Giáo án vật lý - Ghép các tụ điện

Tiết 2. GHÉP CÁC TỤ ĐIỆN Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Điện dung của tụ điện phẵng phụ thuộc vào những yếu tố nào ? Làm thế nào để thay đổi điện dung của tụ điện phẵng. Cách thay đổi điện dung của tụ điện phẵng thường sử dụng. Hoạt động 2 (20 phút) : Tìm hiểu cách ghép các tụ điện. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Giới thiệu bộ tụ mắc nối tiếp Hướng dẫn học sinh xây dựng các công thức. Giới thiệu bộ tụ mắc song song Hướng dẫn học sinh xây dựng các công Vẽ bộ tụ mắc nối tiếp. Xây dựng các công thức. Vẽ bộ tụ mắc song song. Xây dựng các công I. Lý thuyết 1. Bộ tụ điện mắc nối tiếp Q = q1 = q2 = … = qn U = U1 + U2 + … + Un nCCCC 1...111 21  2. Bộ tụ điện mắc song song U = U1 = U2 = … = Un Q = q1 + q2 + … + qn C = C1 + C2 + … + Cn thức. thức. Hoạt động 3 (15 phút) : Giải bài tập ví dụ. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu học sinh lập luận để xác định hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ. Yêu cầu học sinh tính điện dung của bộ tụ. Yêu cầu học sinh tính điện tích tối đa mà bộ tụ tích được. Xác định hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ. Tính điện dung tương đương của bộ tụ. Tính điện tích tối đa mà bộ tụ tích được. Xác định điện tích tối đa mà bộ tụ có thể II. Bài tập ví dụ a) Trường hợp mắc song song Hiệu điện thế tối đa của bộ không thể lớn hơn hiệu điện thế tối đa của tụ C2, nếu không tụ C2 sẽ bị hỏng. Vậy : Umax = U2max = 300V Điện dung của bộ tụ : C = C1 + C2 = 10 + 20 = 30(F) Điện tích tối đa mà bộ có thể tích được : Qmax = CUmax = 30.10-6.300 = 9.10-3(C) Yêu cầu học sinh lập luận để tính điện tích tối đa mà bộ tụ có thể tích được. Yêu cầu học sinh tính điện dung của bộ tụ. Yêu cầu học sinh tính hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào giữa hai đầu bộ tụ. tích được. Tính điện dung tương đương của bộ tụ. Tính hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào giữa hai đầu bộ tụ. b) Trường hợp mắc nối tiếp Điện tích tối đa mà mỗi tụ có thể tích được : Q1max = C1U1max = 10.10-6.400 = 4.10-3(C) Q2max = C2U2max = 20.10-6.300 = 6.10-3(C) Điện tích tối đa mà bộ tụ có thể tích được không thể lớn hơn Q1max , nếu không, tụ C1 sẽ bị hỏng. Vậy : Qmax = Q1max = 4.10-3C Điện dung tương đương của bộ tụ : C = 3 20 2010 20.10 21 21    CC CC (F) Hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào giữa hai đầu bộ : Umax = 6 3 max 10. 3 20 10.4    C Q = 600 (V) Hoạt động 4 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã hoc. Yêu cầu học sinh về nhà giải các câu hỏi và bài tập từ 1 đến 8 trang 13, 14 sách TCNC. Tóm tắt những kiến thức đã học trong bài. Ghi các câu hỏi và bài tập về nhà. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Tiết 3. BÀI TẬP Hoạt động 1 (10 phút) : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải : Viết biểu thức xác định điện tích, hiệu điện thế và điện dung tương đương của các bộ tụ gồm các tụ mắc song song và bộ tụ gồm các tụ mắc nối tiếp. Hoạt động 2 (15 phút) : Giải các câu hỏi trắc nghiệm Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu hs trả lời tại sao chọn C. Yêu cầu hs trả lời tại sao Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Câu 1 trang 13 : C Câu 2 trang 13 : D chọn D. Yêu cầu hs trả lời tại sao chọn B. Yêu cầu hs trả lời tại sao chọn D. Yêu cầu hs trả lời tại sao chọn D. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Câu 3 trang 13 : B Câu 4 trang 13 : D Câu 5 trang 13 : D Hoạt động 3 (20 phút) : Giải các bài tập Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Cho học sinh phân tích mạch Yêu cầu học sinh tính điện dung của bộ tụ. Phân tích mạch. Tính điện dung tương đương của bộ tụ. Tính điện tích trên từng Bài 6 trang 14 a) Điện dung tương đương của bộ tụ Ta có : C12 = C1 + C2 = 1 + 2 = 3(F) C = 63 6.3. 312 312   CC CC = 2(F) Hướng dẫn để học sinh tính điện tích của mỗi tụ điện. Yêu cầu học sinh tính điện tích của mỗi tụ khi đã tích điện. Hướng dẫn để học sinh tính điện tích, điện dung của bộ tụ và hiệu điện thế trên từng tụ khi các bản cùng dấu của hai tụ tụ. Tính điện tích của mỗi tụ điện khi đã được tích điện. b) Điện tích của mỗi tụ điện Ta có : Q = q12 = q3 = C.U = 2.10-6.30 = 6.10-5 (C) U12 = U1 = U2 = 6 5 12 12 10.3 10.6    C q = 20 (V) q1 = C1.U1 = 10-6.20 = 2.10-5 (C) q2 = C2.U2 = 2.10-6.20 = 4.10-5 (C) Bài 7 trang 14 Điện tích của các tụ điện khi đã được tích điện q1 = C1.U1 = 10-5.30 = 3.10- 4 (C) q1 = C2.U2 = 2.10-5.10 = 2.10-4 (C) a) Khi các bản cùng dấu của điện được nối với nhau. Hướng dẫn để học sinh tính điện tích, điện dung của bộ tụ và hiệu điện thế trên từng tụ khi các bản trái dấu của hai tụ điện được nối với nhau. Tính điện tích của bộ tụ Tính điện dung của bộ tụ. Tính hiệu điện thế trên mỗi tụ. Tính điện tích của bộ tụ Tính điện dung của bộ tụ. Tính hiệu điện thế trên mỗi tụ. hai tụ điện được nối với nhau Ta có Q = q1 + q2 = 3.10-4 + 2.10-4 = 5.10-4 (C) C = C1 + C2 = 10-5 + 2.10-5 = 3.10-5 (C) U = U’1 = U’2 = 5 4 10.3 10.5    C Q = 16,7 (V) b) Khi các bản trái dấu của hai tụ điện được nối với nhau Ta có Q = q1 - q2 = 3.10-4 - 2.10-4 = 10-4 (C) C = C1 + C2 = 10-5 + 2.10-5 = 3.10-5 (C) U = U’1 = U’2 = 5 4 10.3 10    C Q = 3,3 (V)