SKKN Vận dụng phương pháp chuẩn hóa số liệu giải nhanh một số dạng toán về mạch RLC có F thay đổi

SKKN Vận dụng phương pháp chuẩn hóa số liệu giải nhanh một số dạng toán về mạch RLC có F thay đổi

 Vật lý học là môn học cơ bản là cơ sở lí thuyết cho một số môn khoa học ứng dụng mới ngày nay. Môn Vật Lý ngoài việc cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức, kỹ năng toán học cần thiết, còn rèn luyện cho học sinh đức tính phẩm chất của người lao động mới: cẩn thận, chính xác,có tính kỉ luật, tính phê phán, tính sáng tạo và bồi dưỡng óc thẩm mĩ. Tuy nhiên, môn Vật lý là môn học khó vì cơ sở của nó là toán học. Bài tập Vật lý rất đa dạng và phong phú, nhưng phân phối chương trình số tiết bài tập lại ít hơn so với nhu cầu củng cố kiến thức của học sinh. Chính vì vậy người giáo viên phải tìm ra phương pháp tốt nhất nhằm giúp các em phân loại các dạng bài tập và hướng dẫn cách giải nhanh và chính xác.

 Nhiều năm trở lại đây Bộ GD và ĐT áp dụng hình thức thi trắc nghiệm trong kỳ thi THPTQG thay vì hình thức tự luận như trước đây. Trong một đề thi số lượng câu hỏi nhiều(40 câu) mà thời gian làm bài ngắn(50 phút), để làm tốt bài thi của mình học sinh không chỉ biết cách giải thôi chưa đủ mà cần biết cách giải nhanh gọn chính xác. Trong quá trình dạy học cho đối tượng là các em đang chuẩn bị thi THPTQG nhất là hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay bản thân tôi và học sinh xuất hiện một nhu cầu lớn là làm thế nào để tìm ra một phương pháp giải nhanh gọn các bài tập. Đặc biệt là những bài tập khó về phần mạch RLC có f thay đổi, với kinh nghiệm bản thân tôi thấy khi gán cho một đại lượng một giá trị xác định khi f = f1 và các đại lượng khác biểu thị theo đại lượng được gán thì bài toán trở nên đơn giản hơn, giải nhanh hơn. Với hiệu quả như vậy tôi chọn đề tài " Vận dụng phương pháp chuẩn hóa số liệu giải nhanh một số dạng toán về mạch RLC có f thay đổi" cho SKKN của mình để chia sẻ với đồng nghiệp và học sinh.Với mục đích chính là giúp các em học sinh tự học, tạo hứng thú học tập, tạo niềm tin và niềm vui trong học tập.

 

doc 19 trang thuychi01 6534
Bạn đang xem tài liệu "SKKN Vận dụng phương pháp chuẩn hóa số liệu giải nhanh một số dạng toán về mạch RLC có F thay đổi", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC
	 Trang
 1. Mở đầu	
1.1. Lí do chọn đề tài	2
1.2. Mục đích nghiên cứu	2
1.3.Đối tượng nghiên cứu	2
1.4. Phương pháp nghiên cứu	2
	2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm	3
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm	3
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng	4
 để giải quyết vấn đề
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo	16
	 dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường
3. Kết luận, kiến nghị
3.1. Kết luận	17
3.2. Kiến nghị	18
Tài liệu tham khảo	19
1. Mở đầu
1.1. Lý do chọn đề tài
 Vật lý học là môn học cơ bản là cơ sở lí thuyết cho một số môn khoa học ứng dụng mới ngày nay. Môn Vật Lý ngoài việc cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức, kỹ năng toán học cần thiết, còn rèn luyện cho học sinh đức tính phẩm chất của người lao động mới: cẩn thận, chính xác,có tính kỉ luật, tính phê phán, tính sáng tạo và bồi dưỡng óc thẩm mĩ. Tuy nhiên, môn Vật lý là môn học khó vì cơ sở của nó là toán học. Bài tập Vật lý rất đa dạng và phong phú, nhưng phân phối chương trình số tiết bài tập lại ít hơn so với nhu cầu củng cố kiến thức của học sinh. Chính vì vậy người giáo viên phải tìm ra phương pháp tốt nhất nhằm giúp các em phân loại các dạng bài tập và hướng dẫn cách giải nhanh và chính xác.
 Nhiều năm trở lại đây Bộ GD và ĐT áp dụng hình thức thi trắc nghiệm trong kỳ thi THPTQG thay vì hình thức tự luận như trước đây. Trong một đề thi số lượng câu hỏi nhiều(40 câu) mà thời gian làm bài ngắn(50 phút), để làm tốt bài thi của mình học sinh không chỉ biết cách giải thôi chưa đủ mà cần biết cách giải nhanh gọn chính xác. Trong quá trình dạy học cho đối tượng là các em đang chuẩn bị thi THPTQG nhất là hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay bản thân tôi và học sinh xuất hiện một nhu cầu lớn là làm thế nào để tìm ra một phương pháp giải nhanh gọn các bài tập. Đặc biệt là những bài tập khó về phần mạch RLC có f thay đổi, với kinh nghiệm bản thân tôi thấy khi gán cho một đại lượng một giá trị xác định khi f = f1 và các đại lượng khác biểu thị theo đại lượng được gán thì bài toán trở nên đơn giản hơn, giải nhanh hơn. Với hiệu quả như vậy tôi chọn đề tài " Vận dụng phương pháp chuẩn hóa số liệu giải nhanh một số dạng toán về mạch RLC có f thay đổi" cho SKKN của mình để chia sẻ với đồng nghiệp và học sinh.Với mục đích chính là giúp các em học sinh tự học, tạo hứng thú học tập, tạo niềm tin và niềm vui trong học tập.
1.2. Mục đích nghiên cứu
 Với việc nghiên cứu đề tài này giúp học sinh và đồng nghiệp :
Thứ nhất: Tìm ra một phươnng pháp mới giải nhanh gọn các dạng bài tập khó về phần mạch RLC có f thay đổi
Thứ hai: Giúp học sinh rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo giải bài tập trắc nghiệm, nâng cao chất lượng học tập và yêu thích bộ môn vật lý.
1.3. Đối tượng nghiên cứu
- Đề tài này giúp học sinh thông qua phương pháp chuẩn hóa số liệu giải nhanh một số dạng bài tập hay và khó về mạch RLC có f thay đổi.
- Các bài tập hay và khó sưu tầm từ đề thi đại học cao đẳng, các đề thi thử THPT Quốc Gia của các trường trong cả nước.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp điều tra: Thực trạng khi dạy phần bài tập mạch RLC có tần số f thay đổi, cũng như quá trình ôn thi THPT Quốc gia các năm, tham khảo ý kiến đồng nghiệp, các tài liệu tham khảo trên thị trường.
- Phương pháp phân tích - tổng hợp
- Phương pháp thống kê- so sánh: Thống kê đánh gía theo phương pháp cũ với phương pháp mới
2. Nội dung SKKN
2.1. Cơ sở lý luận của SKKN
- Như đã biết trong đề thi THPT Quốc gia phần điện xoay chiều chiếm số lượng câu hỏi nhiều nhất và bài toán mạch RLC có f thay đổi là bài toán khó. Khó cả về kiến thức vật lý và kiến thức toán học. Có những bài toán các em học sinh đã tìm được cách giải bằng phương pháp thông thường đó là từ dữ liệu của bài toán lập hệ các phương trình liên quan giữa các đại lượng vật lý, từ hệ phương trình tìm các đại lượng theo yêu cầu của bài toán. Tuy nhiên phương pháp này gặp phải những khó khăn đó là:
+ Hệ phương trình có số ẩn nhiều hơn số phương trình lập được nên dẫn đến không giải được. 
+ Hệ phương trình không giải được vì cồng kềnh, phức tạp. Nếu có giải được thì cũng mất nhiều thời gian không phù hợp cho phương pháp thi hiện nay.
- Để khác phục những nhược điểm trên của các phương pháp thông thường phương pháp chuẩn hóa số liệu giúp ta giải bài toán nhanh gọn hơn.
- Phương pháp ''chuẩn hóa số liệu'' là việc dựa trên việc thiết lập tỉ lệ giữa các đại lượng vật lý, theo đó đại lượng này sẽ tỉ lệ với đại lượng kia theo một tỉ lệ nào đó giúp ta có thể gán số liệu cụ thể cho một đại lượng còn các đại lượng khác biểu thị theo đại lượng được gán
VD: Cho hai số a,b thỏa mãn điều kiện tìm 
Với bài toán này thông thường ta làm như sau:
 + Chia cả hai vế chota được phương trình: 
 + Từ phương trình này ta được và 
Tuy nhiên bài toán nay ta có thể làm như sau :
 + Gán cho b=1 ta dược phương trình 
 + Phương trình này có hai nghiệm: a=1 và a=2 nên ta có và 
2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng SKKN
 Từ thực tế trực tiếp giảng dạy tại trường THPT Cẩm Thủy 3 là trường thuộc huyện miền núi với 70% là con em dân tộc thiểu số khả năng học và tự học còn nhiều hạn chế. Khi chưa áp dụng SKKN học sinh gặp bài toán mạch RLC có f thay đổi là không làm vì không có khả năng làm được hoặc nếu làm được thì mất khá nhiều thời gian nên không phù hợp với cách thi như hiện nay. Sở dĩ vì có thực trạng đó theo tôi có một số nguyên nhân sau:
- Thứ nhất: Thời gian phân phối chương trình ít nên giáo viên khi dạy trên lớp không thể đi sâu phân tích một cách chi tiết.
- Thứ hai: Bài toán điện xoay chiều là bài toán khó là câu chốt trong các đề thi, các sách tham khảo trình bày chưa khoa học nên làm cho các em chưa tìm ra được phương pháp làm phù hợp.
- Thứ ba: Phương pháp truyền thống không còn phù hợp với cách thi và mức độ đề phân hóa như hiện nay vì nếu dùng phương pháp cũ nhiều bài toán rơi vào bế tắc. 
2.3. Các giải pháp đã thực hiện để giải quyết vấn đề.
2.3.1. Các bước của phương pháp "chuẩn hóa số liệu"
 Để làm bài toán theo phương pháp "chuẩn hóa số liệu" cần theo các bước như sau:
- Tìm xem trong bài toán đại lượng nào thay đổi khi f thay đổi
- Gán cho một đại lượng thay đổi có giá trị bằng 1 khi f=f1, các đại lượng khác biểu thị theo đại lượng được gán
- Lập bảng chuẩn hóa:
f
ZL
ZC
R
cosφ
...........
f1
1
x
R
f2=nf1
n
R
- Từ đề bài thiết lập các hệ phương trình, giải hệ phương trình tìm giá trị.
2.3.2 Các ví dụ minh họa và nhận xét 
Dạng 1: Bài toán liên quan đến công suất, hệ số công suất, độ lệch pha khi tần số f thay đổi.
VD1: Một đoạn mạch AB có RLC mắc nối tiếp ( L thuần). Đặt điện áp xoay chiều u=U( với f thay đổi) vào hai đầu AB. Khi f=f0 thì dòng điện sớm pha so với điện áp hai đầu AB và lúc đó cảm kháng bằng R. Khi f=f1=2f0 thì độ lệch pha giữa hai đầu AB so với cường độ dòng điện trong mạch là:
 A. B. C. D.
Giải 
Cách 1: Dùng phương pháp thông thường
- Khi f=f0
 tan và 
- Khi f=2f0
 tan 
 -> φ= vậy chọn đáp án B
Cách 2: Dùng phương pháp chuẩn hóa
- Gán cho ZL=R=1 khi f=f0
- Bảng chuẩn hóa:
f
ZL
ZC
R
f=f0
1
x
1
f=2f0
2
x/2
1
- Ta có : Khi f0
 tan -> x=2
- Khi f=2f0
 tan
 -> φ=. Chọn đáp án B
* Nhận xét: 
 Đây là bài toán dễ nên việc giải theo cách 1 hay cách 2 thì việc tìm ra đáp án cũng dễ dàng.
VD2: Cho mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh gồm một nguồn điện xoay chiều có tần số thay đổi. Ở tần số f1=50Hz, hệ số công suất của mạch có giá trị cực đại là cosφ1=1. Ở tần số f2=120Hz hệ số công suất nhận giá trị cos. Ở tần số f3=100Hz thì hệ số công suất của mạch có giá trị bằng
 A. 0,87 B. 0,79 C. 0,62 D. 0,7
Giải:
Cách 1: Bằng phương pháp thông thường
- Khi f1=50Hz thì cosφ1=1 -> 
- khi f2=120Hz =2,4f1 -> 
-> 
-> R=
- Khi f3=100Hz=2f1 -> 
->
- Thay (1) vào (2) ta được
 cosφ3=0,798. Chọn đáp án B
Cách 2: Bằng phương pháp chuẩn hóa số liệu:
- Bìa toán này nên chuẩn hóa khi f1=50Hz
- Bảng chuẩn hóa:
f
ZL
ZC
R
cosφ
f1=50Hz
1
1
R
1
f2=120Hz=2,4f1
2,4
R
f3=100Hz=2f1
2
R
cosφ3=?
- Khi f2=120Hz 
- Khi f3=100Hz
 . Vậy chọn đáp án B
*Nhận xét:
- Đây là bài toán thay đổi tần số 3 lần nên dùng phương pháp thông thường đã gặp phải khó khăn đó là việc giải phương trình (1) để tìm mối liên hệ giữa R và ZL1 mất nhiều thời gian. Khi tìm được mối liên hệ này phải thay vào phương trình (3) mới tìm được kết quả. Như vậy với cách giải này bài toán trở nên khó học sinh thường không làm
- Với cách giải bằng phương pháp chuẩn hóa bài toán trở nên đơn giản hơn rất nhiều đa số học sinh đều có thể làm được và chỉ trong một khoảng thời gian ngắn.
VD 3: Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp, 
 tần số thay đổi được. Khi f=f1 và f2=4f1 thì công suất trong mạch có giá trị như nhau và bằng 80% công suất cực đại. Khi f3=3f1 thì hệ số công suất của mạch là
 A. 0,8 B. 0,53 C. 0,6 D. 0,96
Giải 
Cách 1: Bằng phương pháp thông thường 
 - Khi f=f1 -> 
 ->
- Khi f2=4f1 ->
 ->
- Từ (1) và (2) ta có
- Khi f3=3f1
 Chọn ĐA: D
Cách 2: Giải bằng phương pháp chuẩn hóa số liệu
- Ở bài toán này gán cho ZL=1 khi f=f1
- Bảng chuẩn hóa
f
ZL
ZC
R
f=f1
1
x
R
f2=4f1
4
R
f3=3f1
3
R
- Khi f=f1
- Khi f2=4f1
- Từ (1) và (2)
 Ta có: 
- Vậy . Chọn ĐA: D
* Nhận xét:
- Ơ bài toán này giải bằng phương pháp thông thường bài toán gặp nhiều khó khăn vì hệ 2 phương trình 3 ẩn không phải học sinh nào cũng dễ dàng tìm được mối liên hệ giữa các đại lượng R, ZL, ZC. Nhưng khi giải bằng phương pháp chuẩn hóa số liệu bài toán trở nên đơn giản hơn rất nhiều vì đây là phương trình bậc nhất nên đa số học sinh nào cũng có thể làm được.
VD4: Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp cuộn dây thuần cảm. Các giá trị R,L,C thỏa mãn điều kiện 4L=CR2. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay chiều ổn định có f thay đổi(f<125Hz). Khi f1=60Hz hệ số công suất của mạch là k1. Khi f2=120Hz thì hệ số công suất của mạch là . Khi tần số là f3 thì hệ số công suất của mạch là . Giá trị của f3 gần nhất giá trị nào sau đây
 A. 65Hz B. 80Hz C. 100Hz D. 110Hz
Giải
* Nhận xét: Đây là bài toán vận dụng cao nên nếu giải bằng phương pháp thông thường bài toán trở nên cồng kềnh, phức tạp không phải học sinh nào cũng có thể làm được. Vì vậy ta nên chọn phương pháp chuẩn hóa số liệu để bài toán trở nên đơn giản hơn và với đối tượng học sinh có học lực khá đều có thể làm được.
- Nhận thấy 4ZLZC=R2
- Gán cho ZL=1, ZC =x2 ở tần số f1
- Giả sử f3=nf1. 
- Bảng chuẩn hóa
f
ZL
ZC
R
f1=60Hz
1
x2
2x
f2=120Hz
2
2x
f3=nf1
n
2x
- Ta có 
- 
- Từ (1) và (2) ta có
-> x=2 -> R=4
- Mà 
Vậy f3=100Hz. Chọn ĐA: C
Dạng 2: Bài toán liên quan đến ULmax, UCmax khi có tần số f thay đổi
* Nhận xét: Đối với loại bài toán này ngoài việc sử dụng phương pháp chuẩn hóa học sinh còn phải nhớ điều kiện để có ULmax và UCmax khi f thay đổi.
- Khi thì ULmax
- Khi thì UCmax
VD1: Đặt điện áp có f thay đổi vào hai đầu mạch gồm L,R,C mắc nối tiếp với L thuần. Biết CR2<2L. Khi f=50Hz thì UCmax, Khi f=60Hz thì ULmax. Giá trị của UCmax gần nhất giá trị nào sau đây
 A. 85V B.145V C.57V D.173V
Giải:
- Gán cho ZL=1, ZC=x khi f=50Hz
- Bảng chuẩn hóa 
f
ZL
Z C
R
f1
1
x
R
f2=1,2f1
1,2
R
- UCmax khi
- ULmax khi 
- Từ (1) và (2) ta có: x=1,2-> R=
- Khi đó (V). Chọn ĐA: D
VD2: Đặt điện áp xaoy chiều có f thay đổi vào hai đầu mạch điện gồm L thuần, R và C. Khi f=f1 thì UL=100V và khi f=f2=5/3f1 thì UC=100V. Nếu mắc vôn kế có điện trở rất lớn vào hai đầu tụ thì số chỉ lớn nhất của vôn kế là
 A. 100V B. 200V C. 150V D.181V
Giải:
- Gán cho ZL=1, ZC=x khi f=f1
- Giả sử khi UCmax thì f3=nf1
- Bảng chuẩn hóa
f
ZL
ZC
R
f1
1
x
f2=5/3f1
R
f3=nf1
n
R
- Khi f=f1 thì UL= 100V
->
- Khi f=f2 thì UC=100V
->
- Từ (1) và (2) ta có
- UCmax khi 
-> UCmax=. Chọn D
VD3: Đặt điện áp có f thay đổi vào hai đầu mạch R, L(thuần) và C ghép nối tiếp với 2L>R2C. Khi f=fC thì UCmax và tiêu thị công suất bằng 2/3 công suất cực đại. Khi f= thì hệ số công suất toàn mạch là
 A. B. C.0,5 D.
Giải:
- Gán cho ZL=1, UC=x khi UCmax
- Bảng chuẩn hóa
f
ZL
ZC
R
f1=fC
1
x
R
f2=fC
R
 - UCmax khi 
 Công suất lúc này là 
(2)
- Từ (1) và (2)
- Hệ số công suất khi f=f2
. Chọn D
VD4: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R không đổi, tụ điện C không đổi và cuộn cảm thuần L thay đổi. Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện thế xoay chiều trong đó f thay đổi. Cố định L=L1 thay đổi f thấy khi f1=60Hz thì UL có giá trị cực đại khi đó UC=40(V). Sau đó cố định L=L2=2L1 thay đổi f =f2. Tìm giá trị của f2 để ULmax
 A. 30Hz B.50Hz C. 20Hz D. 60Hz
Giải: 
- Gán cho ZC=1, ZL=x khi f=f1
- Giả sử khi ULmax khi f2=nf1
- Bảng chuẩn hóa
f
ZC
ZL
R
f1
1
x
R
f2=nf1
2nx ( vì L2=2L1)
R
- ULmax khi . Ứng L=L1 và L=L2 có hệ
- Mặt khác UC1=
- Thay vào (2) ta được n= -> f2=20Hz. Chọn C
VD 5: Đặt điện áp xoay chiều vào đoạn mạch AB nối tiếp theo thứ tự gồm đoạn AM chứa cuộn cảm thuần L, đoạn MN chứa R và đoạn NB chứa C. Khi f=f1 và f=f2=4f1 thì mạch tiêu thụ cùng công suất và bằng công suất cực đại mà mạch tiêu thụ. Khi f=f0=100Hz mạch có cộng hưởng. Khi f=f3 và f=f4=3f3 thì công suất hiệu dụng trên AN có cùng giá trị. Tìm f3 gần nhất giá trị nào sau đây
 A. 100Hz B. 180Hz C. 50Hz D. 110Hz
* Nhận xét: 
Các ví dụ trên bằng phương pháp chuẩn hóa số liệu bài toán đã được giải một cách nhanh gọn, đơn giản, dễ hiểu và mất ít thời gian , đa số các em có học lực khá có thể làm được. 
Dạng 3: Bài toán máy phát điện xoay chiều một pha có tần số f thay đổi
* Nhận xét: Với loại bài này khi f thay đổi thì suất điện động do máy phát ra cũng thay đổi theo.
- Khi tần số là f1 thì 
- Khi tần số f2=nf1 thì E2= nE1
VD1: Đề thi thử THPTQG của sở Thanh hóa 2018
Đặt điện áp xoay chiều u= (biết thay đổi được) vào hai đầu mạch R,L,C mắc nối tiếp. Khi thì công suất của mạch đạt cực đại. Khi thì . Ngắt mạch ra khỏi điện áp xoay chiều nói trên rồi nói vào hai cực của máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở trong không đáng kể, phần cảm của nam châm có một cặp cực. Khi tốc độ quay của rôto là =20(vòng/s) hoặc = 60( vòng/s) thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm bằng nhau. Giá trị của gần nhất giá trị nào sau đây.
 A. 149,37rad/s B. 161,52 rad/s C. 156,1rad/s D. 172,3rad/s
Giải:
Khi =20(vòng/s) ->(rad/s)
 =60(vòng/s) ->(rad/s)
Giả -> -> 
Gán cho , suất điện động là E khi 
Bảng chuẩn hóa
R
E
1
1
R
E
R
E
R
E
n
R
nE
- Khi thì 
- Khi : tốc độ góc là ω1 và ω2 thìnên ta có - Từ (1) và (2) tính được n=0,96589 ->. Chọn C
VD2: Nối hai cực của máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm R, L(thuần) và tụ điện C mắc nối tiếp. Khi rôto quay với tốc độ n vòng/phút thì cường độ dòng điện qua mạch là 1A và dòng điện tức thời trong mạch nhanh pha so với điện áp tức thời giữa hai đầu mạch. Khi rôto quay với tốc độ 2n vòng/phút thì cường độ dòng điện cùng pha với điện áp tức thời giữa hai đầu AB. Cường độ dòng điện hiệu dụng lúc này là
A. A B. 8A C. 4A D. 2A
Giải:
Gán cho , , khi tốc độ quay là n
Bảng chuẩn hóa
R
E
1
x
R
E
2
R
2E
Ta có khi tốc độ quay là n thì
Khi tốc độ quay là 2n
-> Chon C.
VD3: Nối hai cực của máy phát điện xoay chiều một pha vào mạch chỉ có R và L thuần. Khi tốc độ quay của rôto là n vòng/phút thì cường độ dòng điện qua mạch là I. Khi tốc độ quay của rôto là 2n vòng/phút thì cường độ dòng điện qua mạch là IA. Khi tốc độ quay của rôto là 3n vòng/phút thì hệ số công suất của mạch là bao nhiêu?
 A. B. C. D. 
Giải:
Chọn =1, suất điện động là E khi tốc độ quay là n
Bảng chuẩn hóa
E
1
E
2
2E
3
3E
Khi tốc độ quay là n
 (1)
Khi tốc độ quay là 2n
- Từ (1) và (2) -> 
- Khi tốc độ quay là 3n vòng
 -> Chọn B
VD4: Một máy phát điện xoay chiều một pha có roto là một nam châm điện có một cặp cực quay đều với tốc độ n (bỏ qua điện trở thuần ở các cuộn dây phần ứng). Một đoạn mạch RLC được mắc vào hai cực của máy. Khi rôto quay với tốc độ vòng/s thì dung kháng của tụ điện bằng R. Khi rôto quay với tốc độ vòng/s thì điện áp hiệu dụng trên tụ đạt giá trị cực đại. Để cường độ dòng điện qua mạch đạt giá trị cực đại thì rôto phải quay với tốc độ bằng bao nhiêu?
 A. 120 vòng/s B. 50 vòng/s C. 34,6 vòng/s D. 24 vòng/s
Giải: 
Chọn khi tốc độ quay là vòng/s 
Giả sử khi điện qua mạch đạt giá trị cực đại thì roto phải quay với tốc độ n
Bảng chuẩn hóa
R
1
x
x
x
x
Khi vòng/s thì 
 khi 
Khi roto quay với tốc độ n
khi 
->vòng/s. Chọn A.
* Nhận xét: Qua các ví dụ một lần nữa khẳng định phương pháp chuẩn hóa số liệu giúp ta giải quyết bài toán nhanh, hiệu quả, phù hợp với cách thi hiện nay. 
2.3.3 Bài tập rèn luyện
Câu 1: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Biết L = CR2. Đặt vào 2 đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định, mạch có cùng hệ số công suất với hai giá trị của tần sốrad/s vàrad/s. Hệ số công suất là
	A..	 B. .	 C..	D. .
Câu 2: Mắc vào đoạn mạch RLC không phân nhánh gồm một nguồn điện xoay chiều có tần số thay đổi được. Ở tần số f1 = 50Hz, hệ số công suất đạt cực đại cosj1 = 1. Ở tần số f2 =100Hz, hệ số công suất nhận giá trị Ở tần số f3 = 75Hz, hệ số công suất của mạch cosj3 bằng
 A.0,874	 B. 0,486 	C. 0,625	 D. 0,781
Câu 3: (ĐH-2010) 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 1A. Khi rôto của máy quay đều với tốc độ 3n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là A. Nếu rôto của máy quay đều với tốc độ 2n vòng/phút thì cảm kháng của đoạn mạch AB là
	A. .	 B. R.	 C. .	D. .
Câu 4: (ĐH-2011) Đặt điện áp (U không đổi, tần số 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 tần số là f1 thì cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch có giá trị lần lượt là 6 và 8 Khi tần số là f2 thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng 1. Hệ thức liên hệ giữa f1 và f2 là
	A. 	B. 	 C. 	 D. 
Câu 5: (ĐH-2014) Đặt điện áp u = (f thay đổi được, U tỉ lệ thuận với f) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM mắc nối tiếp với đoạn mạch MB. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB chỉ có cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Biết 2L > R2C. Khi f = 60 Hz hoặc f = 90 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có cùng giá trị. Khi f = 30 Hz hoặc f = 120 Hz thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có cùng giá trị. Khi f = f1 thì điện áp ở hai đầu đoạn mạch MB lệch pha một góc 1350 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch AM. Giá trị của f1 bằng.
	A. 60 Hz	B. 80 Hz	C. 50 Hz	D. 120 Hz
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường:
Việc áp dụng sáng kiến kinh nghiệm vào bài toán mạch RLC có f thay đổi phần điện xoay chiều Vật Lý 12, tại trường THPT Câm Thủy 3 năm học 2017-2018 đã thu được kết quả như sau: học sinh tích cực tham gia giải bài tập, nhiều em tiến bộ nhanh nắm vững kiến thức cơ bản tạo hứng thú say mê học tập trong bộ môn Vật lý. Từ đó phát huy được khả năng tự giác, tích cực của học sinh, giúp các em bồi dưỡng khả năng tự học, sáng tạo các phương pháp giải nhanh
 Năm học 2017 – 2018 tôi chọn 2 lớp 12A1 là lớp áp dụng sáng kiến và lớp 12A2 không áp dụng sáng kiến. Kết quả như sau: 
- Lớp áp dụng sáng kiến:
Lớp
Sĩ số
Không làm được bài
Làm bài tập chậm
Làm bài tập nhanh
Số lượng
%
Số lượng
%
Số lượng
%
12A1
42
30
71,4
7
16,6
5
12
- Lớp không áp dụng sáng kiến
Lớp
Sĩ số
Không làm được bài
Làm bài tập chậm
Làm bài tập nhanh
Số lượng
%
Số lượng
%
Số lượng
%
12A2
44
44
100
0
 0
0
0
3. Kết luận và đề xuất.
3.1.Kết luận
 Qua việc vận dụng sáng kiến kinh nghiệm đã giúp cho học sinh hiểu rõ được bản chất bài toán mạch RLC có f thay đổi, nắm vững được phương pháp có kỹ năng giải nhanh. Từ đó phát huy khả năng tự giác, tích cực của học sinh, giúp các em bồi dưỡng k

Tài liệu đính kèm:

  • docskkn_van_dung_phuong_phap_chuan_hoa_so_lieu_giai_nhanh_mot_s.doc