Bài giảng môn học Vật lý lớp 9 - Tuần 21 - Tiết 43 - Bài 37: Máy biến thế

Tuần: 21 Ngày soạn: 28-01-2013 Bài 37: MÁY BIẾN THẾ Tiết : 43 Ngày dạy : 30-01-2013 I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: - Nêu được nguyên tắc cấu tạo của máy biến áp. - Giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy biến áp. - Nêu được điện áp hiệu dụng ở hai đầu các cuộn dây máy biến áp tỉ lệ thuận với số vịng dây của mỗi cuộn. - Vận dụng được cơng thức . - Nêu được một số ứng dụng của máy biến áp. 2. Kĩ năng: - Vẽ được sơ đồ lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện. 3. Thái độ: - Biết làm việc tự lực để tiến hành có kết quả công việc. II . Chuẩn bị: 1. GV: - Nội dung SGK. 2. HS: - Ôn lại công thức công suất và công thức toả nhiệt của dòng điện. III . Tổ chức hoạt động dạy và học: 1. Ổn định lớp: - Kiểm tra sĩ số vệ sinh lớp . 2. Kiểm tra bài cũ: - 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 ? 3 Tiến trình: GV tổ chức các hoạt động Hoạt động của học sinh Kiến thức cần đạt Hoạt động 1: Phát hiện vai trò của máy biến thế trên đường dây tải điện: - Muốn làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện ta làm thế nào là có lợi nhất ? - Nếu tăng hiệu điện thế lên chục nghìn vôn thì có thể dùng điện đó tắp sáng , chạy máy được không ? phải làm như thế nào để hiệu điện thế ở nơi tiêu thụ chỉ còn 220V mà lại tránh được hao phí trên đường dây tải điện ? Có loại nào giúp ta có thực hiện hai nhiệm vụ đó ? - Như vậy các em đã thảo luận , ta phải tăng hiệu điện thế để làm giảm hao phí nhưng rồi lại làm giảm hiệu điện thế cho phù hợp với dụng cụ dùng điện . Muốn làm được việc đó người ta phải dùng máy biến thế - Trả lời câu hỏi của GV - Phát hiện ra vấn đề phải tăng hiệu điện thế để giảm hao phí khi truyền tải điện , nhưng rồi lại giảm hiệu điện thế nơi tiêu thụ điện . - Phát hiện ra vấn đề phải có một loại máy để làm tăng hiệu điện thế và làm giảm hiệu điện thế Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo của máy biến thế: - Yêu cầu hs quan sát hình 37.1 SGK và máy biến thế nhỏ để nhận biết được những bộ phận chính của máy biến thế . - Hỏi thêm : “Cấu tạo” - Số vòng dây của hai cuộn dây có bằng nhau không ? - Dòng điện có thể chạy từ cuộn dây này sang cuộn dây kia được không ? - Đọc SGK xem hình 37.1 SGK đối chiếu với máy biến thế nhỏ để nhận ra hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau , cách điện với nhau và được quấn quanh một lõi sắt chung . Cấu tạo : - Hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau , đặt cách điện với nhau . -Một lõi sắt hay thép chung cho cả hai cuộn dây . Hoạt động 3: Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của máy biến thế: - Ta biết rằng hai cuộn dây của máy biến thế đặt cách điện với nhau và có chung một lõi sắt . Bây giờ nếu ta cho dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây sơ cấp thì liệu có xuất hiện dòng điện cảm ứng ở cuộn thứ cấp không ? Bóng đèn mắc ở cuộn thứ cấp có sáng lên không ? tại sao ? - Nếu đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì liệu ở cuộn thứ cấp có xuất hiện dòng điện xoay chiều hay không ?tại sao ? - Yêu cầu thảo luận nhóm để rút ra kết luận về nguyên tắc hoạt động của náy biến thế . - Trả lời câu hỏi của GV vận dụng kiến thức về điều liện xuất hiện dòng điện cảm ứng để dự đoán hiện tượng xảy ra ở cuộn thứ cấp khi cho dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn ksơ cấp .( Trả lời C1 ) Quan sát GV làm TN – KTR b)Trả lời C2. Trình bày lập luận nêu rõ là ta đã biết trong cuộn thứ cấp có dòng điện xoay chiều , mà muốn có dòng điện phải có một hiệu điện thế xoay chiều giữa hai đầu dây .Vì thế ở hai đầu cuộn thứ cấp cũng có một hiệu điện xoay chiều . c) Rút ra kết luận về nguyên tắc hoạt động của máy biến thế I. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế: 1, Cấu tạo: - Hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau, đặt cách điện với nhau . - Một lõi sắt hay thép chung cho cả hai cuộn dây 2, Hoạt động: C2 : Vì thế ở hai đầu cuộn thứ cấp cũng có một hiệu điện xoay chiều 3, Kết luận : Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều Hoạt động 4: Tìm hiểu tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế (lamà tăng hoặc làm giảm hiệu điện thế ): - Như ta đã thấy khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều U1 thì ở hai đầu cuộn thứ cấp cũng xuất hiện hiệu điện thế U2, mặt khác ta lại biết số vòng n1 ở cuộn sơ cấp khác số vòng n2 ở cuộn thứ cấp, vậy hiệu thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế có mối quan hệ như thế nào với số vòng dây của mỗi cuộn ? - cHO hs quan sát TN và ghi các số liệu vào bảng 1, căn cứ vào đó rút ra kết luận - Biểu diễn TN trường hợp n2>n1 ( Tăng thế ) Lấy n1=750vòng , n1=1500vòng Khi U1=3V ,xác định U2=?V Khi U1=2,5V ,xác định U2=?V - Nêu câu hỏi : Nếu bây giờ ta dùng cuộn dây 1500 vòng làm cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế thu được ở cuộn thứ cấp 750 vòng sẽ tăng hay giảm đi? công thức vừa thu được còn đúng nữa không? - Khi nào thì máy có tác dụng làm tăng hiệu điện thế , làm giảm hiệu điện thế? Ghi các số liệu ghi được vào bảng . Kết quả đo Lần TN U1 (V) U2 (V) n1 (vòng ) n1 (vòng ) 1 2 3 - Lập công thức liên hệ giữa U1 , U2, n1, n2.Thảo luận ở lớp thiết lập công thức Phát biểu bằng lời mối liên hệ trên . - Trả lời câu hỏi của GV Nêu dự đoán Quan sát TN – KT của GV Rút ra kết luận chung Thảo luận chung cả lớp . - Kết luận: Hiệu điện thế giữa haiu đầu cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn Khi U1>U2 là máy hạ thế Khi U1<U2 là máy tăng ïthế II.Tác dụng làm biến đổi U của máy biến thế: 1, Quan sát: 2, Kết luậ : Hiệu điện thế giữa haiu đầu cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn Khi U1>U2 là máy hạ thế Khi U1<U2 là máy tăng ï thế Hoạt động 5: Tim hiểu việc lắp đặt máy biến thế ở hai đâu đường dây tải điện , chỉ ra được đầu nào đặt máy tăng thế , ở dầu nào đặt máy giảm thế . Giải thích lí do: - Hỏi :Mục đích của việc dùng máy biến thế là phải tăng hiệu điện thế lên hàng trăm nghìn vôn để giảm hao phí trên đường dây tải điện . Nhưng mạng điện tiêu dùng hàng ngày chỉ có hiệu điện thế 220V Vậy phaỉ làm như thế nào để giảm được hao phí trên đường dây tải điện , vừa đảm bảo phù hợp với dụng cụ tiêu thụ điện ? - Quan sát hình 37.2 và chỉ ra nơi lắp máy biến thế tăng thế , nơi lắp máy biến thế hạ thế III . Lắp đặt máy biến thế` ở hai đầu day tải điện: SGK Hoạt động 6: Vận dụng: - Hướng dẫn hs tìm hiểu và giải - Đề bài đại lượng cào đã biết , đại lượng nào cần tìm , muốn tính đại lượng đó thì ta áp dụng công thứ nào? - Gọi một hs lên bảng làm hs dưới lớp tự làm - Kiểm tra kết quả thực hiện của hs , thống nhất kết quả và ghi vở - Cá nhân tự làm C4 Cho biết U1=220V U2’=6V U2’’=3V n1=4000 vòng n2’=6V n2’’=3V Bài giải Số vòng dây của cuộn thứ cấp để hạ thế 6 vôn Số vòng dây của cuộn thứ cấp để hạ thế 3 vôn -Thu thập và ghi nhớ nội dung cần ghi nhớ chốt lại -Tiếp thu nội dung hướng dẫn của giáo viên IV. Vận dụng: C4 Cho biết U1=220V U2’=6V U2’’=3V n1=4000 vòng n2’=6V n2’’=3V Bài giải Số vòng dây của cuộn thứ cấp để hạ thế 6 vôn Số vòng dây của cuộn thứ cấp để hạ thế 3 vôn IV. Củng cố: - Vì sao khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu cuộn thứ cấp có một hiệu điện thế xoay chiều? - Hiệu điện thế ở hai đầu các cuộn dây của máy biến thế liên hệ với số vòng dây của mỗi cuộn 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 38 SGK.