Bài giảng môn học Vật lý lớp 9 - Tuần 21 - Tiết 41 - Bài 35: Tác dụng của dòng điện xoay chiều. đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế xoay chiều

Tuần : 21 Ngày soạn : 21-01-2013 Tiết : 41 Ngày dạy : 23-01-2013 Bài 35: TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU. ĐO CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ XOAY CHIỀU I . Mục tiêu: 1. Kiến thức: - Nêu được các tác dụng của dịng điện xoay chiều. - Phát hiện dịng điện là dịng điện xoay chiều hay dịng điện một chiều dựa trên tác dụng từ của chúng. - Nêu được các số chỉ của ampe kế và vơn kế xoay chiều cho biết giá trị hiệu dụng của cường độ dịng điện và của điện áp xoay chiều 2. Kĩ năng: - Nhận biết được kí hiệu của ampekế và vôn kế xoay chiều sử dụng được chúng để đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện xoay chiều. 3. Thái độ: - Biết làm việc tự lực để tiến hành có kết quả công việc. II. Chuẩn bị: 1. GV: - 1 Ampekế xoay chiều; 1vôn kế xoay chiều; 1 bóng đèn 3V có đui; 1 công tắc; 8 sợi dây nối; 1 nguồn điện một chiều 3-6V;1 nguồn điện xoay chiều 3-6V. 2. HS: - Cho từng nhóm hs: 1nam châm điện; 1 nam châm vĩnh cữu; 1 nguồn điện một chiều 3-6V; 1 nguồn điện xoay chiều 3-6V. III. Tổ chức hoạt động dạy và học: 1. Ổn định lớp: - Kiểm tra sĩ số vệ sinh lớp. 2. Kiểm tra bài cũ: - Trong máy phát điện xoay chiều rô tô là bộ phận nào, sitato là bộ phận nào? - Vì sao bắt buộc một trong hai bộ phận đó phải quay thì maáy mới tạo ra dòng điện? - Tại sao máy phát điện lại tạo ra dòng điện xoay chiều? 3. Tiến trình: GV tổ chức các hoạt động Hoạt động của học sinh Kiến thức cần đạt Hoạt động 1: Phát hiện dòng điện xoay chiều có tác dụng giống và có tác dụng khác so với dòng điện một chiều: - Nêu câu hỏi đặt vấn đề: Trong các bài trước đã biết một số tính chất của dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều hãy nêu lên những tác dụng giống nhau và khác nhau của hai dòng điện đó? - Gợi ý: Dòng điện xoay chiều luôn đổi chiều. Vậy liệu có tác dụng nào phụ thuộc vào chiều của dòng điện không? Khi dòng điện đổi chiều thì các tác dụng đó có gì thay đổi? Trongbài này ta sẽ xét kĩ. - Cá nhân suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV. Nhắc lại những tác dụng của dòng điện một chiều và nêu những tác dụng của dòng điện xoay chiều như đã biết Không thảo luận Hoạt động 2: Tìm hiểu những tác dụng của dòng điện xoay chiều: - Lần lượt biểu diễn ba TN ở hỉnh 35.1 SGK. - Cho hs quan sát những TN đó và nêu rõ mỗi TN dòng điện xoay chiều có tác dụng gì? GV nêu thêm: Ngoài ba tác dụng trên ta đã biết dòng điện một chiều có tác dụng sinh lí. Vậy dòng điện xoay chiều có tác dụng sinh lý không? Tại sao em biết? - Thông báo dòng điện xoay chiều cũng có tác dụng sinh lý. Dòng điện xoay chiều thường dùng ở hiệu điện thế 220V nên tác dụng sinh lí rất mạnh, gây ra nguy hiểm chết người. - Quan sát GV làm ba TN ở hình 35.1 SGK. Trả lời câu hỏi của GV và C1. C1: Dòng điện xoay chiều có tác dụng nhiệt, tác dụng quang, tác dụng từ. - Nêu lên thông tin biết được về hiện tượng bị điện giật khi dùng điện lấy từ lưới điện quốc gia. - Nghe GV thông báo. I. Tác dụng của dịng điện xoay chiều: C1: Dòng điện xoay chiều có tác dụng nhiệt, tác dụng quang, tác dụng từ. Hoạt động 3: Tìm hiểu tác dụng từ của dòng điện xoay chiều – Phát hiện lực từ đổi chiều khi có dòng điện dổi chiều: - Nêu câu hỏi: Ở trên ta đã biết khi có dòng điện xoay chiều vào nam châm điện thì nam châm điện cũng hút đinh sắt như khi cho dòng điện một chiều vào nam châm điện. Vậy có phải tác dụng từ của dòng điện xoay chiều giống hệt tác dụng từ của dòng điện một chiều không? Việc đổi chiều của dòng điện liệu có ảnh hưởng đến lực từ không? Em hãy dự đoán? -Cho hs quan sát hình 35.2, 35.3, nhận dụng cụ thí nghiệm – tiến hành làm thí nghiệm và trả lời C2? GV thông baó kết luận? - Nếu hs không dự đoán được GV gợi ý: Hãy nhớ lại TN ở hình 24.4 SGK Khi ta đổi chiều của dòng điện vào ống dây kim nam châm sẽ thế nào? vì sao? - Hãy bố trí một TN khi đổi chiều của dòng điện thì lực từ cũng đỗi chiều. Nếu hs không làm được TN thì GV gợi ý như hình vẽ trong SGK và nêu cách làm - Nêu câu hỏi: Ta vừa thấy khi đổi chiều của dòng điện thì lực từ tác dụng lên một cực của nam châm cũng đổi chiều. Vậy hiện tượng gì xaỷ ra với nam châm khi ta cho dòng điện xoay chiều chạy vào cuộn dây như hình 35.3 SGK hãy dự đoán và làm TN kiểm tra. - Trả lời câu hỏi của GV và dự đoán xem “Việc đổi chiều của dòng điện liệu có ảnh hưởng đến lực từ không?” - Bố trí TN chứng tỏ dòng điện xoay chiều có tần số lớn, cũng có lực từ luôn thay đổi. - Làm việc theo nhóm. Căn cứ vào hiểu biết đưa ra dự đoán. Khi đổi chiều của dòng điện thì lực từ của dòng điện tác dụng lên lên một cực của nam châm có thay đổi không? - Tự đề xuất phương án TN hoặc GV gợi ý rút ra kết luận về sự phụ thuộc của lực từ vào chiều dòng điện. - Làm việc theo nhóm .Nêu dự đoán và làm TN kiểm tra như ở hình 35.3SGK Cần mô tả rõ đã nghe thấy gì? Nhìn thấy gì? và giải thích hiện tượng đó. C2: Trường hợp sử dụng dòng điện không đổi, nếu lúc đầu cực N của thanh nam châm bị hút thì sau khi đổi chiều dòng điện thì nó sẽ đẩy và ngược lại. Khi dòng điện xoay chiều chạy qua ống dây thì cực N của thanh nam châm lần lượt bị hút, đẩy nguyên nhân là do dòng điện đôỉ chiều. à Kết luận: Khi dòng điện đổi chiều thì lực từ tác dụng lên nam châm cũng đổi chiều. II. Tác dụng từ của dịng điện xoay chiều: 1, Thí nghiệm: H.35.2- H.35.3 C2: Trường hợp sử dụng dòng điện không đổi , nếu lúc đầu cực N của thanh nam châm bị hút thì sau khi đổi chiều dòng điện thì nó sẽ đẩy và ngược lại. Khi dòng điện xoay chiều chạy qua ống dây thì cực N của thanh nam châm lần lượt bị hút, dẩy nguyên nhân là do dòng điện đôỉ chiều. 2, Kết luận: SGK. Hoạt động 4: Tìm hiểu tác dụng đo , cách đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều: - Nêu câu hỏi: Ta đã biết cách dùng Ampekế và Vônkế một chiều, để đo cường độ dòng điện và hiện điện thế của dòng điện một chiều có thể dùng những dụng cụ này để đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều được không? Nếu dùng thì có hiện tượng gì xảy ra với kim của các dụng cụ? - Biểu dinễ TN: Mắc vôn kế một chiều vào chốt lấy điện xoay chiều, yêu cầu hs quan sát hiện tượng có phù hợp với dự đoán không? - GV giới thiệu một loại vôn kế khác có kí hiệu AC (Giải thích đó là kí hiệu của dòng điện xoay chiều theo tiếng Anh là alternating crurent )vôn kế không có chốt + và chốt - - Kim vôn kế chỉ bao nhiêu khi mắc vôn kế vào chốt lấy điện 6 V? - Sau đó đổi chỗ hai chốt lấy điện thì kim của điện kế có quay ngược lại không? số chỉ bao nhiêu vôn? - Hỏi thêm: Cách mắch vôn kế và ampekế xoay chiều vào mạch điện có gì khác với cách mắc vôn kế và ampekế một chiều không? - Nêuvấn đề: Cường độ dòng điện và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều luôn biến đổi. Vậy các dụng cụ đó cho ta biết giá trị nào? - Thông báo ý nghĩa về cường độ dòng điện và hiệu điện thế hiệu dụng. Giải thích thêm, giá trị hiệu dụng không phải là giá trị trung bình mà là do hiệu quả tương đương với cường độ dòng điện một chiều cùng giá trị. - Làm việc cá nhân trả lời câu hỏi của GV. Nêu dự đoán khi dòng điện đổi chiều thì kim của điện kế sẽ thế nào? - Xem GV biểu diễn TN và rút ra nhận xét có phù hợp với dự đoán không? - Xem GV giới thiệu vôn kế xoay chiều và cách mắc vào mặch điện (không phân biệt hai chốt +, -) - Rút ra kết luận về cách nhận biết vôn kế ampekế xoay chiều và cách mắc chúng vào mạch điện. à Đo hiệu điện và cường độ dòng điện xoay chiều bằng vôn kế và ampekế có kí hiệu là AC. Kết quả đo không thay đổi khi ta đổi chiều của phích cắm vào ổ lấy điện. - Ghi nhận thông báo của GV về giá trị hiệu dụng. III. Đo cường độ dịng điện và hiệu điện thế của mạch điện xoay chiều: 1. Quan sát thí nghiệm: Mắc mạch điện như sơ đồ H.35.4- H.35.5 2, Kết luận: SGK Hoạt động 5 : Vận dụng: - Hướng dẫn C3: - Cho hs trình bày lập luận, giải thích câu hỏi tại sao ? Cần nêu được sự tương tự như với cường độ hiệu dụng. - Cho tự làm C4? - C3: Sáng như nhau vì hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều tương đương với hiệu điện thế của dòng điện một chiều cùng giá trị C4: Có, vì dòng điện xoay chiều chạy vào cuộn dây của nam châm điện và tạo ra một từ trường biến đổi. Các đường sức từ của từ trường trên xuyên qua tiết diện S của cuộn dây B biến đổi. Do đó trong cuộn dây B xuất hiện dòng điện cảm ứng. - Tự đọc kết luận trong SGK: IV. Vận dụng: - C3: Sáng như nhau vì hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều tương đương với hiệu điện thế của dòng điện một chiều cùng giá trị C4: Có, vì dòng điện xoay chiều chạy vào cuộn dây của nam châm điện và tạo ra một từ trường biến đổi. Các đường sức từ của từ trường trên xuyên qua tiết diện S của cuộn dây B biến đổi. Do đó trong cuộn dây Bb xuất hiện dòng điện cảm ứng. IV. Củng cố: - Dòng điện xoay chiều có những tác dụng nào ? trong các tác dụng đó tác dụng nào phụ thuộc với chiều cùa dòng điện. - Hãy mô tả một TN chứng tỏ dòng điện xoay chiều của tác dụng từ và lực từ khi đó thay đổi chiều của dòng điện. - Vôn kế và ampekế xoay chiều có kí hiệu như thế nào? Mắc vào mạch điện như thế nào? V. Hướng dẫn về nhà: - Về nhà học thuộc phần ghi nhớ. - Cho hs đọc phần có thể em chưa biết. - Làm bài tập SBT, xem trước bài 36 SGK.