Giáo án vật lý 12 - Thực hành: khảo sát đoạn mạch xoay chiều R, L, C nối tiếp

THỰC HNH: KHẢO SÁT ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU R, L, C NỐI TIẾP I. Mục tiêu: - Bàiết cách khảo sát mạch điện xoay chiều bằng thực nghiệm, hiểu được ý nghĩa thực tế của những đại lượng cơ bản là trở kháng, sự lệch pha, hiện tượng cộng hưởng điện. - Dùng được dao động kí điện tử, mát phát dao động âm tần và các dụng cụ đo thông thường để làm thực nghiệm, liên hệ giữa các phép đo cụ thể để vẽ được giản đồ vectơ. - Rèn luyện kĩ năng thực hành và thông qua đó để củng cố lí thuyết. II. Chuẩn bị: 1) GV: Chuẩn bị phịng thực hnh v nhiểu bộ dụng cụ TN. Lm thử trước TN để kiểm tra dụng cụ. 2) HS: Ơn tập lý thuyết về cch thực hiện TN theo SGK. II. Tổ chức cc hoạt động dạy học: Hoạt động 1. (10’) KIỂM TRA BÀI CŨ. GV Yêu cầu HS: - Viết các Bàiểu thức về điện trở thuần, cảm kháng, dung kháng và độ lệch pha của hđt với cđdđ trên từng phần tử. - Vẽ giản đồ vectơ cho đoạn mạch R, L, C nối tiếp với các trường hợp đặc Bàiệt: mạch R-L; mạch R-C; mạch L-C và mạch R, L, C có cộng hưởng. Hoạt động 2. (10’) CƠ SỞ LÍ THUYẾT THỰC HÀNH. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - GV hướng dẫn cơ sở lí thuyết để tiến hành TN bằng việc nêu câu hỏi gợi ý: H. Tác dụng của cuộn cảm, tụ điện trong mạch xoay chiều khác với mạch một chiều như thế nào? H. Viết công thức tính cảm kháng, dung kháng, tổng trở của mạch RLC và độ lệch pha của hđt và cđdđ trong mạch xoay chiều RLC nối tiếp. H. Điều kiện để có cộng hưởng trong mạch RLC? L, C và  lin hệ bằng Bàiểu thức no? H. phương pháp Bàiểu diễn các đại lượng bằng giản đồ vec tơ Frenen? Vẽ giản đồ trong trường hợp mạch có cộng hưởng? - Cá nhân suy nghĩ trả lời câu hỏi hướng dẫn. - Một HS ln bảng viết lại cc cơng thức. ZC = 1 C ; ZL = L;  22 L CZ R Z Z   tan L CZ Z R    - Một HS ln bảng: + vẽ trục ∆ nằm ngang, vectơ ABU  Bàiểu diễn uAB cùng pha với i cho trường hợp mạch có cộng hưởng. + vẽ vectơ ABU  tạo với trục ∆ một gĩc  bất kì Bàiểu diễn uAB v i lệch pha. Hoạt động 3. (10’) TÌM HIỂU BỘ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM (Phương án 1). - GV giới thiệu bộ dụng cụ TN sau khi phn cơng cho mỗi nhĩm: + Hai điện trở 2. + Một tụ điện 2F. + Một cuộn cảm L = 0,5H. + Một dao động kí hai tia. + Một my pht m tần. + Một bộ nguồn điện đa năng. + Giấy kẻ ơ (mm) - Quan sát, hướng dẫn HS các nhóm kiểm tra lại các dụng cụ TN. - Hướng dẫn HS cách sử dụng các dụng cụ đo, cách đo, hướng dẫn sử dụng dao động kí và máy phát âm tần. Kiểm tra HS cch sử dụng dụng cụ. - Ổn định vị trí các nhóm trong phịng thực hnh. - Quan st v nghe GV giới thiệu bộ dụng cụ TN. (Nhóm trưởng nhận và sắp xếp các dụng cụ theo hướng dẫn của GV) - Kiểm tra lại dụng cụ theo hướng dẫn của GV. - Trả lời cu hỏi GV Yêu cầu về tc dụng v cch sử dụng cc dụng cụ. Hoạt động 4. (40’) THỰC HÀNH - Hướng dẫn HS thực hành theo các bước. Bước 1: SGK. Các nhóm thực hiện theo hướng dẫn. Bước 1: + Kiểm tra dụng cụ, tìm hiểu cch sử dụng dao động kí điện tử. Bước 2: Hướng dẫn HS mắc mạch điện theo sơ đồ hình 34.3, điều chỉnh dao động kí, quan sát đồ thị hai dao động cùng pha. -Hướng dẫn HS thực hiện tiếp các bước 4, bước 4, bước 5 theo SGK. -Quan sát HS thực hiện, hướng dẫn nếu có yêu cầu của các nhóm. -Hướng dẫn HS quan sát các ô trên màn hình, suy ra gi trị Bàin độ và độ lệch pha của 2 dao động u, i để vẽ đồ thị. -Yêu cầu HS mỗi nhĩm lập lại TN thm một lần nữa. -Theo di, gip HS Rút ra kết luận v thực hiện đúng công việc như SGK hướng dẫn. + Điều chỉnh máy phát m tần. -Đại diện nhóm, một HS thực hiện trước theo hướng dẫn. + Điều chỉnh dao động kí. + vẽ lại đồ thị. -Một HS thứ hai mỗi nhóm tiến hành bước 3 của TN. + mắc tụ C thay thế R2, mắc mạch theo sơ đồ 34.4. + quan sát đồ thị 2 dao động lệch pha do tụ điện. + vẽ lại đồ thị vào giấy. -Một HS thứ 3 mỗi nhóm tiến hành bước 4 của TN. + Mắc cuộn cảm thay thế cho tụ điện. + Điều chỉnh doa động kí điện tử để quan sát đồ thị 2 dao động lệch pha do cuộn cảm. + vẽ lại đồ thị vào giấy. -Một HS thực hiện bước 5 của TN. Điều chỉnh dụng cụ, ghi lại đồ thị dao động lệch pha do R, L, C gây ra. -Mỗi nhĩm lập lại cc lần TN thm lần nữa. -Mỗi nhóm đọc kết quả của nhóm. Hoạt động 5. (15’) BÁO CÁO THÍ NGHIỆM -GV hướng dẫn HS làm báo cáo TN theo mẫu đ chuẩn bị. -Thu mẫu bo co, nhận xét kết quả HS thực hiện, lưu ý HS 3 vấn đề: + Độ sai số. + Nguyn nhn gy sai số. + Hướng khắc phục. -Cc nhĩm lm bo co theo mẫu. -Ghi nhận v so snh kết quả với cc nhĩm bạn. -Tìm nguyn nhn của hạn chế trong cc php đo. Hoạt động 3: (5’) CỦNG CỐ: + GV: - Nhận xét, rút kinh nghiệm, đánh giá nội dung và tổ chức giờ thực hành, rút kinh nghiệm cho các tiết sau. - Giới thiệu phương án 2 để làm TN cho HS tham khảo, có thể để HS thực hiện ở tiết khác. - Yêu cầu chuẩn bị tốt Bài bo co (lm lại ở nh) + HS: Xếp thiết bị về vị trí cố định, ghi nhận yêu cầu chuẩn bị ở nhà cho tiết học sau, phân công HS trong nhóm hoàn tất bài báo cáo kết quả tiết TN. III. Rút kinh nghiệm – Bổ sung: