Sáng kiến kinh nghiệm Bài tập cực trị trong Dòng điện xoay chiều - Vật lí 12 THPT
I. Bối cảnh của đề tài
Hiện nay các kì thi học sinh giỏi cũng như thi THPT Quốc gia, thi tốt nghiệp THPT nói chung cũng như môn Vật lí nói riêng diễn ra thường xuyên. Trong các đề thi môn Vật lí lượng kiến thức về Dòng điện xoay chiều chiếm tỉ lệ khá lớn. Trong đó Các bài tập cực trị về Dòng điện xoay chiều trong các đề thi cũng xuất hiện rất nhiều. Giáo viên và đặc biệt là học sinh gặp khá nhiều khó khăn khi định hướng nhận dạng và giải các Bài tập cực trị trong Dòng điện xoay chiều - Vật lí 12 THPT nói chung và các đề thi cụ thể nói riêng. Vì vậy đề tài này hướng đến giải quyết các khó khăn đó.
II. Lí do chọn đề tài
Bài tập cực trị về Dòng điện xoay chiều là dạng bài tập khá phổ biến xuất hiện trong rất nhiều các đề thi tuyển sinh Đại học – Cao đẳng trước đây cũng như các đề thi THPT Quốc gia những năm vừa qua.
Trong chương trình trung học phổ thông việc sử dụng toán học vào giải các bài tập vật lí là rất điều không thể thiếu. Nhưng việc lựa chọn phương pháp nào cho phù hợp, ngắn gọn, hiệu quả và dễ hiểu không phải là đơn giản, nhất là đối với bài tập khó như bài tập cực trị. Học sinh thường lúng túng khi gặp các bài tập này vì đây là một dạng bài tập yêu cầu trình độ tư duy cao, học sinh có vốn kiến thức toán học vững chắc, hơn thế nữa dạng bài này thường xuất hiện đơn lẻ, không có tính hệ thống, không có một phương pháp giải cụ thể nào.
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Sáng kiến kinh nghiệm Bài tập cực trị trong Dòng điện xoay chiều - Vật lí 12 THPT", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
hiệu dụng trên tụ điện đạt giá trị cực đại, tính giá trị cực đại đó. c. Tìm w để điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm đạt giá trị cực đại, tính giá trị cực đại đó. Giải: a. Ta có, điện áp hiệu dụng trên điện trở đạt cực đại khi trong mạch có cộng hưởng: Khi đó: URmax = U = 200 V b. Áp dụng kết quả trên, ta có: => Khi đó: = 231 V c. Theo trên ta có: => Khi đó : = 231 V = UCmax Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều: u = Ucoswt (U không đổi, w thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp, gồm điện trở R = 50 W, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = H và tụ điện có điện dung . Điều chỉnh w thì khi w = w1 = 200p rad/s và w = w2= 50p rad/s cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch bằng nhau nhưng cường độ dòng điện tức thời lệch pha nhau một góc . Xác định L và C? Giải: Theo trên ta có: j1 = - j2. Do w1 > w2, nên khi w = w1 = 200p rad/s thì u sớm pha hơn i góc và khi w = w2 = 50p rad/s thì u trễ pha so với i góc . Suy ra: j1 = và j2 = - Từ đó ta có: tanj1 = 1 => (1) tanj2 = -1 => (2) Giải hệ phương trình trên ta được: và . IV. Hiệu quả mang lại của sáng kiến. - Sáng kiến mà tôi thực hiện đã áp dụng trong các trường THPT thuộc lĩnh vực phương pháp dạy học môn Vật lí. - Đối tượng là học sinh trung học phổ thông, học sinh dự thi các kì thi học sinh giỏi, kì thi THPT Quốc gia và kì thi tốt nghiệp THPT. - Kết quả cụ thể đạt được: Trong các năm học gần đây các bài tập cực trị về Dòng điện xoay chiều xuất hiện rất nhiều trong các đề thi học sinh giỏi, đề thi THPT Quốc gia và đề thi tốt nghiệp THPT. Tôi và các giáo viên trong trường đã áp dụng đề tài này để giảng dạy cho các đội tuyển thi học sinh giỏi cũng như học sinh dự thi THPT Quốc gia môn Vật lí. Kết quả là các em học sinh rất hào hứng học các vấn đề này. Các bài tập trong các đề thi liên quan đến phần này được các em giải quyết nhanh gọn, chính xác. Trong hai năm học vừa qua thành tích học sinh giỏi cấp tỉnh môn Vật lí của trường THPT Trần Phú là rất xuất sắc có 18/21 em đạt giải, trong đó có 1 giải nhất, 4 giải nhì và có 2 em được gọi vào đội dự tuyển thi chọn đội tuyển dự thi học sinh giỏi Quốc gia. Kết quả thi THPT Quốc gia hai năm vừa qua môn vật lí của trường THPT Trần Phú là rất tốt, số lượng học sinh đạt điểm cao luôn nằm trong tốp đầu của toàn tỉnh. Các trường THPT có áp dụng đề tài này thì kết quả học sinh giỏi cũng như thi THPT Quốc gia là rất tốt. Trong những năm học tới đề tài này sẽ tiếp tục được áp dụng và hy vọng tiếp tục đưa lại hiệu quả cao trong công tác dạy học nói chung cũng như dạy học vật lí nói riêng. - Những kinh nghiệm rút ra trong quá trình thực hiện áp dụng sáng kiến: Thứ nhất, để thực hiện có hiệu quả việc sử dụng hệ thống bài tập cực trị trong dòng điện xoay chiều - vật lí 12 THPT vào giảng dạy cũng như bồi dưỡng học sinh giỏi và ôn thi THPT Quốc gia những năm vừa qua cũng như ôn thi tốt nghiệp THPT môn vật lí thì giáo viên phải nắm vững lí luận về phương pháp dạy học bài tập vật lí, phải biết xác định những bài tập nào về Dòng điện xoay chiều là bài tập cực trị từ đó áp dụng phương pháp giải phù hợp với loại bài tập đó để dạy học khi đó mới mang lại hiệu quả cao. Thứ hai, giáo viên và tổ chuyên môn vật lí phải xây dựng kế hoạch sử dụng hệ thống bài tập cực trị trong dòng điện xoay chiều - vật lí 12 THPT vào giảng dạy cũng như bồi dưỡng học sinh giỏi và ôn thi THPT Quốc gia cũng như tốt nghiệp THPT môn vật lí ngay từ đầu năm học có sự phê duyệt của Ban giám hiệu trường. Xác định những bài, những nội dung, các hệ thống bài tập về Dòng điện xoay chiều có liên quan đến cực trị để chuẩn bị một cách cụ thể, chú đáo để khi tiến hành giảng dạy đảm bảo thuận lợi cho cả giáo viên cũng như học sinh. V. Khả năng ứng dụng và triển khai. - Sáng kiến đã được triển khai và áp dụng trong việc giảng dạy môn Vật lí trong các trường THPT. - Đối tượng để triển khai và áp dụng là học sinh trung học phổ thông, học sinh dự thi các kì thi học sinh giỏi, kì thi THPT Quốc gia và kì thi tốt nghiệp THPT. VI. Ý nghĩa của sáng kiến. Việc áp dụng được đề tài này để giảng dạy trong các trường THPT cũng như bồi dưỡng các đội tuyển học sinh giỏi và học sinh dự thi THPT Quốc gia môn Vật lí cho thấy ý nghĩa rất quan trọng của đề tài. Trong hai năm học vừa qua thành tích học sinh giỏi cấp tỉnh môn Vật lí của trường THPT Trần Phú là rất xuất sắc có 18/21 em đạt giải, trong đó có 1 giải nhất, 4 giải nhì và có 2 em được gọi vào đội dự tuyển thi chọn đội tuyển dự thi học sinh giỏi Quốc gia. Kết quả thi THPT Quốc gia hai năm vừa qua môn vật lí của trường THPT Trần Phú là rất tốt, số lượng học sinh đạt điểm cao luôn nằm trong tốp đầu của toàn tỉnh.Các trường có áp dụng đề tài này thì kết quả học sinh giỏi cũng như thi THPT Quốc gia là rất tốt. Để sáng kiến mang lại nhiều lợi ích thì trong những năm học tới hy vọng đề tài này sẽ tiếp tục được áp dụng và sẽ đưa lại hiệu quả cao trong công tác dạy học nói chung cũng như dạy học vật lí nói riêng. C. PHẦN KẾT LUẬN I. Bài học kinh nghiệm. Hệ thống các bài tập và phương pháp giải các bài tập cực trị trong Dòng điện xoay chiều – Vật lí 12 THPT mà tôi đã đưa ra trên đây đã phần nào đem lại cho học sinh có cách nhìn tổng quát hơn về các dạng bài tập cực trị điển hình về Dòng điện xoay chiều và các phương pháp giải nhanh các dạng bài tập đó. Bằng thực tế giảng dạy, khi đưa các bàì tập này cho học sinh rèn luyện đã thu được kết quả khả quan, hầu như các dạng bài này học sinh đều biết vận dụng và cho kết quả nhanh. Trong những năm trước môn vật lí thi tốt nghiệp và thi Đại học - Cao đẳng, hoặc những năm thi THPT Quốc gia gần đây đều thi bằng hình thức trắc nghiệm trong đó có rất nhiều bài tập về Dòng điện xoay chiều liên quan đến cực trị. Qua nhiều năm kinh nghiệm giảng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi và ôn thi vào Đại học - Cao đẳng trước đây cũng như ôn thi THPT Quốc gia những năm gần đây tôi thấy, những học sinh được dạy theo chủ đề bài tập của SGK mà không được phân dạng và phân tích kỹ như trên thì kết quả thi của các em không được cao. Tuy cùng thời lượng bài tập như nhau, nếu áp dụng phân dạng bài tập và tự cho các em nhận xét như những bài tập trên thì học sinh vừa nhớ lâu và áp dụng nhanh chóng trong thi trắc nghiệm và kết quả rất khả quan. Đề tài này đã được vận dụng thành công ở trường THPT nơi tôi công tác, có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho các giáo viên vật lí cũng như các em học sinh dự thi các kì thi học sinh giỏi và học sinh ôn thi THPT Quốc gia cũng như tốt nghiệp THPT 2020. Đây là một vấn đề khó đối với học sinh THPT nên quá trình nghiên cứu và xây dựng đề tài chắc không tránh khỏi những thiếu sót, mong được sự góp ý của các đồng nghiệp và các bạn để đề tài hoàn chỉnh hơn. II. Kiến nghị, đề xuất. 1. Đối với nhà trường. Nhà trường cần trang bị thêm các sách, tài liệu tham khảo để cho giáo viên và học sinh có điều kiện tham khảo thêm. Cần tổ chức các buổi trao đổi phương pháp giảng dạy, góp ý hoàn thiện và mở rộng phạm vi ứng dụng của đề tài. Tổ chuyên môn cần được tiếp thu đề tài để triển khai ôn tập, bồi dưỡng cho học sinh khá giỏi, học sinh dự thi các kì thi học sinh giỏi và học sinh ôn thi THPT Quốc gia cũng như tốt nghiệp THPT. 2. Đối với Sở Giáo dục và Đào tạo. Cần tổ chức các chuyên đề, hội thảo thường xuyên để giáo viên có điều kiện trao đổi và học tập chuyên môn nghiệp vụ. Các đề tài khoa học, sáng kiến kinh nghiệm xuất sắc cần được công bố rộng rãi để giáo viên và học sinh có điều kiện nghiên cứu cũng như học tập kinh nghiệm từ các đề tài, sáng kiến kinh nghiệm. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sách giáo khoa, Sách giáo viên và Sách bài tập Vật lí lớp 10, 11, 12 Chương trình chuẩn, NXBGD 2008. [2] Sách giáo khoa, Sách giáo viên và Sách bài tập Vật lí lớp 10, 11, 12 Chương trình nâng cao, NXBGD 2008. [3] Bùi Quang Hân - Trần Văn Bồi - Phạm Văn Tiến - Nguyễn Thành Tương. Giải toán Vật lí 10, 11, 12. NXB Giáo dục, 2001. [4] Phạm Văn Thiều - Đoàn Văn Ro - Nguyễn Văn Phán. Các phương pháp vàng giải bài tập Vật lí THPT. NXB Giáo dục, 2009. [5] Chu Văn Biên (2010) Tài liệu ôn thi Đại học - Cao đẳng, Đại học Hồng Đức. [6] Vũ Thanh Khiết. Kiến thức cơ bản nâng cao Vật lí THPT (tậpI, II, III), NXB Hà Nội , 2003. [7] Các đề thi THPT Quốc gia những năm gần đây. [8] Nguyễn Đình Noãn - Nguyễn Danh Bơ: Bài tập chọn lọc và phương pháp giải bài tập vật lí 12. NXB Giáo dục 2008 PHỤ LỤC: MỘT SỐ BÀI TẬP CỰC TRỊ TRONG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU (VẬN DỤNG VÀ VẬN DỤNG CAO) Câu 1: (Đề thi THPT Quốc gia 2017) Đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở Ω, cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung đến giá trị C = C0 để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại và bằng 160 V. Giữ nguyên giá trị C = C0, biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là A. B. C. D. Câu 2: Đặt vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp điện áp u = Ucos2pft (V), trong đó U không đổi còn f thay đổi được. Khi f = 40 Hz hoặc f = 62,5 Hz thì cường độ hiệu dụng trong mạch có giá trị bằng nhau. Để cường độ hiệu dụng trong mạch có giá trị cực đại thì f bằng: A. 50 Hz. B. 50 Hz. C. 60 Hz. D. 100 Hz. Câu 3: (Đề thi THPT Quốc gia 2018) Đặt điện áp vào hai đầuđoạn mạch AB như hình bên, trong đó tụ điện có điện dung C thayđổi được. Khi C = C0 thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch đạt giá trị cực đại và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AN là V. Khi C = 0,5C0 thì biểu thức điện áp giữa hai đầu tụ điện là A. B. C. D. Câu 4: Đặt điện áp u = Ucos2pft (u tính bằng V, t tính bằng s, U không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Khi f = f1 thì cảm kháng và dung kháng của mạch có giá trị lần lượt là 4Ω và 3Ω. Khi f = f2 thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng 1. Hệ thức liên hệ giữa f1 và f2 là A. f2 = f1. B. f2 = f1. C. f2 = f1. D. f2 = f1. Câu 5: (Đề thi THPT Quốc gia 2017) Đặt điện áp (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB. Hình bên là sơ đồ mạch điện và một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp uMB giữa hai điểm M, B theo thời gian t khi K mở và khi K đóng. Biết điện trở R = 2r. Giá trị của U là A. 193,2 V. B. 187,1 V. C. 136,6 V. D. 122,5 V. Câu 6: Đặt điện áp u = 200cos100pt (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần 100 W, cuộn cảm thuần có độ tự cảm H và tụ điện có điện dung F mắc nối tiếp. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm thuần có giá trị bằng A. 100V. B. 200 V. C. 100 V. D. 200V. Câu 7: Đặt điện áp u = Ucos100pt (u tính bằng V, t tính bằng s, U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm H và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện sao cho điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại là U(V). Giá trị R bằng: A. 20 W. B. 20 W. C. 50 W. D. 50 W. Câu 8: Đặt điện áp u = Ucos100pt (V) (trong đó U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C1 = 30 mF hoặc C2 = 20 mF thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có giá trị bằng nhau. Để cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt cực đại thì điện dung của tụ điện bằng A. 25 mF. B. 24 mF. C. 50 mF. D. 10 mF. Câu 9: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung C đến giá trị hoặc thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đều có giá trị bằng nhau. Để công suất trong mạch cực đại thì giá trị của C bằng A. B. C. D. Câu 10: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 30 W, cuộn cảm thuần có độ tự cảm (H) và tụ điện có điện dung thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại bằng A. 150 V. B. 160 V. C. 100 V. D. 250 V. Câu 11: Một mạch điện gồm một cuộn dây không thuần cảm mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C thay đổi được, một vôn kế có điện trở rất lớn mắc vào hai đầu tụ điện. Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Thay đổi điện dung của tụ điện người ta thấy khi C = C1 = 4.10-5 F và C = C2 = 2.10-5 F thì vôn kế chỉ cùng trị số. Vôn kế chỉ giá trị cực đại khi điện dung của tụ điện có giá trị là A. 2.10-5 F. B. 1.10-5 F. C. 3.10-5 F. D. 6.10-5 F. Câu 12: 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 W. Khi điều chỉnh R thì tại hai giá trị R1 và R2 công suất tiêu thụ của đoạn mạch như nhau. Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R = R1 bằng hai lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R = R2. Các giá trị R1 và R2 là: A. R1 = 50 W, R2 = 100 W. B. R1 = 40 W, R2 = 250 W. C. R1 = 50 W, R2 = 200 W. D. R1 = 25 W, R2 = 100 W. Câu 13: Đặt vào hai đầu mạch R,L,C nối tiếp một điện áp xoay chiều u = U0cosωt (V). Khi đó điện áp hiệu dụng trên các phần tử R, L, C lần lượt là 30V; 50V; 90V. Thay C bởi tụ C1 để cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại thì hiệu điện thế hai đầu điện trở R là A. 50 V. B. 90 V. C. 170 V. D. 70 V. Câu 14. Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi 150V vào một đoạn mạch mạch AMB. Đoạn mạch AM chỉ chứa điện trở R, đoạn mạch MB chứa tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Biết sau khi thay đổi độ tự cảm L thì điện áp hiệu dụng hai đầu mạch MB tăng 2lần và dòng điện trong mạch trước và sau khi thay đổi lệch pha nhau một góc . Tìm điện áp hiệu dụng hai đầu mạch AM khi chưa thay đổi L ? A. 100 V. B. V. C. V. D. 120 V. Câu 15: Lần lượt đặt vào hai đầu một đoạn mạch R,L,C mắc nối tiếp các điện áp u1, u2, u3 có cùng giá trị hiệu dụng nhưng tần số khác nhau, thì cường độ dòng điện trong mạch tương ứng là i1 = I0cos100pt, , i3 = Icos(110pt – ). Hệ thức nào sau đây là đúng? A. I > . B. I . C. I < . D. I = . Câu 16: Đặt điện áp u = 120cos100pt (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R = 30W, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = H và tụ điện có điện dung thay đổi được. Khi thay đổi điện dung của tụ điện thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại bằng: A. 100 V. B. 120 V. C. 250 V. D. 200V. Câu 17: Đặt một điện áp xoay chiều u = U0cosωt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếpgồm điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh C, khi C = C1 thì cường độ dòng điện trễ pha so với điện áp hai đầu mạch, khi ZC = ZC2 = 6,25Z C1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai tụ đạt giá trị cực đại. Hệ số công suất của mạch là A. 0,6. B. 0,8. C. 0,7. D. 0,9. Câu 18: Đặt điện áp u AB = Ucoswt (V) (U, w không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở R cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh C để độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch i là 600 thì công suất tiêu thụ trong mạch là 50W. Thay đổi C để điện áp hai đầu mạch cùng pha với i thì mạch tiêu thụ công suất A. 100 W. B. 200 W. C. 50 W. D. 120 W. Câu 19: Đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R = 100W, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = H và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V, tần số 50 Hz. Thay đổi C đến khi điện áp hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại, giá trị cực đại đó bằng A. 200 V. B. 100 V. C. 300 V. D. 150 V. Câu 20: Mạch điện AB chỉ gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C = (F); uAB = 50cos100pt (V). Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ của mạch là cực đại. Giá trị R và công suất tiêu thụ lúc đó là A. 100 W và 12,5 W. B. 75 W và 2,5 W. C. 100 W và 20 W. D. 75 W và 12 W. Câu 21: Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM chỉ có biến trở R, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần r mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Đặt vào AB một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Điều chỉnh R đến giá trị 80 W thì công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại và tổng trở của đoạn mạch AB chia hết cho 40. Khi đó hệ số công suất của đoạn mạch MB và của đoạn mạch AB tương ứng là A. và . B. và . C. và . D. và . Câu 22: Đoạn mạch R, L(thuần cảm) và C nối tiếp được đặt dưới điện áp xoay chiều không đổi, tần số thay đổi được. Khi điều chỉnh tần số dòng điện là f1 và f2 thì pha ban đầu của dòng điện qua mạch là và còn cường độ dòng điện hiệu dụng không thay đổi. Hệ số công suất của mạch khi tần số dòng điện bằng f1 là A. 0,8642. B. 0,9239. C. 0,9852. D. 0,8513. Câu 23: Đặt điện áp u = U0coswt vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Thay đổi R đến giá trị R = 24 Ω thì công suất đạt giá trị cực đại bằng 300 W. Khi giá trị của biến trở bằng 18 Ω thì mạch tiêu thụ công suất bằng A. 288 W. B. 168 W. C. 248 W. D. 144 W. Câu 24: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = Ucost, tần số dòng điện thay đổi được. Khi tần số dòng điện là f0 = 50Hz thì công suất tiêu thụ trên mạch là lớn nhất, khi tần số dòng điện là f1 hoặc f2 thì mạch tiêu thụ cùng công suất là P. Biết f1 + f2 = 145Hz (f1 < f2), tần số f1, f2 lần lượt là A. 20 Hz; 125 Hz. B. 50 Hz; 95 Hz. C. 25 Hz; 120 Hz. D. 45 Hz; 100 Hz. Câu 25: Mạch điện R, L, C mắc nối tiếp có L thay đổi. Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu mạch có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Ban đầu L đang có giá trị để cho điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại; sau đó tăng L thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch A. giảm rối tăng. B. tăng. C. tăng rồi giảm. D. giảm. Câu 26: Đoạn mạch xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp có C, R không đổi, L có thể thay đổi. Điện áp đặt vào hai đầu mạch có biểu thức u = 200cos100pt (V). Điều chỉnh L đến khi điện áp hiệu dụng có giá trị cực đại bằng 200V thì điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở khi đó bằng A. 120 V. B. 100 V. C. 150 V. D. 80 V. Câu 27: Mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng và tần số f = 50 Hz không đổi. Cuộn cảm thuần có L = H, điện trở R không đổi. Cho C tăng từ giá trị F thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm A. tăng rồi giảm. B. giảm rồi tăng. C. tăng. D. giảm. Câu 28: Đặt điện áp u = 120cos100pt (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Điều chỉnh khi R = R1 = 18 Ω hoặc R = R2 = 32 Ω thì công suất tiêu thụ của mạch bằng nhau. Công suất của mạch ứng với hai giá trị đó là A. 240 W. B. 288 W. C. 96 W. D. 144 W. Câu 29: Đặt điện áp u = U0cos2pft (U0 không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R = 100 W, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = H và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Khi f = 50 Hz thì cường độ dòng điện trong mạch i trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch u. Để i cùng pha với u thì f có giá trị là A. 100 Hz. B. 50 Hz. C. 40 Hz. D. 25 Hz. M A B V1 V2 X Y A Câu 30: Cho mạch điện như hình vẽ: X, Y là 2 hộp, mỗi hộp chỉ chứa 2 trong 3 phần tử: điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Ampe kế có điện trở rất nhỏ, vôn kế có điện trở rất lớn. Ban đầu mắc 2 điểm A, M vào 2 cực của một nguồn điện không đổi thì vôn kế V1 chỉ 45V, ampe kế chỉ 1,5 A. Sau đó mắc A, B vào nguồn xoay chiều có điện áp u = 120cos100pt (V) thì ampe kế chỉ 1 A, hai vôn kế chỉ cùng một giá trị và uAM lệch pha so với uMB. Khi thay tụ C trong mạch bằng tụ C’ thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ C’ có giá tri lớn nhất UC’max. Giá trị UC’max gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 105 V. B. 120 V. C. 90V. D. 75V. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ TĨNH SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BÀI TẬP CỰC TRỊ TRONG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU – VẬT LÍ 12 THPT Tháng 5 năm 2020
File đính kèm:
sang_kien_kinh_nghiem_bai_tap_cuc_tri_trong_dong_dien_xoay_c.doc
