Giáo án Vật lý 12 cơ bản tiết 19: Mạch dao động

Tiết: 0 MẠCH DAO ĐỘNG I. MỤC TIÊU 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. 3. Thái độ: 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: III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về mạch dao động Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Minh hoạ mạch dao động. C L C L x + - q C L Y - HS ghi nhận mạch dao động. - HS 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. Mạch dao động 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. Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu dao động điện từ tự do trong mạch dao động Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - 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? - Trình bày kết quả nghiên cứu sự biến thiên điện tích của một bản tụ nhất định. - Trong đó w (rad/s) là tần số góc của dao động. - Phương trình về dòng điện trong mạch sẽ có dạng như thế nào? - Nếu chọn gốc thời gian là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện ® phương trình q và i như thế nào? - Từ phương trình của q và i ® có nhận xét gì về sự biến thiên của q và i. - Cường độ điện trường E trong tụ điện tỉ lệ như thế nào với q? - Cảm ứng từ B tỉ lệ như thế nào với i? - Có nhận xét gì về và trong mạch dao động? - 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? - Trên cùng một bản có sự tích điện sẽ thay đổi theo thời gian. - HS ghi nhận kết quả nghiên cứu. I = q’ = -q0wsin(wt + j) ® - Lúc t = 0 ® q = CU0 = q0 và i = 0 ® q0 = q0cosj ® j = 0 - HS thảo luận và nêu các nhận xét. - Tỉ lệ thuận. - Chúng cũng biến thiên điều hoà, vì q và i biến thiên điều hoà. - Từ ® và II. Dao động điện từ tự do trong mạch dao động 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(wt + j) với - Phương trình về dòng điện trong mạch: với I0 = q0w - Nếu chọn gốc thời gian là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện q = q0coswt và 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 p/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 và cảm ứng từ ) 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 - Tần số dao động riêng Hoạt động 4 ( phút): Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Hoạt động 5 ( phút): Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. IV. RÚT KINH NGHIỆM