Bài giảng môn học Vật lý lớp 9 - Tiết 39 - Bài 35: Các tác dụng của dòng điện xoay chiều. Đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều

Ngày soạn:........................ Ngày giảng: 9A:..................................... 9B:..................................... Tiết 39 Bài 35: Các tác dụng của dòng điện xoay chiều. Đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều. A – Mục tiêu 1. Kiến thức: Nhận biết được các tác dụng: Nhiệt, quang, từ của dòng điện xoay chiều. Bố trí được TN chứng tỏ lực từ đổi chiều khi dòng điện đổi chiều. Nhận biết được kí hiệu của Vôn kế và Ampe kế xoay chiều và sử dụng chúng để đo hiệu điện thế hiệu dụng, cường độ dòng điện xoay chiều. 2 . Kĩ năng: Sử dụng các dụng cụ đo điện và mắc mạch điện theo sơ đồ. 3. Thái độ: Trung thực, cẩn thận và sử dụng an toàn điện. B – Chuẩn bị 1. Mỗi nhóm HS: 1 bộ TN tác dụng từ của dòng điện xoay chiều. 1 bộ đổi nguồn 2 - Giáo viên: 1 Vôn kế và 1 Ampe kế xoay chiều, 1 bút thử điện. 1 bóng đèn , 1 công tắc, 8 sợi dây nối. 1 bộ đổi nguồn. C – Tổ chức hoạt động dạy – học. * ổn định tổ chức lớp: + lớp 9A.có mặt :............................... + lớp 9B có mặt :................................ Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hoạt động 1: Kiểm tra - Tổ chức tình huống. (7 phút) GV nêu Y/c kiểm tra: HS1: Dòng điện xoay chiều có đặc điểm gì khác so với dòng điện 1 chiều ? HS2: Chữa bài 34.1 và 34.2 (SBT) GV nhận xét và cho diểm. (GV đặt vẫn đề vào bài như SGK). Hoạt động 2: Tìm hiểu các tác dụng của dòng điện xoay chiều. ( 10 phút) GV làm TN biểu diễn như H35.1 (SGK) +Y/c HS quan sát TN và nêu rõ mỗi TN dòng điện xoay chiều có những tác dụng gì? +Ngoài 3 tác dụng trên dòng điện xoay chiều có những tác dụng gì ? + Có phải tác dụng từ của dòng điện xoay chiều giống như tác dụng từ của dòng điện 1 chiều không ? +Việc đổi chiều dòng điện có ảnh hưởng đến lực từ không ? GV cho HS dự đoán. GV: Để kiểm tra dự đoán ta chuyển sang phần II. Hoạt động 3: Tìm hiểu tác dụng từ của dòng điện xoay chiều. (10 phút) GV cho HS nghiên cứu TN ở hình 35.2 và 35.3 (SGK) GV giao dụng cụ TN cho các nhóm. +Y/c các nhóm tiến hành TN, thảo luận và trả lời câu C2. + Vậy tác dụng từ của dòng điện xoay chiều có gì khác so với tác dụng từ của dòng điện 1 chiều ? Hoạt động 4: Tìm hiểu các dụng cụ đo, cách đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều, (10 phút) GV tiến hành mắc mạch điện như sơ đồ hình 35.4 + Nếu đổi chiều dòng điện thì chiều quay của kim vôn kế và ampe kế sẽ như thế nào ? +Nếu thay đổi dòng điện xoay chiều bằng dòng điện 1 chiều thì kim của vôn kế và ampe kế một chiều sẽ như thế nào ? Vì sao ? GV gợi ý: + Vì lực từ tác dụng vào kim luân phiên đổi chiều, nhưng vì kim có quán tính nên trong khoảng thời gian đó kim không kịp đổi chiều à Kim đứng yên. GV giới thiệu (V) và (A) xoay chiều rồi tiến hành TN như H35.5 GV cho đại diện HS các nhóm cùng làm TN với GV. + Nếu đổi 2 đầu phích cắm thì (V) và (A) có quay không ? + Muốn đo U và I của dòng điện xoay chiều ta dùng dụng cụ nào ? GV cho HS đọc thông báo SGK/96 *GDBV MT: - Dũng điện xoay chiều cú tỏc dụng nhiệt, quang và từ. Hoạt động 5: Vận dụng - Củng cố. ( 8 phút) +Y/c cá nhân HS trả lời câu C3 và C4. +Y/c HS trong lớp nhận xét và thảo luận câu C3 và C4. Qua bài học này ta cần nắm được điều gì ? GV cho HS đọc phần ghi nhớ. *Hướng dẫn về nhà: +Học thuộc phần ghi nhớ. +Đọc phần có thể em chưa biết. +Làm bài tập 35.1 à 35.5 (SBT) +Đọc và nghiên cứu trước bài 36 “Truyền tải điện năng đi xa” 2 HS lên bảng kiểm tra: HS1: Dòng điện 1 chiều là dòng điện có chiều không đổi theo thời gian. +Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều luân phiên thay đổi. HS2: Bài 34.1: Chọn (C) Bài 34.2: Chon (D) I - tác dụng của dòng điện xoay chiều. HS quan sát GV làm TN và chỉ ra những tác dụng của dòng điện trong từng TN. + TN 1: Dòng điện có tác dụng nhiệt. + TN 2: Dòng điện có tác dụng quang. + TN 3: Dòng điện có tác dụng từ. + Ngoài ra dòng điện còn có tác dụng sinh lí. HS dự đoán câu trả lời từ câu hỏi của GV. II - tác dụng từ của dòng điện xoay chiều. 1 . Thí nghiệm HS nghiên cứu TN ở hình 35.2 và 35.3 (SGK) HS các nhóm tiến hành TN, thảo luận và trả lời câu C2. C 2: Khi dùng dòng điện 1 chiều. Lúc cực bắc (N) của nam châm bị hút nếu đổi chiều dòng điện thì cực bắc (N) của nam châm bị đẩy. + Nếu dùng dòng điện xoay chiều thì cực bắc (N) của nam châm lần lượt bị hút, đẩy. Vì do dòng điện luân phiên đổi chiều. 2 . Kết luận *Khi dòng điện dổi chiều thì lực từ của dòng điện tác dụng lên nam châm cũng đổi chiều. III - Đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế của mạch điện xoay chiều. 1 . Thí nghiệm HS trong lớp quan sát GV cùng đại diện các nhóm làm TN HS dự đoán: Kim quay theo chiều ngược lại. HS trong lớp quan sát TN. HS : Kim của (A) và (V) đứng yên. HS quan sát GV làm TN. +Đọc số chỉ của (A) và (V). + Nếu đổi đầu phích cắm kim vẫn quay theo chiều ban đầu. 2 . Kết luận: * Đo I và U của dòng điện xoay chiều bằng (A) và (V) xoay chiều . + Trên mặt (A) và (V) xoay chiều có kí hiệu: AC (hay ~) + Kết quả đo được không thay đổi khi đổi chỗ 2 chốt của phích cắm. *Tích GDBV MT: - Kiến thức về mụi trường: + Việc sử dụng dũng điện xoay chiều là khụng thể thiếu trong xó hội hiện đại. Sử dụng dũng điện xoay chiều để lấy nhiệt và lấy ỏnh sỏng cú ưu điểm là khụng tạo ra những chất khớ gõy hiệu ứng nhà kớnh, gúp phần bảo vệ mụi trường. + Tỏc dụng từ của dũng điện xoay chiều là cơ sở chế tạo cỏc động cơ điện xoay chiều. So với cỏc động cơ điện một chiều, động cơ điện xoay chiều cú ưu điểm khụng cú bộ gúp điện, nờn khụng xuất hiện cỏc tia lửa điện và cỏc chất khớ gõy hại cho mụi trường. IV – Vận dụng HS hoạt động cá nhân để trả lời câu C3 và C4. C 3: Sáng như nhau vì có cùng giá trị hiệu dụng tương đương. C4: Cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng. Vì dòng điện chạy qua nam châm là dòng điện xoay chiều nên từ trường của nam châm là từ trường biến đổi à Số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến đổi. HS đọc phần ghi nhớ SGK. *Ghi nhớ: (SGK/97) Rút kinh nghiệm .. Ngày soạn:........................ Ngày giảng: 9A:..................................... 9B:..................................... Tiết 40 Bài 36: Truyền tải điện năng đi xa A – Mục tiêu 1 . Kiến thức: Lập được công thức tính năng lượng hao phí do toả nhiệt trên đường dây tải điện. Nêu được 2 cách làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện và lí do chọn cách làm tăng hiệu điện thế ở 2 đầu dây dẫn. 2 . Kĩ năng: Tổng hợp các kiến thức đã hoch để đi đến kiến thức mới. 3 . Thái độ: Ham học hỏi, hợp tác hoạt động nhóm. B – Chuẩn bị: HS ôn lại các kiến thức về công suất của dòng điện và công suất toả nhiệt của dòng điện. C – Tổ chức hoạt động dạy – Học * ổn định tổ chức lớp: + lớp 9A có mặt :................................. + lớp 9B có mặt :.................................. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hoạt động 1: Kiểm tra - Tổ chức tình huống học tập. (8 phút) GV nêu Y/c kiểm tra: + Viết các công thức tính công suất của dòng điện. GV nhận xét và cho điểm. ĐVĐ: ở các khu dân cư thường có trạm biến thế. Trạm biến thế dùng để làm gì?Tại sao đường dây tải điện lại có hiệu điện thế lớn ? Làm như thế có lợi gì ?Để biết được điều đó ta sẽ đi nghiên cứu bài học hôm nay Hoạt động 2: Phát hiện sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện. (15 phút) GV thông báo: Truyền tải điện năng từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện. Dùng dây dẫn có nhiều thuận lợi hơn so với việc vận chuyển các dạng năng lượng như than đá, dầu lửa ...và làm giảm được sự ô nhiễm môi trường. + Truyền tải điện như thế liệu có bị hao hụt và mất mát gì không ? Nếu có thì nguyên nhân nào gây nên ? GV cho HS đọc mục 1 SGK để tìm công thức liên hệ giữa P, U, R. +Y/c HS lên bảng trình bày lập luận tìm công thức tính Php *GDBV MT: - Khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dõy dẫn sẽ cú một phần điện năng hao phớ do hiện tượng tỏa nhiệt trờn đường dõy. - Cụng suất hao phớ do tỏa nhiệt trờn đường dõy tải điện tỷ lệ nghịch với bỡnh phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dõy. - Việc truyền tải điện năng đi xa bằng hệ thống cỏc đường dõy cao ỏp là một giải phỏp tối ưu để giảm hao phớ điện năng và đỏp ứng yờu cầu truyền đi một lượng điện năng lớn. Ngoài ưu điểm trờn, việc cú quỏ nhiều cỏc đường dõy cao ỏp cũng làm phỏ vỡ cảnh quan mụi trường, cản trở giao thụng và gõy nguy hiểm cho người khi chạm phải đường dõy điện. Hoạt động 3: Tìm phương án đề xuất biện pháp làm giảm công suất hao phí.(15 phút) GV cho các nhóm thảo luận câu C1, C 2 và C3. + Nếu làm dây bằng chất có điện trở suất nhỏ như bạc: r = 1,6.10-8 Wm thi sẽ làm giảm R rất nhiều nhưng rất tốn kém. + Vậy trong 2 cách trên cách nào có lợi nhất ? +Từ lập luận trên ta rút ra kết luận gì Hoạt động 4: Vận dụng - Củng cố. (12 phút) + Y/c HS hoạt động cá nhân để trả lời câu C4 và C5. +Y/c HS trong lớp nhận xét và thảo luận câu C4 và C5. Qua bài học này ta cần nắm được điều gì ? *Hướng dẫn về nhà: +Học thuộc phần ghi nhớ. +Đọc phần có thể em chưa biết. +Làm bài tập 36.1 à 36.5 (SBT) +Đọc và nghiên cứu trước bài 37 “Máy biến thế” 1 HS lên bảng kiểm tra: P = U.I P = I2.R P = ; P = HS suy nghĩ và trả lời: +Trạm biến thế dùng để giảm hiệu điện thế từ dây truyền tải cao thế xuống hiệu điện thế 220V. HS suy nghĩ đưa ra dự đoán. I - sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện. HS nghe thông báo của GV. +Cá nhân HS trả lời câu hỏi của GV. 1 . Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện. HS đọc mục 1 SGK và thảo luận nhóm để tìm công thức: P = U.I Php = R.I2 =>Php = *Tích GDBV MT: - Biện phỏp GDBVMT: Đưa cỏc đường dõy cao ỏp xuống lũng đất hoặc đỏy biển để giảm thiểu tỏc hại của chỳng. 2 . Cách làm giảm hao phí HS hoạt động nhóm thảo luận câu C1, C2, C3. C1: Có 2 cách làm giảm hao phí trên đường dây truyền tải điện là: Giảm R hoặc tăng U. C 2: Biết R = r.. Chất làm dây đã chọn trước, chiều dài của dây không đổi. Vậy phải tăng S nghĩa là dùng dây có tiết diện lớn à Khối lượng lớn à Trọng lượng lớn à Cột phải lớn à Tốn kém. (Còn lớn hơn giá trị điện năng bị hao phí) C 3: Tăng U công suất hao phí giảm rất nhiều (Vì Php tỉ lên nghịch với U2) Phải chế tạo máy tăng hiệu điện thế ở đầu nguồn. 3 . Kết luận: (SGK/99) II – Vận dụng HS hoạt động cá nhân để trả lời câu C4 và C5 C4: Hiệu điện thế tăng 5 lần à Công suất hao phí giảm 52 = 25 lần ( vì Php tỉ lên nghịch với U2) C5: Bắt buộc phải dùng máy biến thế để giảm công suất hao phí à Tiết kiệm à Bớt khó khăn vì dây dẫn to và nặng HS đọc phần ghi nhớ SGK *Ghi nhớ (SGK/99) Rút kinh nghiệm