bằng tổng biên độ của hai sóng), nối liền với nhau thành những đường hypebol. - Những điểm dao động với biên độ cực tiểu (bằng hiệu biên độ của hai sóng), nối liền với nhau thành những đường hypebol xen kẽ với những đường trên. 2. Làm thí nghiệm kiểm tra dự đoán. GV hướng dẫn HS quan sát thí nghiệm tạo vân giao thoa của sóng nước, khẳng định dự đoán trên là đúng. 3. Tìm hiểu điều kiện để có vân giao thoa GV phân tích, lập luận, giải thích sự tạo thành vân giao thoa để rút ra kết luận. Muốn cho các vân giao thoa có hình dạng cố định thì hai sóng phải có cùng tần số và hai nguồn phát sóng phải có độ lệch pha không đổi (Trong thí nghiệm là hai nguồn dao động cùng pha) 4. Tìm hiểu hiện tượng sóng dừng trên dây đàn hồi. GV biểu diễn thí nghiệm cho HS quan sát được sóng phản xạ ở đầu dây cố định. Nêu đặc điểm của sóng phản xạ. Thay đổi tần số của dao động truyền cho một đầu dây lò xo đến khi xuất hiện các điểm nút và bụng sóng. Sau đó giải thích hiện tượng, sóng tới và sóng phản xạ được coi như hai sóng kết hợp giao nhau. Thông báo thêm : Sóng dừng có thể xảy ra cả trong trường hợp dây có một đầu tự do. Nên làm thí nghiệm biểu diễn trường hợp sóng dừng trên dây đàn hồi có một đầu tự do. Hiện tượng này sẽ được áp dụng cho hiện tượng sóng dừng trong ống khí ở bài sóng âm. Nêu lên nguyên tắc ứng dụng hiện tượng sóng dừng để đo vận tốc truyền sóng trên dây đàn hồi. §8 – 9. SÓNG ÂM I- MỤC TIÊU Nhận biết được bản chất của quá trình truyền âm là quá trình truyền dao động. Nêu được những đặc tính của âm phụ thuộc vào tính chất của dao động âm như độ cao, âm sắc, cường độ và đặc tính phụ thuộc cả vào tai người như mức cường độ âm, độ to của âm. Hiểu được hiện tượng cộng hưởng âm và ứng dụng. II- CHUẨN BỊ - Hai âm thoa có tần số khác nhau. - Hộp cộng hưởng của âm thoa. III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC 1. Tìm hiểu về sự truyền âm và nguồn gốc của cảm giác âm. Bằng phương pháp thuyết trình nêu vấn đề, GV trình bày quá trình truyền âm, từ dao động của nguồn phát ra, sự truyền dao động âm qua không khí đến tai, tác dụng vào màng nhĩ gây ra cảm giác âm. Từ đó xác định được là cảm giác âm vừa phụ thuộc vào đặc tính khách quan của âm, vừa phụ thuộc đặc điểm sinh lý của tai. 2. Tìm hiểu những đặc tính của âm. GV giới thiệu phương pháp khảo sát những đặc tính của âm dựa trên đồ thị của dao động âm. Nếu có điều kiện thì nên dùng dao động kí điện tử để HS có thể quan sát được trên màn hình dạng của đồ thị biểu diễn sự biến đổi của li độ dao động âm theo thời gian. Dựa trên đồ thị âm, nhận biết các đặc tính của âm : độ cao, cường độ âm, âm sắc... - Các khái niệm mức cường độ âm, độ to của âm chỉ thông báo vắn tắt về mặt định tính để chứng tỏ người ta có thể đo được các đại lượng đó chứ không đi sâu tính toán định lượng. 3. Tìm hiểu hiện tượng cộng hưởng âm và ứng dụng. Áp dụng những kết quả về hiện tượng cộng hưởng dao động và sóng dừng đã học ở trên vào sóng âm, GV giúp HS nhận biết hiện tượng cộng hưởng và sóng dừng của âm. Từ đó hiểu được những ứng dụng của hiện tượng cộng hưởng âm nói chung và hộp cộng hưởng nói riêng. GV nên làm thí nghiệm biểu diễn hiện tượng cộng hưởng âm trong cột khí. Cho âm thoa dao động gần miệng hở của một ống trụ rỗng, đầu dưới của ống ngâm trong nước. Có thể thay đổi chiều dài cột khí trong ống. Cho âm thoa dao động phát ra âm và làm thay đổi chiều dài cột khí trong ống bằng cách nâng dần ống lên cao, ta sẽ phát hiện được những vị trí của ống ở đó nghe được âm có cường độ tăng đột ngột (điểm bụng) và những điểm ở đó âm hầu như tắt dần (điểm nút). §11 – 12. THỰC HÀNH : KIỂM NGHIỆM CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA CHU KÌ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO I- MỤC ĐÍCH - Kiểm nghiệm các đặc điểm của chu kì dao động của con lắc đơn - Xác định gia tốc rơi tự do tại nơi làm thí nghiệm. - Rèn luyện kĩ năng đánh giá kết quả thí nghiệm dựa trên kiến thức về sai số. §13 – 14. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ I- MỤC TIÊU Hiểu cấu tạo của mạch dao động LC và khái niệm dao động điện từ. Thiết lập các công thức về dao động điện từ riêng của mạch LC (các biểu thức phụ thuộc thời gian của điện tích, cường độ dòng điện, hiệu điện thế). Hiểu nguyên nhân làm tắt dần dao động. II- CHUẨN BỊ Giáo viên - Vẽ trên giấy khổ lớn Hình 13.1b và hình 13.3 SGK Học sinh - Ôn lại dao động cơ học (dao động tự do, dao động tắt dần, dao động duy trì). - Ôn lại định luật Ôm cho các loại mạch điện. III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC GV có thể đặt vấn đề vào bài như SGK. 1. GV gợi ý HS hình dung dao động điện trong mạch LC. Sau đó GV hướng dẫn HS khảo sát định lượng hiện tượng dao động điện trong mạch dao động LC dựa vào định luật Ôm và vào công thức i = q’(chú ý dấu của i, tức là chiều của dòng điện). Mức độ hướng dẫn chi tiết tùy thuộc vào trình độ của HS nói chung, GV yêu cầu HS trả lời H1. 2. Mở đầu về dao động từ tắt dần, GV yêu cầu HS trả lời H1 (có sự liên hệ với dao động cơ học tắt dần). 3. Tiếp theo GV đặt câu hỏi : “Về nguyên tắc, làm thế nào để duy trì dao động điện từ?”. §15. ĐIỆN TỪ TRƯỜNG SÓNG ĐIỆN TỪ I- MỤC TIÊU Hiểu được mối liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường : Điện trường biến thiên theo thời gian làm xuất hiện từ trường. Hiểu khái niệm điện từ trường, sự tồn tại không thể tách rời giữa điện trường và từ trường. Hiểu được sự hình thành sóng điện từ và các tính chất của sóng điện từ. II- CHUẨN BỊ GV nhắc HS ôn lại các kiến thức đã học ở lớp 11 về điện trường (tĩnh) và từ trường, đường sức điện và đường sức từ, hiện tượng cảm ứng điện từ. III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC Đối với bài học này, GV dùng phương pháp giảng giải minh họa, kết hợp với việc đặt ra những câu hỏi để lôi cuốn HS tham gia hoạt động chiếm lĩnh kiến thức. 1. GV có thể đặt vấn đề vào bài học như đã nêu trong SGK, GV cũng có thể mở bài bằng cách đặt ra các câu hỏi yêu cầu HS ôn lại một số kiến thức về điện trường (tĩnh) và từ trường (đặc biệt là về đường sức điện và đường sức từ). Sau đó GV đặt câu hỏi : Điện tích chuyển động có thể gây ra các trường nào? 2. GV tổ chức các hoạt động theo trật tự lôgic của bài học. Với mục a) của đoạn 1, GV yêu cầu HS chú ý phân tích rõ lập luận chặt chẽ về mặt lôgic của Pha-ra-đây khi rút ra kết luận trong việc khảo sát TN về hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra khi vòng dây dẫn đặt cố định trong từ trường biến thiên. GV có thể cho HS trao đổi, tranh luận về câu trả lời của H1. GV yêu cầu HS phân tích Hình 15.2 SGK (chiều của và ). Với mục b) của đoạn 1, GV hướng dẫn cho HS hiểu (không buộc HS phải nhớ) nội dung Hình 15.3 SGK. 3. Đối với đoạn 2, GV thông báo cho HS hiểu và nhớ kết luận của Mác-xoen, từ đó giúp HS hiểu khái niệm điện từ trường. 4. Về sóng điện từ, GV yêu cầu HS xem Hình 15.4 SGK và hướng dẫn HS hình dung quá trình lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên theo thời gian. Tiếp theo GV thông báo cho HS các tính chất của sóng điện từ (trước đó GV yêu cầu HS nhắc lại các tính chất của sóng cơ học để trả lời H2). §16. THÔNG TIN BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN ĐIỆN I- MỤC TIÊU Hiểu được vai trò của anten trong việc thu, phát sóng điện từ. Hiểu được nguyên tắc thông tin bằng sóng vô tuyến điện (sự biến điệu dao động điện từ cao tần và sự tách sóng). II- CHUẨN BỊ GV vẽ trên giấy khổ lớn Hình 16.3 SGK HS ôn lại §13 – 14 (Dao động điện từ) III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC 1. GV đặt vấn đề vào bài (có thể đặt vấn đề như trong SGK hoặc có thể có một gợi ý khác tương tự). GV có thể yêu cầu HS trả lời câu hỏi ở đầu bài, dựa trên suy nghĩ và hiểu biết của HS (tuy không đầy đủ hoặc có thiếu sót) 2. Về mục 1, đầu tiên GV có thể đặt câu hỏi về các loại anten mà HS đã thấy (ở nhà, ở đài phát thanh, đài truyền hình...). Sau đó, GV trình bày như SGK. GV đặt câu hỏi để giúp HS hình dung là mạch dao động càng hở thì càng bức xạ tốt sóng điện từ. Về anten phát và anten thu thì GV hướng dẫn HS tìm hiểu hoạt động của anten. GV có thể đặt câu hỏi để HS hiểu thêm việc xuất hiện dao động điện từ trong mạch LC của máy thu và máy phát do tác động của anten. Về khái niệm cộng hưởng điện từ thì GV hướng dẫn HS hiểu là nó cũng tương tự như cộng hưởng trong cơ học (Chương I). 3. Bảng phương pháp diễn giảng kết hợp với yêu cầu HS trả lời các câu hỏi do GV đặt ra, GV hướng dẫn HS hiểu và nắm được nguyên tắc chung của việc thông tin bằng sóng vô tuyến điện. Sau đó GV hướng dẫn để HS hình dung trường hợp truyền tín hiệu âm thanh, đặc biệt là sự biến điệu và tách sóng trong truyền thanh vô tuyến. 4. Cuối cùng GV thông báo cho HS một số vấn đề về sự truyền sóng vô tuyến điện trên Trái Đất (tóm tắt trên Hình 16.7 SGK) §17 – 18. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG I- MỤC TIÊU Biết dòng điện xoay chiều có đặc điểm là hiệu điện thế và cường độ dòng điện biến đổi theo thời gian với hàm số dạng sin. Hiểu rõ sự đồng pha giữa hiệu điện thế với cường độ dòng điện trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần. Biết cách biểu diễn sự đồng pha ấy bằng giản đồ vectơ. Hiểu ý nghĩa của các giá trị hiệu dụng và cách tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở thuần. II- CHUẨN BỊ Giáo viên Đồ dùng dạy học - Dao động kí điện tử hai chùm tia và các phụ kiện. Chú ý nơi đặt máy để HS dễ quan sát. - Bộ dụng cụ thí nghiệm tương tự như đã trình bày trong SGK. Điện trở thuần, vôn kế, ampe kế, nguồn điện xoay chiều, ngắt điện và các dây nối... Hình 17.1 Dao động kí điện tử hai chùm tia - Để đưa tín hiệu của dòng điện xoay chiều vào dao động kí ta nên dùng một biến thế nhỏ cỡ 220V/6V. - Tranh vẽ phóng to mặt trước của dao động kí điện từ * (Hình 17.1 và Hình 17.2). Hình 17.2 Đồ thị dòng điện xoay chiều trên màn hình dao động kí điện tử - Tranh vẽ phóng to các hình 17.2, 17.4, 17.5 * SGK. - Tranh vẽ hình 17.6 SGK. Ngoài ra có thể lựa chọn giải pháp như các gợi ý ở phần chung của chương. (Lưu ý : các thứ có dấu * là quan trọng hơn) Học sinh - Đồ thị của hàm sin, côsin và ý nghĩa. - Cách dùng giản đồ vectơ để biểu diễn các dao động. - Ôn lại cách nhận biết đồ thị qua màn hình của máy tính điện tử, ý nghĩa của các ô trên màn hình. III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC Do những đặc điểm đã nêu ở trên, GV cần thiết kế một chương trình hoạt động nhận thức cho phù hợp với thực tế sư phạm. Sau đây là gợi ý một số hoạt động cho bài này. Những hoạt động này không phải là toàn bộ các hoạt động trong tiết học và cũng không nhất thiết phải theo đúng trình tự mà chỉ để tham khảo, lựa chọn, tùy tình huống sư phạm cụ thể. 1. Để đặt vấn đề cho bài này, trong SGK đã nêu ba ý trong phần mở bài. GV có thể gợi ý HS nêu các thắc mắc về dòng điện đang dùng trong gia đình với dòng điện đã được học ở các lớp dưới. 2. Bước vào giải quyết vấn đề, GV có thể gợi ý định hướng cho HS sử dụng dao động kí điện tử để khảo sát. Sau khi nhắc lại một chút về công dụng của dao động kí điện tử, GV mắc mạch điện và điều chỉnh ổn định, sau đó để HS quan sát và nêu nhận xét. Nếu GV đã quen với dao động kí thì có thể làm một thí nghiệm đối chứng giữa đồ thị của hiệu điện thế của một bộ pin 6V với hiệu điện thế của nguồn điện xoay chiều 6V. HS sẽ thấy ngay sự khác nhau và muốn được tìm hiểu tiếp. 3. Hướng dẫn HS cách phân tích trên tranh vẽ to Hình 17.4 để hiểu ý nghĩa định tính của đồ thị trên màn dao động kí, từ đó liên hệ với đồ thị hàm sin, côsin đã học để đưa ra biểu thức của dòng điện xoay chiều. u = U0cos(wt + j1) Đây là một trong cách kiến thức quan trọng của bài này. 4. Để HS biết cách dùng giản đồ vectơ cho mạch điện xoay chiều, trong bài này đã đưa ra phép vẽ với trường hợp đơn giản là U, I cùng pha. Đến khi xét mạch điện chỉ có điện trở thuần, ta sẽ có kết quả trùng hợp và có thể gợi ý để HS sử dụng giản đồ vectơ đã vẽ. 5. Nên yêu cầu HS liên hệ giữa giản đồ vectơ Hình 17.3 SGK với đồ thị Hình 17.4 SGK và hai biểu thức u = U0coswt, i = I0coswt để hiểu rõ ý nghĩa thống nhất của ba cách biểu diễn khác nhau. Có thể gợi ý thảo luận, so sánh ưu nhược điểm giữa 3 cách biểu diễn. 6. Để làm rõ ý nghĩa của giá trị hiệu dụng, trong sách có sử dụng hai sơ đồ trong Hình 17.5 SGK. Nên phóng to hình để cả lớp dễ so sánh và rút ra ý nghĩa của cường độ hiệu dụng Hình 17.4 Đồ thị u, i trên màn dao động kí khi trong mạch chỉ có điện trở thuần. §19. TỤ ĐIỆN TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU I- MỤC TIÊU Biết trong mạch điện xoay chiều tụ điện có tác dụng làm cho u trễ pha so với i một góc p/2. Hiểu ý nghĩa biểu thức của dòng điện xoay chiều có tụ điện. Hiểu ý nghĩa và tính toán được giá trị của dung kháng. Biết biểu diễn sự lệch pha U, I bằng giản đồ vectơ. Có kĩ năng quan sát để hiểu ý nghĩa của đồ thị trên màn hình dao động kí hoặc trên tranh mô phỏng. II- CHUẨN BỊ Bài này có nội dung và cấu trúc tương tự phần dòng điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần nên GV cũng cần chuẩn bị tương tự. Giáo viên - Máy dao động kí điện tử hai chùm tia và các phụ kiện. Chú ý nơi đặt máy để HS dễ quan sát. - Bộ dụng cụ thí nghiệm tương tự như đã trình bày trong SGK. Tụ điện, điện trở thuần, vôn kế, ampe kế, nguồn điện xoay chiều, ngắt điện và các dây nối... Nên dùng loại tụ điện không phân cực chịu được hiệu điện thế thích hợp. - Tranh vẽ phóng to mặt trước của máy dao động kí điện tử * ở Hình 19.1. - Tranh vẽ phóng to Hình 19.3 * SGK. Ngoài ra có thể lựa chọn giải pháp như các gợi ý ở phần chung của chương. (Lưu ý : Các thứ có dấu * là quan trọng hơn). Hình 19.1 Đồ thị u, i trên màn hình dao động kí điện tử khi trong mạch chỉ có tụ điện. Học sinh - Cấu tạo của tụ điện, công thức tính điện dung (ôn lại ở lớp 11). - Kiến thức và kĩ năng của bài trước có liên quan. III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC Bài Tụ điện trong mạch điện xoay chiều có nội dung tiếp nối phần Mạch điện xoay chiều có điện trở thuần và có cấu trúc tương tự. Vì vậy có thể vận dụng các gợi ý về tổ chức hoạt động dạy học của bài trước để tổ chức hoạt động dạy học cho bài này. Tuy vậy cũng cần chú ý vài điểm khác biệt chính sau : 1. Để đặt vấn đề nên khai thác phần mở bài trong SGK, nếu có một chiếc quạt điện đã tháo sẵn trong đó có tụ điện thì sẽ dễ tạo ra tình huống có vấn đề cho HS là “Tụ điện cách điện, vậy nó có tác dụng gì mà lại dùng?” Cũng có thể để HS nêu thắc mắc qua thực tế quan sát thấy tụ điện ở các lĩnh vực khác. 2. Việc tổ chức hoạt động để giải quyết vấn đề cũng tương tự như cách làm ở bài trước. GV có thể tham khảo, vận dụng các hoạt động 3, 4, 5, 6 của bài trước cho bài này. Đặc biệt cũng cần làm rõ sự thống nhất về ý nghĩa trong ba cách biểu diễn dòng điện và hiệu điện thế của mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện. Cụ thể là Hình 19.2, Hình 19.4 và công thức (19.1), (19.2) trong SGK. §20. CUỘN CẢM TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU I- MỤC TIÊU Biết trong mạch điện xoay chiều, cuộn cảm có tác dụng làm cho U nhanh pha so với I một góc p/2. Hiểu ý nghĩa biểu thức của dòng điện xoay chiều có cuộn cảm. Hiểu ý nghĩa và tính toán được giá trị của cảm kháng. Biết biểu diễn u, i bằng giản đồ vectơ. Có kĩ năng quan sát để hiểu ý nghĩa của đồ thị u(t) và i(t) trên màn dao động kí hoặc trên tranh mô phỏng. II- CHUẨN BỊ Bài này có nội dung và cấu trúc tương tự bài Tụ điện trong mạch điện xoay chiều nên cũng cần chuẩn bị tương tự. Giáo viên - Bộ dụng cụ thí nghiệm như đã trình bày trong SGK. Cuộn cảm là loại có lõi sắt từ, điện trở thuần, vôn kế, ampe kế, nguồn điện xoay chiều, ngắt điện và các dây nối... - Máy dao động kí điện tử hai chùm tia và các phụ kiện. Chú ý nơi đặt máy để HS dễ quan sát. - Tranh vẽ phóng to mặt trước của máy dao động kí điện tử * (hình 20.1). - Tranh vẽ phóng to các Hình 20.1, 20.3 * SGK. Ngoài ra có thể lựa chọn giải pháp như các gợi ý ở phần chung của chương. Hình 20.1 Đồ thị u, i trên màn hình dao động kí khi trong mạch chỉ có cuộn cảm. (Lưu ý : các thứ có dấu * là quan trọng hơn) Học sinh Bài này có liên quan nhiều đến kiến thức lớp 11, vì vậy nên yêu cầu HS ôn lại các nội dung : - Định luật cảm ứng điện từ, hiện tượng tự cảm. - Biểu thức suất điện động cảm ứng. - Chất sắt từ, mạch từ. - Kiến thức và kĩ năng của §14 có liên quan. Nên nhắc lại về mối liên quan giữa các ô của đồ thị với vị trí của núm VOLTS/DIV trên máy dao động kí. III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docChương trình vật lý lớp 12 nâng cao theo phân phối chương trình.doc
Tài liệu liên quan