Giáo án Vật lý 12 - CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT

Hiểu ý nghĩa và phân biệt được công suất toàn phần, công suất tức thời, công suất trong bình và công suất tiêu thụ trong mạch điện xoay chiều. Hiểu ý nghĩa của hệ số công suất cos. Biết cách tính công suất và các đại lượng liên quan.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo án Vật lý 12 - CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤTI- MỤC TIÊU Hiểu ý nghĩa và phân biệt được công suất toàn phần, công suất tức thời, công suất trong bình và công suất tiêu thụ trong mạch điện xoay chiều. Hiểu ý nghĩa của hệ số công suất cos. Biết cách tính công suất và các đại lượng liên quan.II- CHUẨN BỊGiáo viênTranh vẽ phóng to Hình 23.1. Hình 23.1 Thí nghiệm về công suấtHọc sinh Ôn lại cách tính công suất của dòng điện không đổi, cách tính các giátrị trung bình.III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC1. Để đặt vấn đề cho bài học, phần mở bài có đưa ra một TN mà nếu tínhtoán theo công thức đã học ở phần dòng điện không đổi thì sẽ thấy một nghivấn. GV có thể đưa ra sơ đồ này (có ghi rõ số liệu) rồi yêu cầu hai HS tínhtheo hai công thức đã học P = UI và P = RI2 rồi so sánh. Nếu có thể làm TN thì HS rất dễ phát hiện điện trở R bị nóng còncuộn dây L (kích thước lớn hơn) hầu như không nóng. Kết quả này sẽ càngkhắc sâu nghi vấn cần giải quyết.2. Để giải quyết vấn đề trên, SGK đã trình bày ngay cách tính giá trị trungbình của công suất. Việc này có thể hơi đột ngột với HS. Vì vậy, khi địnhhướng cho HS giải quyết nghi vấn trên, GV nên giải thích vì sao lại làm nhưvậy. Lí do chủ yếu là không thể có một giá trị xác định về I hay U của dòngđiện xoay chiều mà chỉ có thể có các giá trị tức thời luôn biến đổi không thểđo lường được. Với HS ban KHXH, không yêu cầu trình bày quá sâu về toán học khiđưa ra biểu thức công suất trung bình. 3. Làm thế nào để HS hiểu rõ ý nghĩa của hệ số cos là một băn khoăncủa GV, nhiều GV đã có các giải pháp hữu ích. Ví dụ như so sánh công thức P = UIcos với công thức A =FScos (công cơ học) ta có thể phát hiện nhiều ý nghĩa tương tự. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀUI- MỤC TIÊU Giải thích được vì sao khung dây quay đều trong từ trường thì có thể tạo ra dòng điện xoay chiều, chứng minh được bằng toán học. Hiểu nguyên tắc hoạt động của máy phát điện một pha và ba pha.II- CHUẨN BỊ Bài này mở đầu cho phần các ứng dụng của dòng điện xoay chiềutrong thực tế. Vì vậy, cách dạy và học cũng cần sát thực tế, tuyệt đối khôngdạy chay.Giáo viên - Mô hình khung dây quay trong từ trường như Hình vẽ 24.1 * SGK. - Tranh vẽ phóng to Hình 24.2 * và 24.5 * SGK. - Tranh vẽ Hình 24.3, 24.4 SGK. - Máy phát điện ba pha trong phòng thí nghiệm như Hình 24.6 và 24.7SGK.Học sinh - Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện (ôn lại lớp 9). - Từ thông, định luật cảm ứng điện từ. - Phép tính đạo hàm của hàm số lượng giác. - Quy tắc bàn tay phải. - Cách vẽ đồ thị dạng sin, biểu diễn pha trên đồ thị. Hình 24.1 Đồ thị suất điện động ứng với các vị trí của khung.III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC 1. Có thể nêu vấn đề bằng nhiều cách, ví dụ như : - Đưa ra một máy phát điện xoay chiều đơn giản có tải là hai đèn LEDmắc song song ngược chiều rồi nối tiếp với một điện trở. Quay nhẹ và chậmsẽ thấy hai LED sáng tối luân phiên ngược nhau. HS sẽ thắc mắc vì sao nhưvậy. Đưa ra Hình 24.1 SGK để gợi ý HS thảo luận. - Cũng có thể đặt ngay vấn đề là ta đã khảo sát nhiều về dòng điệnxoay chiều nhưng vẫn chưa biết cách tạo ra nó, tại sao nó lại có dạng sin. Đólà các vấn đề sẽ giải quyết trong bài này.2. Khi tổ chức cho HS thảo luận để giải quyết vấn đề trên, nên lưu ý đến hai giải pháp. Một là phân tích định tính trên mô hình và Hình 24.1 và 24.2 SGK. Hai là dùng công cụ đạo hàm để khảo sát định lượng. 3. Rất nhiều HS thường “khó nhớ” đồ thị dòng điện ba pha. Nguyên nhân vì HS đó chỉ cố thuộc hình vẽ mà không hiểu cách vẽ. Vì vậy ta cần hướng dẫn chi tiết về cách vẽ ba đường hình sin trên trục. Có thể dùng một dây điện cứng, rồi uốn thành đường hình sin. Sau đóđặt dây lên hệ trục tọa độ và dịch đi từng quãng T/3 thì rất hiệu quả. Khi vẽ đồ thị Hình 24.2, cần phải liên hệ với ba biểu thức của dòngđiện ba pha để HS hiểu ý nghĩa và dễ nhớ. Hình 24.2 Đồ thị dòng điện xoay chiều ba pha ...