Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam
Giáo án kì II - Ban cơ bản
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
Gi¸o ¸n líp 12 - c¬ b¶n Ngµy d¹y: 31/12/2008
TiÕt:36
Chương IV: DAO ĐỘNG vµ sãng ®iÖn tõ
Bµi 20: M¹ch dao ®éng
I. Môc tiªu:
1. Kiến thức:
- Phát biểu được các định nghĩa về mạch dao động và dao động điện từ.
- Nêu được vai trò của tụ điện và cuộn cảm trong hoạt động của mạch LC.
- Viết được biểu thức của điện tích, cường độ dòng điện, chu kì và tần số dao động riêng
của mạch dao động.
2. Kĩ năng:
- Giải được các bài tập áp dụng công thức về chu kì và tần số của mạch dao động.
II. Chuẩn bị:
1. Giáo viên: - Một vài vỉ linh kiện điện tử trong đó có mạch dao đông (nếu có).
- Mạch dao động có L và C rất lớn (nếu có).
2. Học sinh: KiÕn thøc vÒ dao ®éng c¬
III. tiÕn tr×nh d¹y häc.
1.Ổn định tổ chức:
Líp 12C8 12C9 12C10
Tæng sè /44 /36 /43
2.Kiểm tra bµi cũ: (Lång vµo ho¹t ®éng d¹y)
3. Nội dung bµi mới :
ho¹t ®éng cña GV - hs NỘI DUNG
Hoạt động 1: M¹ch dao ®éng.
Gv: Minh hoạ mạch dao động.
Hs: ghi nhận mạch dao động, quan sát việc
sử dụng hiệu điện thế xoay chiều giữa hai
bản tụ → hiệu điện thế này thể hiện bằng
một hình sin trên màn hình.
I. m¹ch dao ®éng.
1. Gồm một tụ điện mắc nối tiếp với một
cuộn cảm thành mạch kín.
- Nếu r rất nhỏ (≈ 0): mạch dao động lí
tưởng.
2. Muốn mạch hoạt động → tích điện cho tụ
điện rồi cho nó phóng điện tạo ra một dòng
điện xoay chiều trong mạch.
3. Người ta sử dụng hiệu điện thế xoay chiều
được tạo ra giữa hai bản của tụ điện bằng
cách nối hai bản này với mạch ngoài.
1
C L
ξ
C L
+
-
q
L C
Y
Ho¹t ®éng 2 : T×m hiÓu dao ®éng ®iÖn tõ tù do trong m¹ch dao ®éng.
- Vì tụ điện phóng điện qua lại trong mạch
nhiều lần tạo ra dòng điện xoay chiều → có
nhận xét gì về sự tích điện trên một bản tụ
điện?
- Trên cùng một bản có sự tích điện sẽ thay
đổi theo thời gian
- Trình bày kết quả nghiên cứu sự biến thiên
điện tích của một bản tụ nhất định.
- HS ghi nhận kết quả nghiên cứu
- Trong đó ω (rad/s) là tần số góc của dao
động.
- Phương trình về dòng điện trong mạch sẽ
có dạng như thế nào?
I = q’ = -q0ωsin(ωt + ϕ)
→ cos 0
( )
2
i q t π
= + + ω ω ϕ
- Nếu chọn gốc thời gian là lúc tụ điện bắt
đầu phóng điện → phương trình q và i như
thế nào?
- Lúc t = 0 → q = CU0 = q0 và i = 0
→ q0 = q0cosϕ → ϕ = 0
- Từ phương trình của q và i → có nhận xét
gì về sự biến thiên của q và i.
- HS thảo luận và nêu các nhận xét.
- Cường độ điện trường E trong tụ điện tỉ lệ
như thế nào với q?
- Tỉ lệ thuận.
- Cảm ứng từ B tỉ lệ như thế nào với i?
- Có nhận xét gì về E
r
và B
r
trong mạch dao
động?
- Chúng cũng biến thiên điều hoà, vì q và i
biến thiên điều hoà.
- Chu kì và tần số của dao động điện từ tự do
trong mạch dao động gọi là chu kì và tần số
dao động riêng của mạch dao động?
→ Chúng được xác định như thế nào?
- Từ
1
LC
ω = → T LC = 2π
và
1
2
f
π LC
=
II. Dao ®éng ®iÖn tõ tù do
trong m¹ch dao ®éng.
1. Định luật biến thiên điện tích và cường
độ dòng điện trong một mạch dao động lí
tưởng.
- Sự biến thiên điện tích trên một bản:
q = q0cos(ωt + ϕ) với 1
LC
ω =
- Phương trình về dòng điện trong mạch:
cos 0
( )
2
i I t π
= + + ω ϕ
với I0 = q0ω
- Nếu chọn gốc thời gian là lúc tụ điện bắt
đầu phóng điện
q = q0cosωt và cos 0
( )
2
i I t π
= + ω
Vậy, điện tích q của một bản tụ điện và
cường độ dòng điện i trong mạch dao động
biến thiên điều hoà theo thời gian; i lệch pha
π/2 so với q.
2. Định nghĩa dao động điện từ.
- Sự biến thiên điều hoà theo thời gian của
điện tích q của một bản tụ điện và cường độ
dòng điện (hoặc cường độ điện trường E
r
và
cảm ứng từ B
r
) trong mạch dao động được
gọi là dao động điện từ tự do.
3. Chu kì và tần số dao động riêng của
mạch dao động.
- Chu kì dao động riêng. T LC =2π
- Tần số dao động riêng. 1
2
f
π LC
=
2
Ho¹t ®éng 3: Sù b¶o toµn n¨ng lîng trong m¹ch dao ®éng.
Gv: CM dao ®éng ®iÖn tõ b¶o toµn:
Chän t = 0 khi q = 0 th× ta cã q,u vµ i ntn?
ta cã:
Hs: viÕt PT: q = Q0cos ωt
- H®t tøc thêi: C
q
u = =
C
Q0
cos ωt
- C®d® tøc thêi: i =- q'(t) : i = - ωQ0sin ωt
Gv: VËy W® vµ Wt cã PT ntn?
Hs: - N¨ng lîng ®iÖn tøc thêi:
t
C
Q
w qu d ω
2
2
0
cos
2 2
1
= =
- N¨ng lîng tõ tøc thêi:
t
C
Q
w Li L Q t
t ω ω ω
2
2
2 2 0
0
2 2
sin
2
sin
2
1
2
1
= = =
- N¨ng lîng toµn phÇn:
w = w® + wt =
C
Q
2
2
0
= const
III. N¨ng lîng ®iÖn tõ.
- N¨ng lîng ®iÖn tøc thêi:
t
C
Q
w qu d ω
2
2
0
cos
2 2
1
= =
- N¨ng lîng tõ tøc thêi:
t
C
Q
w Li L Q t
t ω ω ω
2
2
2 2 0
0
2 2
sin
2
sin
2
1
2
1
= = =
- N¨ng lîng toµn phÇn: (Sù b¶o toµn n¨ng lîng trong m¹ch dao ®éng)
w = w® + wt =
C
Q
2
2
0
= const
Kl: N¨ng lîng trong m¹ch dao ®éng lu«n b¶o
toµn.
4.Củng cố luyÖn tËp.
* Bµi 4.1/SBT
W0® = W0t ⇔
2
2 CU0
=
2
2
LI 0 ⇒ A
L
CU
I
2
2
0
0
6.10−
= = ⇒ I = 4,3.10-2 A
5. Híng dÉn häc sinh lµm bµi tËp ë nhµ.
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
* BTVN: 4.2 ; 4.3 (SBT)
* §äc tríc bµi: §iÖn tõ trêng
3