Đề tài Phương pháp giải một số dạng bài tập cơ bản và nâng cao – Phần dòng điện xoay chiều Vật lý 12

I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.

Hiện nay, khi mà hình thức thi trắc nghiệm khách quan được áp dụng trong các

kì thi tốt nghiệp và tuyển sinh đại học, cao đẳng thì yêu cầu về việc nhận dạng để giải

nhanh và tối ưu các câu trắc nghiệm, đặc biệt là các câu trắc nghiệm định lượng là rất

cần thiết để có thể đạt được kết quả cao trong kì thi. Trong đề thi tuyển sinh ĐH và

CĐ các năm gần đây môn Vật Lý có những câu trắc nghiệm định lượng khá khó mà

các đề thi trước đó chưa có, nếu chưa gặp và chưa giải qua lần nào thì thí sinh khó

mà giải nhanh và chính xác các câu này.

Hình thức thi môn vật lý là trắc nghiệm khách quan, nội dung thi bao quát cả

chương trình, tránh được tình trạng học tủ và từ đó có thể đánh giá trình độ học sinh

một cách toàn diện. Tuy nhiên, để làm tốt bài thi trắc nghiệm đòi hỏi người học phải

ghi nhớ đầy đủ kiến thức trọng tâm, biết cách vận dụng linh hoạt, sáng tạo và nhanh

nhạy trong phán đoán nhận dạng cũng như trong tính toán mới có thể đạt được kết

quả cao.

Điện xoay chiều là một phần quan trọng trong chương trình vật lí lớp 12 và

chiếm tỉ trọng lớn trong đề thi của các kì thi Tốt Nghiệp 12 và Đại Học, đây cũng là

một phần có lượng kiến thức lớn và khó đối với nhiều học sinh THPT. Trong thực tế

làm bài tập và kiểm tra, đánh giá HS thường không làm được hoặc phải bỏ qua một

số dạng bài tập nhất định do phải vận dụng kiến thức toán học nhiều và để làm được

bài phải mất nhiều thời gian. Với lí do đó, tôi chọn nghiên cứu đề tài: “PHƯƠNG

PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VÀ NÂNG CAO ĐIỆN XOAY

CHIỀU” nhằm trang bị cho các em học sinh phương pháp giải và một số công thức

kết quả đã được chứng minh ở một số dạng bài tập nằm trong nhóm kiến thức cơ bản

và nâng cao giúp các em có thể giải nhanh các bài tập trắc nghiệm phần điện xoay

chiều một cách nhanh chóng và tránh được những nhầm lẫn.

II. TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀ

pdf50 trang | Chia sẻ: myhoa95 | Ngày: 26/10/2018 | Lượt xem: 25 | Lượt tải: 0Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đề tài Phương pháp giải một số dạng bài tập cơ bản và nâng cao – Phần dòng điện xoay chiều Vật lý 12", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
(ĐH 2011) Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt (U0 không đổi và ω thay đổi 
được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ 
điện C mắc nối tiếp với CR2 < 2L. Khi ω = ω1 hoặc ω = ω2 thì điện áp hiệu dụng 
giữa hai bản tụ điện có cùng một giá trị. Khi ω = ω0 thì điện áp hiệu dụng giữa 
hai bản tụ điện đạt cực đại. Hệ thức liên hệ giữa ω, ω1, ω2. 
* Hướng dẫn giải : UC = IZC = 
2 2+ ( - )
U
1
Cω R Lω 
Cω
 = 
2 2 2 2+ ( - )
U
1
C R ω Lω
C
= 
U
C y
 Đặt y = 2 2 2 2+ ( - )
1
R ω Lω
C
 = L
2ω4 + (R2 - 
2L
C
)ω2 + 
2
1
C
 và đặt x = ω2 
  y = L
2
x
2 
+ (R
2
 - 
2L
C
)x + 
2
1
C
 y
’
 = 2L
2
x + (R
2
 - 
2L
C
) 
 y
’
 = 0  x = xl= 
2
2
2L
R - 
C
2L
Bảng biến thiên : 
 Phương pháp giải một số dạng bài tập cơ bản và nâng cao – Phần dòng điện xoay chiều Vật lý 12 
Người viết: Chu Mạnh Hưng – Trường THPT Thanh Bình, Đồng Nai  Trang 41 
Đồ thị là đường cong Parabol có bề lõm hướng lên  ymin  x = x0 = - 
b
2a
Vậy khi ω = ω1 hoặc ω = ω2 (tương ứng x= x1 hoặc x = x2) thì UC(1) = UC(2)  x1 + 
x2 = - 
b
a
= 0
x
2
  20ω = 
1
2
( 21ω + 
2
2ω ) 
Dạng 14: BÀI TOÁN VỚI R = R1 HOẶC R = R2 THÌ P1 = P2 . 
 P = RI
2
 = R
2
2 2
L C
U
R + (Z - Z )
  P.R
2
 – U2.R + P.(ZL- ZC)
2
 = 0 
 Theo định lí Vi-ét (“tổng bà, tích ca”), ta có: 
 R1R2 = (ZL- ZC) ; R1 + R2 = 
2U
P
Ví dụ 1: Cho mạch RLC mắc nối tiếp: R là biến trở, cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm 
L không đổi, tụ điện có điện dung C không đổi. Đặt vào hai đầu mạch điện áp 
xoay chiều uAB = 200 2 cos(ωt) V, tần số góc ω không đổi. Thay đổi R đến các 
giá trị R = 1R = 75  và R = 2R = 125  thì công suất trong mạch có giá trị như 
nhau là bao nhiêu ? 
* Hướng dẫn giải : Khi R = 1R và R = 2R thì P1 = P2  R1 + R2 = 
2U
P
  P = 
2
1 2
U
R + R
= 200 (W) 
Ví dụ 2: (ĐH 2009) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai 
đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện. Dung kháng của tụ điện 
là 100( ). Khi điều chỉnh R thì tại hai giá trị R1 và R2 công suất tiêu thụ của 
mạch là như nhau. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện khi R = R1 bằng hai 
lần điện áp hiệu dụng ở đầu tụ điện khi R = R2 . Các giá trị R1 và R2 bằng bao 
nhiêu? 
* Hướng dẫn giải : Khi R = 1R và R = 2R thì P1 = P2  R1R2 = (ZL- ZC)
2
 = 
2
CZ 
= 100 ( ) (*) 
 Mặt khác ta có: UC(1) = UC(2)  I1ZC = 2I2ZC 
 X 0 xl ∞ 
 y
’ 
 - 0 + 
 Y 
 ymin 
 UC 
 UC(Max) 
 Phương pháp giải một số dạng bài tập cơ bản và nâng cao – Phần dòng điện xoay chiều Vật lý 12 
Người viết: Chu Mạnh Hưng – Trường THPT Thanh Bình, Đồng Nai  Trang 42 
  I1 = 2I2 
  
2 2 2 2
1 C 1 C+ + 
1 1
2
R Z R Z
 
  22R + 
2
CZ = 4(
2
1R + 
2
CZ ) (**) 
 Thay (*) vào (**)  R2 = 4R1 thay vào (*) ta có: 
 R1= 50 ( ) và R2 = 200( ) 
Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 200 (V), tần số f = 50 (Hz) 
vào hai đầu không phân nhánh RLC trong đó R biến thiên. Khi R = 50( ) và R 
= 200 ( ) thì công suất tiêu thụ trên toàn mạch đều bằng nhau. Thay đổi R để 
công suất toàn mạch đạt cực đại là bao nhiêu? 
* Hướng dẫn giải : + Khi R = 1R và R = 2R thì P1 = P2  R1R2 = (ZL- ZC)
2
  ZL - ZC = 1 2R R (*) 
 + P = R
2
2 2
L C + ( - )
U
R Z Z
 =
2
2
L C( - ) +
U
Z Z
R
R
 Vậy PMax khi R = L C- Z Z và PMax= 
2
L C- 
U
2 Z Z
 (**) 
 Từ (*) và (**): PMax = 
2
L C- 
U
2 Z Z
= 
2
1 2
U
2 R R
= 200 (W) 
Dạng 15: BÀI TOÁN TÌM KHOẢNG THỜI GIAN ĐÈN SÁNG (HAY TẮT) 
TRONG MỘT CHU KÌ. 
Phương pháp: sử dụng mối liên hệ giữa chuyển động 
tròn đều và dao động điều hòa để tìm thời gian t. 
- Khi đặt điện áp u = U0cos(t + u) vào hai đầu bóng 
đèn, biết đèn 
chỉ sáng lên khi u ≥ U1. 
 Δt = 
4Δ
ω

 Với cosΔφ = 1
0
U
U
, (0 <  < 
π
2
) 
Ví dụ 1: Một đèn ống được mắc vào mạng điện xoay chiều u = 220cos(100πt - 
π
2
) V, 
đèn chỉ sáng khi u  110 (V). Biết trong một chu kì đèn sáng hai lần và tắt hai lần. 
Khoảng thời gian một lần đèn tắt là bao nhiêu? 
* Hướng dẫn giải : Khoảng thời gian đèn sáng trong 1 chu kì: 
 cosΔφ = 1
0
U
U
= 
110
220
 = 
1
2
  Δφ = 
π
3
 Phương pháp giải một số dạng bài tập cơ bản và nâng cao – Phần dòng điện xoay chiều Vật lý 12 
Người viết: Chu Mạnh Hưng – Trường THPT Thanh Bình, Đồng Nai  Trang 43 
 Δt = 
4Δ
ω

 = 
π
4
3
100π
 = 
4
300
(s) 
 Chu kì của dòng điện: T = 
2π
ω
 = 
1
50
(s) 
 Khoảng thời gian một lần tắt của đèn: 
 t = 
1
2
(T – Δφ) = 
1
2
( 
1
50
-
4
300
) = 
1
300
(s) 
Ví dụ 2: Một đèn ống làm việc với điện áp xoay chiều u = 220 2 cos100t (V). 
Tuy nhiên đèn chỉ sáng khi điệu áp đặt vào đèn có |u| = 155 V. Hỏi trung bình trong 1 
giây có bao nhiêu lần đèn sáng? 
* Hướng dẫn giải : Đèn chỉ sáng khi điện áp đặt vào đèn có |u|  155 V, do đó trong 
một chu kì sẽ có 2 lần đèn sáng. Trong 1 giây có 
1
2

 = 50 chu kì nên sẽ có 100 lần 
đèn sáng. 
Dạng 16: MÁY BIẾN ÁP- TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG 
* Các công thức: 
Máy biến áp: 2
1
U
U
= 1
2
I
I
= 2
1
N
N
. 
Công suất hao phí trên đường dây tải: Php = rI
2
 = r
2
P
U
 
 
 
= P
2
2
r
U
. 
Độ giảm điện áp trên đường dây tải điện: U = Ir. 
Hiệu suất tải điện: H = 
hp
P P
P

. 
* Phương phái giải: Để tìm các đại lượng trên máy biến áp hoặc trên đường dây tải 
điện ta viết biểu thức liên quan đến các đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm từ đó 
suy ra và tính đại lượng cần tìm. 
* Bài tập minh họa: 
Ví dụ 1: Một máy biến áp có số vòng dây trên cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn 
thứ cấp là 2000 vòng và 500 vòng. Điện áp hiệu dụng và cường độ hiện dụng ở mạch 
thứ cấp là 50 V và 6 A. Xác định điện áp hiệu dụng và cường độ hiệu dụng ở mạch 
sơ cấp. 
* Hướng dẫn giải :Ta có: 2
1
U
U
= 1
2
I
I
= 2
1
N
N
.  U1 = 1
2
N
N
U2 = 200 V; I1 = 
2
1
N
N
I2 = 1,5 
A. 
Ví dụ 2: Cuộn sơ cấp và thứ cấp của một máy biến áp có số vòng lần lượt là N1 = 
600 vòng, N2 = 120 vòng. Điện trở thuần của các cuộn dây không đáng kể. Nối hai 
đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380 V. 
 a) Tính điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp. 
 b) Nối 2 đầu cuộn thứ cấp với bóng đèn có điện trở 100 . Tính cường độ dòng 
điện hiệu dụng chạy trong cuộn sơ cấp. Bỏ qua hao phí ở máy biến áp. 
* Hướng dẫn giải :a) Ta có: U2 = 
2
1
N
N
U1 = 76 V. 
 Phương pháp giải một số dạng bài tập cơ bản và nâng cao – Phần dòng điện xoay chiều Vật lý 12 
Người viết: Chu Mạnh Hưng – Trường THPT Thanh Bình, Đồng Nai  Trang 44 
 b) Ta có: I2 = 
2
U
R
 = 0,76 A và I1 = 
2
1
N
N
I2 = 0,152 A. 
Ví dụ 3: Một máy phát điện có công suất 120 kW, điện áp hiệu dụng giữa hai cực 
của máy phát là 1200 V. Để truyền đến nơi tiêu thụ, người ta dùng một dây tải điện 
có điện trở tổng cộng 6 . 
 a) Tính hiệu suất tải điện và điện áp ở hai đầu dây nơi tiêu thụ. 
 b) Để tăng hiệu suất tải điện, người ta dùng một máy biến áp đặt nơi máy phát có tỉ 
số vòng dây cuộn thứ cấp và sơ cấp là 10. Bỏ qua mọi hao phí trong máy biến áp, 
tính công suất hao phí trên dây và hiệu suất tải điện lúc này. 
* Hướng dẫn giải :a) Ta có: P = RI2 = R
2
2
P
U
= 60000 W = 60 kW; H = 
P P
P

 = 
0,5 = 50%; 
U = IR = 
P
U
R = 600 V  U1 = U – U = 600 V. 
 b) U’ = 10U = 12000V; P’ = RI’2 = R
2
'2
P
U
= 600 W; H’ =
'P P
P

= 0,995 = 99,5%. 
Ví dụ 4: Điện năng được tải từ trạm tăng áp tới trạm hạ áp bằng đường dây tải điện 
một pha có điện trở R = 30 . Biết điện áp ở hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp của máy 
hạ áp lần lượt là 2200 V và 220 V, cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp của 
máy hạ áp là 100 A. Bỏ qua tổn hao năng lượng ở các máy biến áp. Tính điện áp ở 
hai cực trạm tăng áp và hiệu suất truyền tải điện. Coi hệ số công suất bằng 1. 
* Hướng dẫn giải :Ta có: I1 = 
1
22
U
IU
= 10 A; U = I1R = 300 V; U = U1 + U = 2500 
V. 
Ví dụ 5: Đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) 
một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai 
đầu cuộn thứ cấp để hở là 100 V. Ở cuộn thứ cấp, nếu giảm bớt n vòng dây thì điện 
áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của nó là U, nếu tăng thêm n vòng dây thì điện áp đó 
là 2U. Tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở khi tăng thêm 3n vòng 
dây ở cuộn thứ cấp. 
* Hướng dẫn giải :Ta có: 
U
U
N
N 2
1
2  ; với U2 = 100 V. Vì: 
12
2
1
2
N
n
N
N
N
nN


= 2
1
U
U
 - 
1
n
N
= 
1U
U
 (1) 
 
1
n
N
= 
1
2
U
UU 
 (1’). Tương tự: 
12
2
1
2
N
n
N
N
N
nN


= 
2
1
U
U
 + 
1
n
N
= 
1
2
U
U
 (2). 
Từ (1) và (2) suy ra: 
1
22
U
U
= 
1
3
U
U
 U = 
3
2 2U
= 
3
200
 V. 
 Mặt khác: 
12
2
1
2 33
N
n
N
N
N
nN


= 
2
1
U
U
+
1
3n
N
= 
3
1
U
U
 (3). 
 Phương pháp giải một số dạng bài tập cơ bản và nâng cao – Phần dòng điện xoay chiều Vật lý 12 
Người viết: Chu Mạnh Hưng – Trường THPT Thanh Bình, Đồng Nai  Trang 45 
Từ (1’) và (3) ta có: 
1
2 34
U
UU 
= 
3
1
U
U
 U3 = 4U2 – 3U = 200 V. 
Ví dụ 6: Từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ là hai máy biến áp. Máy tăng áp A có hệ số 
biến đổi KA = 
1
20
, máy hạ áp B có hệ số biến đổi KB = 15. Dây tải điện giữa hai biến 
áp có điện trở tổng cộng R = 10 . Bỏ qua hao phí trong hai biến áp và giả sử đường dây 
có hệ số công suất là cos = 1. Để đảm bảo nơi tiêu thụ, mạng điện 120 V – 36 kW hoạt 
động bình thường thì nơi sản xuất điện năng phải có I1A và U1A bằng bao nhiêu? Tính 
hiệu suất của sự tải điện. 
* Hướng dẫn giải : Tại B: U2B = 120 V; I2B =
2
B
B
P
U
= 300 A; U1B = KB.U2B = 1800 V; I1B 
= 2B
B
I
K
 = 20 A. 
 Tại A: I2A = I1B = 20 A; I1A = 2A
A
I
K
 = 400 A; U2A = U1B + I1BR = 2000 V; 
U1A = KAU2A = 100 V. 
 Công suất truyền tải: PA = I1AU1A = 40000 W = 40 kW. 
 Hiệu suất tải điện: H = B
A
P
P
 = 90%. 
Ví dụ 7: Một học sinh quấn một máy biến áp với dự định số vòng dây của cuộn sơ 
cấp gấp hai lần số vòng dây của cuộn thứ cấp. Do sơ suất nên cuộn thứ cấp bị thiếu 
một số vòng dây. Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp thêm vào cuộn thứ 
cấp cho đủ, học sinh này đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá 
trị hiệu dụng không đổi, rồi dùng vôn kế xác định tỉ số điện áp ở cuộn thứ cấp để hở 
và cuộn sơ cấp. Lúc đầu tỉ số điện áp bằng 0,43. Sau khi quấn thêm vào cuộn thứ cấp 
24 vòng dây thì tỉ số điện áp bằng 0,45. Bỏ qua mọi hao phí trong máy biến áp. Tính 
số vòng dây mà học sinh này phải tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp để được máy 
biến áp đúng như dự định. 
* Hướng dẫn giải : Ta có: 2
1
N
N
 = 0,43 và 2
1
24N
N

 = 0,45  N2 = 516; N1 = 1200. 
 Ta lại có: 2
1
24N N
N
 
= 0,5 N = 60 (vòng). 
Dạng 17: MÁY PHÁT ĐIỆN – ĐỘNG CƠ ĐIỆN 
* Các công thức: 
Tần số dòng điện do máy phát điện xoay chiều một pha phát ra (tính ra Hz): 
 Máy có 1 cặp cực, rôto quay với tốc độ n vòng/giây: f = n. 
 Máy có p cặp cực, rôto quay với tốc độ n vòng/giây: f = pn. 
 Máy có p cặp cực, rôto quay với tốc độ n vòng/phút: f = 
60
pn
. 
Công suất tiêu thụ trên động cơ điện: I2r + P = UIcos. 
* Bài tập minh họa: 
 Phương pháp giải một số dạng bài tập cơ bản và nâng cao – Phần dòng điện xoay chiều Vật lý 12 
Người viết: Chu Mạnh Hưng – Trường THPT Thanh Bình, Đồng Nai  Trang 46 
Ví dụ 1: Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 8 cặp cực 
(8 cực nam và 8 cực bắc). Rôto quay với tốc độ 300 vòng/phút. 
 a) Tính tần số của suất điện động cảm ứng do máy phát ra. 
 b) Để tần số của suất điện động cảm ứng do máy phát ra bằng 50 Hz thì rôto phải 
quay với tốc độ bằng bao nhiêu? 
* Hướng dẫn giải :a) f = 
60
pn
 = 40 Hz. b) n’ = 
p
f60
= 375 vòng/phút. 
Ví dụ 2: Một máy phát điện xoay chiều một pha có 4 cặp cực. Biểu thức của suất 
điện động do máy phát ra là: e = 220 2 cos(100t – 0,5) (V). Tính tốc độ quay của 
rôto theo đơn vị vòng/phút. 
* Hướng dẫn giải :Ta có: f = 
2

 = 60
pn
  n = 
60
2 p

 = 750 vòng/phút. 
Ví dụ 3: Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm bốn cuộn dây 
giống nhau mắc nối tiếp. Suất điện động xoay chiều do máy phát sinh ra có tần số 50 
Hz và giá trị hiệu dụng 100 2 V. Từ thông cực đại qua mỗi vòng dây của phần ứng 
là 
5

 mWb. Tính số vòng dây trong mỗi cuộn dây của phần ứng. 
* Hướng dẫn giải :E0 = E 2 = 2fN0  N =
0
2
2
E
f 
= 400 vòng. Mỗi cuộn: N1c 
= 
4
N
= 100 vòng. 
Ví dụ 4: Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch 
AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần. Bỏ qua điện trở các cuộn 
dây của máy phát. Khi rôto của máy quay đều với tốc độ n vòng/phút thì cường độ 
dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 1 A. Khi rôto của máy quay đều với tốc độ 3n 
vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 3 A. Tính cảm 
kháng của đoạn mạch AB theo R nếu rôto của máy quay đều với tốc độ 2n vòng/phút. 
* Hướng dẫn giải : Tần số của dòng điện xoay chiều do máy phát ra: f = 
60
pn
. 
Suất điện động cực đại do máy phát ra: E0 = NBS = 2fNBS. 
Điện áp hiệu dụng đặt vào 2 đầu đoạn mạch: U = E =
2
0E
= 2 fNBS. 
Cảm kháng của đoạn mạch: ZL = L = 2fL. 
+ Khi rôto của máy quay đều với tốc độ n1 = n thì: f1 = 
60
pn
; 
 U1 = 2 f1NBS; ZL1 = 2f1L; I1 = 2
1
2
1
LZR
U

= 1 (1). 
+ Khi rôto của máy quay đều với tốc độ n3 = 3n thì: f3 = 
3
60
pn
= 3f1; 
 Phương pháp giải một số dạng bài tập cơ bản và nâng cao – Phần dòng điện xoay chiều Vật lý 12 
Người viết: Chu Mạnh Hưng – Trường THPT Thanh Bình, Đồng Nai  Trang 47 
 U3 = 2 f3NBS = 3U1; ZL3 = 2f3L = 3ZL1; I3 = 2
3
2
3
LZR
U

=
2
1
2
1
9
3
LZR
U

= 3 
(2). 
Từ (1) và (2) suy ra: 3 2
1
2
2
1
2
9 L
L
ZR
ZR


= 3  ZL1 = 
3
R
. 
+ Khi rôto của máy quay đều với tốc độ n2 = 2n thì: f2 = 
2
60
pn
 = 2f1; 
ZL2 = 2f2L = 2ZL1 = 
3
2R
. 
Ví dụ 5: Trong giờ học thực hành, học sinh mắc nối tiếp một quạt điện xoay chiều với 
điện trở R rồi mắc hai đầu đoạn mạch này vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 
380 V. Biết quạt điện này có các giá trị định mức: 220 V - 88 W và khi hoạt động 
đúng công suất định mức thì độ lệch pha giữa điện áp ở hai đầu quạt và cường độ 
dòng điện qua nó là φ, với cosφ = 0,8. Tính R để quạt chạy đúng công suất định mức. 
* Hướng dẫn giải :Ta có: PQ = UQIcos  I = cosQ
Q
U
P
= 0,5 A; ZQ = 
I
UQ
= 440 ; 
RQ = ZQcos = 352 ; Z = I
U
= 760 ; Z2 - Z 2Q = 384000 
(R + RQ)
2 
+(ZLQ - ZCQ)
2 
- (R 2Q + (ZLQ - ZCQ)
2
) = (R + RQ)
2
 - R 2Q = 384000 
 (R + RQ)
2
 = 384000 + R 2Q = 712,67
2
  R = 712,67 – RQ = 360,67  361 (). 
Ví dụ 6: Một động cơ điện xoay chiều có điện trở dây cuốn là 32 , khi mắc vào 
mạch có điện áp hiệu dụng 200 V thì sản ra công suất 43 W. Biết hệ số công suất là 
0,9. Tính cường độ dòng điện chạy qua động cơ. 
* Hướng dẫn giải :Ta có: I2r + Pđ = UIcos  32I
2
 - 180I + 43 = 0  I = 
43
8
 A (loại 
vì công suất hao phí quá lớn, không phù hợp thực tế) hoặc I = 0,25 A (nhận). 
Ví dụ 7: Một động cơ điện xoay chiều khi hoạt động bình thường với điện áp hiệu 
dụng 220 V thì sinh ra công suất cơ học là 170 W. Biết động cơ có hệ số công suất 
0,85 và công suất tỏa nhiệt trên dây quấn động cơ là 17 W. Bỏ qua các hao phí khác. 
Tính cường độ dòng điện cực đại qua động cơ. 
* Hướng dẫn giải :Ta có: Ptp = Pci + Php = 187 W; Ptp = UIcos  I = cosU
Ptp
= 1 A; 
I0 = I 2 = 2 A 
 Phương pháp giải một số dạng bài tập cơ bản và nâng cao – Phần dòng điện xoay chiều Vật lý 12 
Người viết: Chu Mạnh Hưng – Trường THPT Thanh Bình, Đồng Nai  Trang 48 
 IV. HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI 
 Việc phân loại, đề ra phương pháp giải và lựa chọn hệ thống bài tập thích hợp 
dựa trên cơ sở khoa học chặt chẽ sẽ góp phần nâng cao chất lượng giải bài tập, nắm 
vững kiến thức của học sinh. 
Đặc biệt cần chú ý tới việc phát huy khả năng sáng tạo, tìm tòi, tích cực tự lực 
của mỗi học sinh, chứ không phải là áp đặt cách suy nghĩ của giáo viên đối với học 
sinh khi giải mỗi bài tập được nêu ra. 
 Trong năm hoc 2014-2015 trong quá trình giảng dạy chương dòng điện xoay 
chiều ở các tiết bài tập và tiết tự chọn tôi áp dụng từng chuyên đề của đề tài này thì 
tôi thấy : việc nắm bắt các dạng bài tập và xử lý các bài tập của các em nhanh hơn và 
hiệu quả hơn. 
 Trong đề thi tuyển sinh ĐH và CĐ các năm gần đây có một số câu trắc nghiệm 
định lượng khá dài và khó nên nhiều thí sinh không làm kịp. Để giúp các em nhận 
dạng để giải nhanh một số câu trắc nghiệm định lượng, tôi đã đưa vào trong tài liệu 
này một số dạng bài tập được xem là mới và với cách giải được coi là ngắn gọn nhất 
(theo suy nghĩ chủ quan của bản thân tôi) để các đồng nghiệp và các em học sinh 
tham khảo. Để đạt được kết quả cao trong các kỳ thi thì các em học sinh nên giải 
nhiều đề luyện tập để rèn luyện kỷ năng nhận dạng từ đó đưa ra phương án tối ưu để 
giải nhanh và chính xác từng câu. 
 V. ĐỀ XUẤT,KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG 
Tài liệu chỉ trình bày được một phần của chương trình Vật Lý 12. Cách giải các bài 
tập theo suy nghĩ chủ quan của tôi cho là ngắn gọn nhưng chưa chắc là ngắn gọn nhất 
và chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót trong cách phân dạng cũng như 
cách giải các bài tập minh họa. Rất mong nhận được những nhận xét, góp ý của các 
quí đồng nghiệp để xây dựng được một tập tài liệu hoàn hảo hơn. 
 Xin chân thành cảm ơn. 
 Phương pháp giải một số dạng bài tập cơ bản và nâng cao – Phần dòng điện xoay chiều Vật lý 12 
Người viết: Chu Mạnh Hưng – Trường THPT Thanh Bình, Đồng Nai  Trang 49 
MỤC LỤC 
STT NỘI DUNG TRANG 
1 TÊN ĐỀ TÀI 1 
2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1 
3 TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 1 
4 Cơ sở lý luận 1 
5 Nội dung biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài 3 
6 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 4 
7 NỘI DUNG 4 
8 Dạng 1. Từ thông , suất điện động 4 
9 Dạng 2. Đại cương về dòng điện xoay chiều 5 
10 Dạng 3. Tìm một số đại lượng trên các loại đoạn mạch xoay 
chiều 
7 
11 Dạng 4. Viết biểu thức của u(t) và i(t) trên đoạn mạch xoay 
chiều 
12 
12 Dạng 5. Bài toán cực trị trên đoạn mạch xoay chiều 16 
13 Dạng 6. Bài toán nhận biết các thành phần trên đoạn mạch xoay 
chiều 
23 
14 Dạng 7. Dùng giãn đồ véc tơ để giải một số bài toán về đoạn 
mạch xoay chiều 
25 
15 Dạng 8. Cộng hưởng điện 28 
16 Dạng 9. Bài toán độ lệch pha của u(t) so với i(t) 30 
17 Dạng 10. Bài toán độ lệch pha của u1 so với u2 31 
18 Dạng 11. Tìm L để UL(Max) hoặc tìm C để UC(Max). 33 
19 Dạng 12. Tìm ω để UL(Max) hoặc UC(Max). 36 
20 Dạng 13. Bài toán với ω = ω1 hoặc ω = ω2 thì I1 = I2. 38 
21 Dạng 14. Bài toán với R = R1 hoặc R = R2 thì P1 = P2 . 39 
22 Dạng 15. Bài toán tìm khoảng thời gian đèn sáng (hay tắt) trong 
một chu kỳ 
40 
23 Dạng 16. Máy biến áp – Truyền tải điện năng 41 
24 Dạng 17. Máy phát điện – Động cơ điện 43 
25 HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI 46 
26 ĐỀ XUẤT,KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG 46 
 Phương pháp giải một số dạng bài tập cơ bản và nâng cao – Phần dòng điện xoay chiều Vật lý 12 
Người viết: Chu Mạnh Hưng – Trường THPT Thanh Bình, Đồng Nai  Trang 50 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Vật lí 12 - Vũ Quang (chủ biên) - NXB GD - Năm 2011. 
2. Bài tập vật lí 12 - Vũ Quang (chủ biên) - NXB GD - Năm 2011. 
3. Phương pháp mới giải nhanh trắc nghiệm Vật lí - Phạm Đức Cường (chủ biên) - 
NXB ĐH QG Hà Nội - Năm 2014. 
4. Vật lí 12 - Nâng cao - Vũ Thanh Khiết (chủ biên) - NXB GD - Năm 2011. 
5. Nội dung ôn tập môn Vật lí 12 - Nguyễn Trọng Sửu - NXB GD - Năm 2010. 
6. Tài liệu ôn tập trắc nghiệm khách quan Vật Lý 12. NXB trẻ. Tác giả Hội Đồng Bộ 
Môn SGD TP HCM. 
7. Nội dung ôn tập và bộ đề tự luyện môn Vật Lý 12. NXB GD. Tác giả Nguyễn 
Trọng Sửu (chủ biên) và Lê Thanh Sơn. 
8. Bài tập cơ bản và nâng cao theo chuyên đề. NXB GD. Tác giả Vũ Văn Hùng (chủ 
biên). 
9. Các tài liệu truy cập trên các trang web thuvienvatly.com và violet.vn. 
 Tân Phú , tháng 04 năm 2015 
 Người thực hiện 
 Chu Mạnh Hưng 

File đính kèm:

  • pdfskkn_phuong_phap_giai_mot_so_dang_bai_tap_va_nang_cao_dien_xoay_chieu_0055.pdf
Sáng Kiến Liên Quan