Giáo án Vật lý 12 - DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

Hiểu cấu tạo của mạch dao động LC và khái niệm dao động điện từ. Thiết lập của 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, năng lượng điện từ) Hiểu nguyên nhân làm tắt dần dao động và nguyên tắc tạo ra dao động duy trì.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo án Vật lý 12 - DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪI / MỤC TIÊU : Hiểu cấu tạo của mạch dao động LC và khái niệm dao động điện từ. Thiết lập của 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, năng lượng điện từ) Hiểu nguyên nhân làm tắt dần dao động và nguyên tắc tạo ra dao động duy trì. Hiểu sự tương tự điện  cơ.II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên : Vẽ trên giấy khổ lớn Hình 29.1b và hình minh họa dao động điện từtắt dần (hình 29.5 SGK) 2 / Học sinh : Ôn lại dao động cơ học ( Dao động cơ học, dao động tắt dần, dao độngduy trì ). Ôn lại định luật Ôm cho các loại mạch điện, năng lượng tụ điện tích điện (năng lượng điện trường) và năng lượng ống dây có dòng điện (năng lượng từtrường )III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Điện trường. GV : Khi một tụ điện tích điện thì nó năng lượng gì ?HS : Từ trường. GV : Khi một cuộn cảm mang dòng điện thì nó tích lũy năng lượng gì ?HS : Là mạch điện khép kín gồm một GV : Quan sát hình 29.1a và nêutụ điện có điện dung C và một cuộn định nghĩa mạch dao động ?dây thuần cảm có độ tự cảm L. GV : Nếu ban đầu ta tích điện choHS : Hiệu điện thế tụ điện C thì trong mạch giữa hai bản tụ điện xuất hiện cái gì ?HS : Tụ điện sẽ phóng điện và tạo GV : Khi nối tụ điện với cuộn dây Lnên dòng điện. thì xuất hiện tượng gì ?HS : Biến thiên tuần hoàn. GV : Dòng điện này có đặc điểm gìHS : Biến thiên tuần hoàn. ? GV : Hiệu điện thế giữa hai đầuHoạt động 2 : cuộn dây và giữ hai bản tụ điện cóHS : i = dq =q’ đặc điểm gì ? dt GV : Em hãy cho biết biểu thức diHS : e =  L dt cường độ dòng điện qua mạch ?HS : uAB = e – r.i = e GV : Em hãy cho biết biểu thức suất q điện động tự cảm ?HS : uAB = c GV : Em hãy cho biết biểu thức 1HS : q” + .q = 0 LC hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch ? GV : Em hãy cho biết biểu thứcHS : q = qocos(t + ) hiệu điện thế ở hai đầu tụ điện ? GV : Hướng dẫn học sinh biến đổiHS : Nêu định nghia dao động diện từ để dẫn tới phương trình vi phân bậc? 2? 2HS : T =  2 LC và f = GV : Giới thiệu nghiệm của phương  trình vi phân bậc 2 ?1  1 GV : Dao động diện từ là gì ?T 2 LC GV : Viết công thức chu kỳ và tầnHoạt động 3 : số dao động riêng của dao động điện 2 2 1q qHS : WC =  cos 2 (t + ) o 2 C 2C từ tự do của mạch dao động LC ? 1 2 qo 2 GV : Em hãy cho biết biểu thứcHS : WL = Li  sin2(t + ) 2 2C năng lượng điện trường ( WC ) tích 2 qoHS : W = WC + WL = =const lũy trong tụ điện được xác định như 2CHS : Trong quá trình dao động điện thế nào ?từ, có sự chuyển đổi từ năng lượng GV : Em hãy cho biết biểu thứcđiện trường thành năng lượng từ năng lượng từ trường ( WL ) tích lũytrường và ngược lại, nhưng tổng của trong cuộn cảm được xác định nhưchúng thì không đổi. thế nào ?Hoạt động 4 : GV : Em hãy cho biết biểu thứcHS : Nêu kết luận. năng lượng điện từ của mạch daoHS : Nêu kết luận động ?Hoạt động 5 :HS : Phương trình vi phân GV : Nêu nhận xét ?HS : Tần số gócHS : Phương trình dao động điều hòa GV : Dao động điện từ tắt dần là gì ?HS : Phương trình vận tốc GV : Dao động điện từ duy trì là gìHS : Năng lượng ? GV : GV hướng dẫn cho HS thấy những đặc điểm giống nhau giữa dao động điện từ và dao động cơ học (GV hướng dẫn HS lập bảng so sánh như ở SGK).IV / NỘI DUNG :1. Dao động điện trong mạch LC. Mạch LC gồm một tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thành một mạch điện kín. Mạch LC còn được gọi là mạch dao động. Muốn cho mạch dao động hoạt động, ta tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện trong mạch, tạo nên dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn trong mạch, hiệu điện thế giữa hai bản của tụ điện và giữa 2 đầu cuộn cảm biến đổi tuần hoàn. Quá trình này gọi là dao động điện.2. Khảo sát định lượng dao động điện trong mạch dao động C. Chọn chiều dương trong mạch là chiều đi qua cuộn cảm từ B đến Anhư hình vẽ. Nếu dòng điện chạy theo chiều đó thì cường độ i > ...