Bài giảng môn học Vật lý lớp 9 - Tuần 20 - Tiết 39 - Bài 31: Hiện tượng cảm ứng điện từ

Tuần : 20 Ngày soạn : 24/12/2012 Tiết : 39 Ngày dạy : 31/12/2012 §31. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ I. MỤC TIÊU. 1- Kiến thức: - Làm được thí nghiệm dùng nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện để tạo ra dòng điện cảm ứng. - Mô tả được cách làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộc dây dẫn kín bằng nam châm điện hoặc nạm châm vĩnh cửu. - Sử dụng được đúng hai thuật ngữ mới, đó là dòng điện cảm ứng và hiện tượng cảm ứng điện từ. 2- Kỹ năng: - Quan sát và mô tả chính xác hiện tượng xảy ra. 3- Thái độ: - Thực hiện an toàn điện. - Yêu thích môn học, trung thực, có ý thức thu thập thông tin, khéo léo trong thao tác thí nghiệm. II. CHUẨN BỊ. * Đối với GV. - 1 đinamô xe đạp có lắp bóng đèn. - 1 đinamô xe đạp đã bóc một phần vỏ ngoài đủ nhìn thấy nam châm và cuộn dây ở trong. * Đối với mỗi nhóm HS. - 1 cuộn dây có gắn bóng đèn LED. - 1 thanh nam châm có trục quay vuông góc với thanh. - 1 nam châm điện và 2 pin 1,5V. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH. HỌAT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN NỘI DUNG Hoạt động 1 (5 phút) Phát hiện ra cách khác để tạo ra dòng điện ngoài cách dùng pin hay ăcquy. Cá nhân suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV. Có thể nêu lên xe máy, xe đạp. Có một số ý kiến khác nhau về hoạt động của đinamô xe đạp. Không thảo luận. * Nêu vấn đề: Ta đã biết muốn tạo ra dòng điện phải dùng nguồn điện là pin hoặc ăcquy. - Em có biết trường hợp nào không dùng pin hoặc ăcquy mà vẫn tạo ra dòng điện được không? * Bộ phận gì làm cho đèn xe đạp phát sáng? - Trong bình điện xe đạp (đinamô xe đạp) có những bộ phận nào, chúng hoạt động như thế nào để tạo ra dòng điện? Hoạt động 2 (6 phút) Tìn hiểu cấu tạo đinamô xe đạp và dự đoán xem hoạt động của bộ phận nào trong đinamô là nguyên nhân chính gây ra dòng điện? Phát biểu chung ở lớp, trả lời câu của GV, không thảo luận. * Yêu cầu HS xem hình 31.1 và quan sát một đinamô đã bóc vỏ trên bàn GV để chỉ ra các bộ phận chính của đinamô. Hãy dự đoán xem hoạt động của bộ phận chính nào của đinamô gây ra dòng điện? I/ Cấu tạo và hoạt động của đinamô xe đạp. Gồm 1 nam châm và cuộn dây.Khi quay núm của đinamô thì NC quay theo và đèn sáng. Hoạt động 3 (10 phút) Tìm hiểu cách dùng nam châm vĩnh cửu để tạo ra dòng điện. Xác định trong trường hợp nào thì nam châm vĩnh cửu có thể tạo ra dòng điện? Làm việc theo nhóm. a. Làm thí nghiệm 1. - Trả lời C1, C2. b. Nhóm cử đại diệ phát biểu, thảo luận chung ở lớp rút ra nhận xét, chỉ ra trong trường hợp nào nam châm vĩnh cửu có thể tạo ra dòng điện. * Hường dẫn HS làm từng động tác dứt khoát và nhanh: - Đưa thanh nam châm vào trong lòng cuộn dây. - Để nam châm nằm yên một lúc trong lòng cuộn dây. - Kéo nhanh nam châm ra khỏi cuộn dây. * Yêu cầu HS mô tả rõ: dòng điện xuất hiện trong khi di chuyển nam châm lại gần hay ra xa cuộn dây. II/ Dùng nam châm để tạo ra dòng điện. 1.Dùng nam châm vĩnh cữu. +Thí nghiệm: C1:Trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng khi: +Di chuyển NC lại gần cuộn dây. +Di chuyển NC ra xa cuộn dây. C2:Trong cuộn dây có xuất hiện dòng điện cảm ứng. +Nhận xét 1:dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi ta đưa 1 cực NC lại gần hay ra xa một đầu cuộn dây đó hoặc ngược lại Hoạt động 4 (10 phút) Tìm hiểu cách dùng nam châm điện để tạo ra dòng điện, trong trường hợp nào thì nam châm điện có thể tạo ra dòng điện. Làm việc theo nhóm a. Làm thí nghiệm 2. - Trả lời C2. b. Làm rõ khi đóng hay ngắt mạch điện được mắc với nam châm điện thì từ trường nam châm thay đổi như thế nào? c. Thảo luận chung ở lớp, đi đến nhận xét về những trường hợp xuất hiện dòng điện. * Hướng dẫn HS lắp ráp thí nghiệ, cách đặt nam châm điện (lõi sắt của nam châm đưa sâu vào lòng cuộn dây) * Gợi ý thảo luận: Yêu cầu HS làm rõ khi đóng hay ngắt mạch điện thì từ trường của nam châm điện thay đổi thế nào? (Dòng điện có cường độ tăng lên hay giảm đi khiến chi từ trường mạnh lên hay yếu đi). 2.Dùng nam châm điện: +Thí nghiệm2: C3:Dòng điện xuất hiện +Khi đóng MĐ của NC điện. +Di chuyển NC ra xa cuộn dây. +Nhận xét 2:SGK Hoạt động 5 (2 phút) Tìm hiểu thuật ngữ mới: Dòng điện cảm ứng, hiện tượng cảm ứng điện từ. Cá nhân đọc SGK. * Nêu câu hỏi: những thí nghiệm trên cho biết với việc dử dụng nam châm thì khi nàm có thể tạo ra dòng điện cảm ứng. Hoạt động 6 (5 phút) Vận dụng. - Làm việc cá nhân. - Trả lời C4. a. Cá nhân phát biểu chung ở lớp, nêu dự đoán. b. Xem GV biểu diễn thí nghiệm kiểm tra. * Yêu cầu một HS đưa ra dự đoán. - Nêu câu hỏi: Dựa vào đâu mà đưa ra dự đoán như thế? * Làm thí nghiệm biểu diễn để kiểm tra dự đoán. III/ Hiện tượng cảm ứng điện từ: C4: Trong cuộn dây có dòng điện cảm ứng xuất hiện. C5: Đúng là nhờ nam châm ta có thể tạo ra dòng điện. Hoạt động 7 (3 phút) Củng cố. a. Cá nhân tự đọc điều cần ghi nhớ ở cuối bài. b. Trả lời các câu hỏi củng cố của GV. Ngoài 2 cách trong SGK có thể nêu thêm các cách như cho nam châm điện chuyển động, cho nam châm quay trước cuộn dây. * Nêu câu hỏi củng cố: - Có những cách nào có thể dùng nam châm để tạo ra dòng điện? - Dòng điện đó được gọi là dòng điện gì? Ghi nhớ: + Có nhiều cách dùng nam châm để tạo ra dòng điện trong một cuộn dây dẫn kín .Dòng điện tạo ra theo cách đó gọi là dòng điện cảm ứng. +Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ. *Củng cố, luyện tập: - Treo bảng phụ bài 31.3 SBT ( Trang .39) * Hướng dẫn HS tự học ở nhà: - nhắc lại phần ghi nhớ - Đọc bài 31.1, 31.2 và 31.4 * Rút kinh nghiệm và bổ sung : ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Tuần : 20 Ngày soạn : 24/12/2012 Tiết : 40 Ngày dạy : 31/12/2012 ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG I. MỤC TIÊU. 1- Kiến thức: - Xác định được có sự biến đổi ( tăng hay giảm) của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín khi làm thí nghiệm với nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện. - Dựa trên quan sát thí nghiệm, xác lập được mối quan hệ giữa sự xuất hiện dòng điện cảm ứng và sự biến đổi của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín. - Phát biểu được điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng - Vận dụng được điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng để giải thích và dự đoán những trường hợp cụ thể, trong đó xuất hiện hay không xuất hiện dòng điện cảm ứng.. 2- Kỹ năng: - Quan sát thí nghiệm, mô tả chính xác hiện tượng xảy ra. - Phân tích, tổng hợp kiến thứ cũ. 3- Thái độ: - Yêu thích môn học, trung thực, có ý thức thu thập thông tin, khéo léo trong thao tác thí nghiệm. II. CHUẨN BỊ. * Đối với mỗi nhóm HS. Mô hình cuộn dây dẫn và đường sức từ của một nam châm. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH. HỌAT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN NỘI DUNG Hoạt động 1 (7 phút) Nhận biết được vai trò của từ trường trong hiện tượng cảm ứng điện từ. a. Trả lời các câu hỏi của GV, nêu lên nhiều cách khác nhau dùng nam châm để tạo dòng điện. b. Phát hiện: Các nam châm khác nhau đùe có thể gây ra dòng điện cảm ứng. Vậy không phải chính cái nam châm mà là một cái gì chung của các nam châm đã gây ra dòng điện cảm ứng. Cần phải tìm yếu tố chung đó. - Khảo sát sự biến đổi số các đường sức từ (của nam châm) xuyên qua tiết diện S của của dây. * Nêu câu hỏi để HS nhớ lại vai trò của nam châm trong việc tạo ra dòng điện cảm ứng như sau: Có những cách nào dùng nam châm để tạo ra dòng điện cảm ứng? (Chú ý gợi ý cho HS dùng các loại nam châm khác nhau hoạt động khác nhau) * Vậy việc tạo ra dòng điện cảm ứng có phụ thuộc vào chính cái nam châm hay trạng thái chuyển động của nam châm không? - Có yếu tố nào chung trong các trường hợp đã gây ra dòng điện cảm ứng? * GV thông báo: Các nhà khoa học cho chính từ trường của nam châm đã tác dụng một cách nào đó lên cuộn dây dẫn và gây ra dòng điện cảm ứng. Nêu câu hỏi: Ta đã biết, có thể dùng đường sức từ để biểu diễn từ trường. Vậy ta phải làm thế nào để nhận biết được sự biến đổi của từ trường trong lòng cuộn dây, khi đưa nam châm lại gần hoặc ra xa cuộn dây? Hoạt động 2 (8 phút) Khảo sát sự biến đổi của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn khi một cực nam châm lại gần hay ra xa cuộn dây dẫn trong thí nghiệm tạo ra dòng điện cảm ứng bằng nam châm vĩnh cửu hình 32.1 - Làm việc theo nhóm. a. Đọc mục “Quan sát” trong SGK, kết hợp với việc thao tác trên mô hình cuộn dây và đường sức từ, để trả lời C1. b. Thảo luận chung ở lớp, rút ra nhận xét vè sự biễn đổi của của đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây khi đưa nam châm vào, kéo nam châm ra khỏi cuộn dây. Hướng dẫn HS sử dụng mô hình và đếm số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây khi kim nam châm ở xa và khi lại gần cuộn dây. I/ Sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây. -C1: +Số đường sức tăng. +Số đường sức không đổi. +Số đường sức giảm. +Số đường sức tăng. -Nhận xét 1:SGK Hoạt động 3 (12 phút) Tìm mối quan hệ giữa sự tăng hay giảm của số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây với sự xuất hiện dòng điện cảm ứng (điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng) a. Suy nghĩ cá nhân. Lập bảng đối chiếu, tìm từ thích hợp điền vào chỗ trống trong bảng 1 SGK. b. Trả lời C2, C3. c. Thảo luận chung ở lớp, rút ra nhận xét về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng (nhận xét 2 SGK). * Nêu câu hỏi: Dựa vào thí nghiệm dùng kim nam châm vĩnh cửu để tạo ra dòng điện cảm ứng và kết quả khảo sát sự biến đổi của số đường sức từ qua tiết diện S khi di chuyển nam châm, hãy nêu ra mối quan hệ giữa sự biến thiên của số đường sức từ qua tiết diện S và sự xuất hiện dòng điện cảm ứng. * Hướng dẫn HS lập bảng đối chiếu (bảng 1 SGK) để nhận ra mối quan hệ. * Tổ chức cho HS thảo luận chung ở lớp. II/ Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng. C3:Khi số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây biến đổi (tăng hay giảm) thì xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín. +Nhận xét 2: SGK C4: +Khi đóng mạch điện, cường độ dòng điện tăng từ không đến có, từ trường của NC điện mạnh lên , số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây tăng, do đó xuất hiện dòng điện cảm ứng. +Khi ngắt mạch điện, cường độ dòng điện trong NC điện giảm về không , từ trường của NC yếu đi, số đường sức từ biểu diễn từ trường giảm, số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây giảm, do đó xuất hiện dòng điện cảm ứng +Kết luận: SGK Hoạt động 4 (5 phút) Vận dụng nhận xét 2 để giải thích nguyên nhân xuất hiện dòng điện cảm ứng trong thí nghiệm với nam châm điện ở bài trước (H.31.3 SGK) a. Trả lời C4 và câu hỏi gợi ý của GV. b. Thảo luận chung ở lớp. * Gợi ý thêm: Từ trường của nam châm điện biến đổi thế nào khi cường độ dòng điện qua nam châm điện tăng, giảm? Suy ra sự biến đổi của số đường sức từ biểu diễn từ trường xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn. III/ Vận dụng: C5: Quay núm của đinamô, nam châm quay theo. Khi một cực của nam châm lại gần cuộn dây, số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây tăng, lúc đó xuất hiện dòng điện cảm ứng. Khi cực đó của nam châm ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây giảm, lúc đó cũng xuất hiện dòng điện cảm ứng. C6: tương tự C5. Hoạt động 5 (2 phút) Rút ra kết luận về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn. Tự đọc kết luận trong SGK. Trả lời câu hỏi thêm của GV. * Hỏi thêm: Kết luận này có khác gì với nhận xét 2. (Tổng quát hơn, đúng trong mọi trường hợp) Yêu cầu HS chỉ rõ, khi nam châm chuyển từ vị trí nào sang vị trí nào thì số đường sức từ qua cuộn dây tăng, giảm. Hoạt động 4 (6 phút) Củng cố. Tự đọc phần ghi nhớ. Trả lời câu hỏi củng cố của GV. * Câu hỏi củng cố: - Ta không tìm thấy từ trường, vậy làm thế nào để khảo sát được sự biến đổi của từ trường ở chỗ có cuộn dây? - Làm thế nào để nhận biết được mối quan hệ giữa số đường sức từ và dòng điện cảm ứng? - Với điều kiện nào thì trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng? Hướng dẫn về nhà: +Đọc phần có thể em chưa biết. +Học và làm BT 32 (SBT). +Phát đề cương ôn tập HKI Ghi nhớ : Điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên. *Củng cố, luyện tập: - Treo bảng phụ bài 32.1 SBT ( Trang .40) * Hướng dẫn HS tự học ở nhà: - nhắc lại phần ghi nhớ - Đọc bài 32.2, 32.3 và 32.4 * Rút kinh nghiệm và bổ sung : ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Tuần : 21 Ngày soạn : 31/12/2012 Tiết : 41 Ngày dạy : 7/01/2013 Bài 33: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I/ MỤC TIÊU: 1. Nêu được sự phụ thuộc của chiều dòng điện cảm ứng vào sự biến đổi của số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây. 2.Phát biểu đặc điểm của dòng điện xoay chiều là dòng điện cảm ứng có chiều luân phiên thay đổi. 3. Bố trí được thí nghiệm tạo ra dòng điện xoay chiều trong cuộn dây dẫn kín theo hai cách: cho nam châm quay hoặc cho cuộn dây quay. Dùng đèn LED để phát hiện sự đổi chiều của dòng điện. 4. Dựa vào quan sát TN để rut ra điều kiện chung làm xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều. II/ CHUẨN BỊ: * Đối với mỗi nhóm HS: - 1 cuộn dây dẫn kín có 2 bóng đèn LED mắc song song ngược chiều vào mạch điện. 1 nam châm vĩnh cửu có thể quay quanh một trục thẳng đứng. 1 mô hình cuộc dây quay trong từ trường của nam châm. * Đối với GV: - 1 bộ phát hiện dòng điện xoay chiều: gồm 1 cuộn dây dẫn kín có mắc 2 bóng đèn LED song song, ngược chiều có thể quay trong từ trường của một nam châm. III/ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG CỦA HS: 1/ Ổn định tổ chức: 3/ Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV NỘI DUNG * Hoạt động 1: Phát hiện vấn đề mới cần nghiên cứu: Có một dòng điện khác với dòng điện 1 chiều không đổi do Pin và ắcquy tạo ra, + Quan sát GV làm TN. Trả lời âu hỏi của GV: - Kim của vôn kế không quay - Phát hiện ra dòng điện trên lưới điện trong nhà không phải là dòng điện một chiều * Đưa ra cho HS xem 1 bộ pin 3V và một nguồn điện 3V lấy ra từ lưới điện trong phòng. Lắp bóng đèn vào 2 nguồn điện trên, đèn sáng chứng tỏ 2 nguồn điện trên đều có dòng điện. + Mắc vôn kế 1 chiều vào 2 cực pin kim vôn kế quay. + Đặt câu hỏi: Mắc vôn kế 1 chiều vào nguồn điện lấy từ lưới điện trong nhà, kim vôn kế có quay không? + Đặt câu hỏi: Tại sao trường hợp thứ 2 kim vôn kế không quay mặc dù vẫn có dòng điện? Hai dòng điện có giống nhau không? + Giới thiệu dòng điện mới phát hiện có tên là dòng điện xoaychiều * Hoạt động 2: Phát hiện dòng điện cảm ứng có thể đổi chiều và tìm hiểu trong trường hợp nào thì dòng điện cảm ứng đổi chiều: + Làm việc theo nhóm: làm TN như hình 33.1 SGK + Thảo luận nhóm, rút ra kết luận, chỉ rõ khi nào dòng điện cảm ứng đổi chiều (Khi số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn đang tăng mà chuyển sang giảm hoặc ngược lại.) + Cử đại diện nhóm trình bày kết luận các nhóm khác khác bổ sung. * Hướng dẫn HS làm TN, động tác đưa nam châm vào ống dây, rút nam châm ra nhanh và dứt khoát + Nêu câu hỏi: - Có phải cứ mắc đèn LED vào nguồn điện là nó phát sáng hay không? - Vì sao dùng hai đèn LED mắc song song ngược chiều? + Yêu cầu HS trình bày lập luận, kết hợp 2 nhận xét về sự tăng giảm của số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây và sự luân phiên bật sáng của 2 đèn để rút ra kết luận.Có thể lập bảng đổi chiếu. I / CHIỀU CỦA DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG: 1/ Thí nghiệm: Hình 33.1 2/ Kết luận: Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuợn dây tăng thì dòng điện cảm ứng trong cuộn dây có chiều ngược với chiều dòng điện cảm ứng khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện đó giảm. * Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm mới: Dòng điện xoay chiều: + Cá nhân tự đọc mục 3 trong SGK. + Trả lời câu hỏi của GV + Nêu câu hỏi: Dòng điện xoay chiều có chiều biến đổi như thế nào + Yêu cầu HS phân tích xem, khi cho nam châm quay thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S biến 3/ Dòng điện xoay chiều: Nếu ta liên tục đưa nam châm vàovàkéo nam châmra khỏi cuộn dây dẫn kín thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện luân phiên đổi chiều. Gọi là dòng điện xoay chiều. * Hoạt động 4: Tìm hiểu 2 cách tạo ra dòng điện xoay chiều: a) Tiến hành TN như hình 33.2 SGK -Nhóm HS thảo luận và nêu dự đoán - Tiến hành TN kiểm tra dự đoán. b) Quan sát TN hình 33.3 - GV biểu diễn TN kiểm tra như hình 33.4 SGK - Từng HS phân tích kết quả quan sát xem có phù hợp với dự đoán không? c) Rút ra kết luận chung đổi như thế nào? Từ đó suy rachiều của dòng điện cảm ứng có đặc điểm gì. Sau đó mới phát dụng cụ cho HS làm TN kiểm tra. + Gọi 1 HS trình bày lập luận rút ra dự đoán. Các HS khác nhận xét bổ sung chỉnh lại lập luận cho chắt chẽ * GV biểu diễn TN: Gọi HS trình bày điều quan sát được.(2 đèn vạch ra 2 nửa vòng sáng khi cuộn dây quay) - Hiện tượng trên chứng tỏ điều gì (Dòng điện trong cuộn dây luân phiên thay đổi) - TN có phù hợp với dự đoán không II/ CÁCH TẠO RA DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG: 1/ Cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn kín 2/ Cho cuộn dây dẫn quay trong từ trường: + Câu C3: 3/ Kết luận: Trong cuộn dây dẫn kín dòng điện cảmứng xoay chiều xuất hiện khi cho nam châm quay trước cuộn dây hay cho cuộn dây quay trong từ trường. * Hoạt động 5: Vận dụng - Cá nhân chuẩn bị. - Thảo luận chung ở lớp * Trong trường hợp nào thì trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện xoay chiều? III/ VẬN DỤNG: + Câu C4: * GHI NHỚ: Xem SGK * Hoạt động 6: Củng cố - Cá nhân tự đọc phần ghi nhớ và trả lời câu hỏi của GV * Vì sao khi cuộn dây quay trong từ trường thì cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng? *Củng cố, luyện tập: - Treo bảng phụ bài 33.1 SBT ( Trang .41) * Hướng dẫn HS tự học ở nhà: - nhắc lại phần ghi nhớ - Đọc bài 33.2, 33.3 và 33.4 * Rút kinh nghiệm và bổ sung : ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Tuần : 21 Ngày soạn : 31/12/2012 Tiết : 42 Ngày dạy : 7/01/2013 Bài 34: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU I/ MỤC TIÊU: 1. Nhận biết được hai bộ phận chính của một máy phát điện xoay chiều, chỉ ra được rôto và stato của mỗi loại máy. 2. Trình bày được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều. 3. Nêu được cách làm cho máy phát điện có thể phát điện liên tục. II/ CHUẨN BỊ: * Đối với GV: - Mô hình máy phát điện xoay chiều. III/ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG CỦA HS: 1/ Ổn định tổ chức: 2 / Kiểm tra bài cũ: a) Như thế nào gọi là dòng điện xoay chiều? Có mấy cách tạo ra dòng điện xoay chiều? Phân tích từng cách? 3/ Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV NỘI DUNG *Hoạt động 1: Xác định vấn đề cần nghiên cứu: Tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắchoạt động của các máy phátđiện xoay chiều loại khác nhau: + Một vài HS phát biểu ý kiến phỏng đoán. Không thảo luận + Nêu vấn đề: Trong các bài trước chúng ta đã biết nhiều cách tạo ra dòng điện xoay chiều. Dòng điện ta dùng trong nhà là do các nhà máy điện rất lớn như Hòa Bình, Yali tạo ra. Dòng điện dùng để thắp sáng đèn xe đạp là do Đinamô tạo ra.Vậy Đinamô xe đạp và máy phát điện khổng lồ trong các nhà máy có gì giống nhau và khác nhau? *Hoạt động 2: Tìm hiểu các bộ phận chính của các máy phát điện xoay chiều và hoạt động của chúng khi phát điện: + Làm việc theo nhóm. a) Quan sát mô hình máy phát điện xoay chiều và các hình 34.1 và 34.2 SGK. + Trả lời câu C1: Bộ phận chính là cuộn dây và nam châm. Khác nhau: Một loại có nam châm quay, cuộn dây đứng yên ; loại thứ 2 có cuộn dây quay còn nam châm đứng yên, còn có bộ góp điện gồm vành khuyên và thanh quét. b) Thảo luận chung ở nhóm c) Rút ra kết luận về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động chung cho cả 2 loại máy. + Yêu cầu HS quan sát hình 34.1 và 34.2 SGK. + Cho HS quan sát mô hình máy phát điện xoay chiều thật, nêu lên các bộ phận chính và hoạt động của nhóm + Tổ chức cho HS thảo luận chung ở lớp. Đặt câu hỏi thêm: - Vì sao không coi bộ góp điện là bộ phận chính? - Vì sao các cuộn dây của máy phát điện lại được quấn quanh lõi sắt? - Hai loại máy phát điện xoay chiều có cấu tạo khác nhau nhưng nguyên tắc hoạt động có khác nhau không? I/ Cấu tạo và hoạt động Của máy phát điện xoay Chiều: 1/ Quan sát:Máy phát điện xoay chiều hình 34.1 và 34.2 SGK. + Câu C1: + Câu C2: Khi nam châm hoặc cuộn dây quay thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây luân phiên tăng giảm. 2/ Kết luận: Các máy phát điện xoay chiều đều có 2 bộ phận chính là nam châm và cuộn dây dẫn. + Một trong hai bộ phận đó đứng yên gọi là stato. Bộ phận còn lại có thể quay được gọi là rôto *Hoạt động 3: Tìm hiểu một số đặc điểm của máy phát điện trong kỹ thuật và trong sản xuất: a) Làm việc cá nhân. Trả lời câu hỏi của GV. b) Tự đọc SGK để tìm hiểu một số đặc điểm kỹ thuật: - Cường độ dòng điện. - Hiệu điện thế. - Tần số. - Kích thước. - Cách làm quay rôto của máy phát điện. + Sau khi HS tự nghiên cứu mục II: Máy phát điện xoay chiều trong kỹ thuật. Yêu cầyu một vài HS nêu lên những đặc điểm kỹ thuật của máy. III/ Máy phát điện xoay Chiều trong kỹ thuật : 1/ Đặc tính kỹ thuật: Máy phát điện trong công nghiệp có: I = 2000A, U = 25 000V Tần số: 50Hz Đường kính 4m, chiều dài 20m. Công suất 300MW 2/ CÁCH LÀM QUAY MÁY PHÁT ĐIỆN Trong kỹ thuật có nhiều cách làm quay rôto máy phát điện như: dùng động cơ nổ, dùng tuabin nước, dùng cánh quạt gió. *Hoạt động 4: Tìm hiểu bộ góp điện trong máy phát điện có cuộn dây quay: + Thảo luận chung ở lớp về cấu tạo của máy. + Nêu câu hỏi: - Trong máy phát điện loại nào cần phải có bộ góp điện? - Bộ góp điện có tác dụng? *Hoạt động 5: Vận dụng Dựa vào những thông tin thu thập được trong bài học để Trả lời câu C3: + Làm việc cá nhân. + Thảo luận chung ở lớp + Yêu cầu HS đối chiếu từng bộ phận của Đinamô xe đạp với các bộ phận tương ứng của máy phát điện trong kỹ thuật, các thông số kỹ thuật tương ứng III/ VẬN DỤNG: + Câu C3: - Giống nhau: Đều có nam châm và cuộn dây dẫn, khi một trong hai bộ phận quay thì xuất hiện dòng điện xoay chiều *Hoạt động 6: Củng cố + Tự đọc phần Ghi nhớ. + Trả lời câu hỏi củng cố của GV + Đọc phần” Có thể em chưa biết” + Nêu một số câu hỏi củng cố như: - Trong mỗi loại máy phát điện xoay chiều, rôto là bộ phận nào, stato là bộ phận nào? - Vì sao bắt buộc phải có một bộ phận quay thì máy mới phát điện? - Tại sao máy lại phát ra dòng điện xoay chiều? - Khác nhau: Đinamô có kích thước nhỏ hơn, công suất phát điện nhỏ hơn, hiệu điện thế, cường độ dòng điện ở đầu ra nhỏ hơn * GHI NHỚ: Một máy phát điện xoay chiều có 2 bộ phận chính là nam châmvà cuộn dây dẫn. Một trong 2 bộ phận đó đứng yên gọi là stato, bộ phận còn lại quay gọi là rôto. *Củng cố, luyện tập: - Treo bảng phụ bài 34.1 SBT ( Trang .42) * Hướng dẫn HS tự học ở nhà: - nhắc lại phần ghi nhớ - Đọc bài 34.2, 34.3 và 34.4 * Rút kinh nghiệm và bổ sung : ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Tuần : 22 Ngày soạn : 07/01/2013 Tiết : 43 Ngày dạy : 14/01/2013 Bài 35: CÁC TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐO CƯỜNG ĐỘ VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ XOAY CHIỀU I / MỤC TIÊU: 1. Nhận biết được các tác dụng nhiệt, quang, từ của dòng điện xoay chiều . 2. Bố trí được thí nghiệm chứng tò lực từ đổi chiều khi dòng điện đổi chiều. 3. Nhận biết được ký hiệu của ampe kế và vôn kế xoay chiều, sử dụng được để đo cường độ và hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều. II/ CHUẨN BỊ: * Đối với mỗi nhóm HS: - 1 nam châm điện, 1 nam châm vĩnh cửu. 1 nguồn điện 1 chiều 3V – 6V, 1 nguồn điện xoay chiều 3V – 6V. * Đối với GV: - 1 ampe kế xoay chiều, 1 vôn kế xoay chiều, 1 bóng đèn 3V có đui. 1 công tắc, 8 sợi dây nối, 1 nguồn điện 1 chiều 3V – 6V, 1 nguồn điện xoay chiều 3V – 6V. III/ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG CỦA HS: 1/ Ổn định tổ chức: 2/ Kiểm tra bài cũ: a) Nêu cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều? b) Máy phát điện xoay chiều trong kỹ thuật có những đặc tính kỹ thuật nào? Kể ra? 3/ Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV NỘI DUNG *Hoạt động 1: Phát hiện dòng điện xoay chiều có cả tác dụng giống và tác dụng khác với dòng điện một chiều: + Cá nhân suy nghĩ,trả lời câu hỏi của GV +Nhắc lại nhữngt tác dụng của dòng điện 1 chiều và nêu tác dụng của dòng điện xoay chiều đã biết. + Không thảo luận + Nêu câu hỏi đặt vấn đề: Trong các bài trước ta đã biết 1 số tính chất của dòng điện 1 chiều và dòng điện xoay chiều. Hãu nêu lên những tác dụng giống nhau