Bài giảng Môn Vật lý lớp 9 - Tuần 20 - Tiết 37 - Bài 33: Dòng điện xoay chiều

Ngày dạy : 14/ 01/ 2009   Tuần 20 - Tiết 37 Bài 33 : DòNG ĐIệN XOAY CHIềU. I. MụC TIÊU : 1. Kiến thức : -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. - Phát biểu được đặc điểm của dòng điện xoay chiều là dòng điện cảm ứng có chiều luân phiên thay đổi. - Bố trí được TN tạo ra dòng điện xoay chiều trong cuộn dây dẫn kín theo 2 cách : cho nam châm quay hoặc cho cuộn dây quay. Dùng đèn LED để phát hiện sự đổi chiều của dòng điện. - Dựa vào quan sát TN để rút ra điều kiện chung làm xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều. 2. Kỹ năng : Quan sát và mô tả chính xác hiện tượng xảy ra. 3. Thái độ : Cẩn thận, tỉ mỉ, yêu thích môn học. II. CHUẩN Bị : 1. Đối với mỗi nhóm HS : - 1 cuộn dây dẫn kín có hai bóng đèn LED mắc song song ngược chiều vào mạch điện. - 2 nam châm vĩnh cửu. - Cặp nam châm có trục quay. 2. Đối với GV : - 1 cuộn dây dẫn kín có mắc hai bóng đèn LED song song ngược chiều có thể quay trong từ trường của nam châm. - 1 mô hình khung dây quay trong từ trường của một nam châm. III.Tổ CHứC HOạT ĐộNG DạY HọC. H. Đ.1 : KIểM TRA BàI Cũ-Tổ CHứC TìNH HUốNG HọC TậP. (9 phút) Hỗ trợ của giáo viên Hoạt động của học sinh Kiểm tra bài cũ : -Gọi 1 HS chữa bài 32.1 và 32.3. Qua phần chữa bài tập, GV nhấn mạnh lại điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng, rèn cho HS kĩ năng sử dụng thuật ngữ " dòng điện cảm ứng ". ĐVĐ : Trên máy thu thanh ở nhà em có hai chỗ đưa điện vào máy, một chỗ có kí hiệu 6V, còn chỗ kia có kí hiệu AC 220V. Em hiểu các kí hiệu đó có ý nghĩa gì ? - Một học sinh lên bảng chữa bài 32.l và 32.2,các HS khác chú ý theo dõi để nêu nhận xét. Bài 32.1 a,…biến đổi của số đường sức từ… b.,…dòng điện cảm ứng Bài 32.3 Khi cho nam châm quay trước một cuộn dây dẫn kín thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên, do đó trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng. HS : suy nghĩ trả lời HOạT ĐộNG 2 : PHáT HIệN DòNG ĐIệN CảM ứNG Có THể ĐổI CHIềU Và TìM HIểU TRONG TRƯờNG HợP NàO DòNG ĐIệN CảM ứNG ĐổI CHIềU.(10 phút) I.CHIềU CủA DòNG ĐIệN CảM ứNG. - Yêu cầu HS làm TN hình 33.1 theo nhóm, quan sát kĩ hiện tượng xảy ra để trả lời câu hỏi C1. - So sánh sự biến thiên số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín trong 2 trường hợp. - Nêu cách sử dụng đèn LED đã học ở lớp 7 (đèn LED chỉ cho dòng điện theo một chiều nhất định). Từ đó cho biết chiều dòng điện cảm ứng trong 2 trường hợp trên có gì khác nhau ? 1. Thí nghiệm : - HS tiến hành TN theo nhóm. - HS quan sát kĩ TN, mô tả chính xác TN so sánh được: Khi đưa nam châm từ ngoài vào trong cuộn dây, số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng, còn khi kéo nam châm từ trong ra ngoài cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn giảm. - Khi đưa nam châm từ ngoài vào trong cuộn dây 1 đèn LED sáng còn khi đưa nam châm từ trong ra ngoài cuộn dây thì đèn LED thứ 2 sáng . Mà 2 đèn LED được mắc song song và ngược chiều nhau, đèn LED chỉ cho dòng điện đi theo một chiều nhất định # Chiều dòng điện trong 2 trường hợp trên là ngược nhau. - HS ghi vở kết luận : 2. Kết luận : Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn 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. H. Đ. 3 : TìM HIểU KHáI NIệM MớI : DòNG ĐIệN XOAY CHIềU (5 phút) -Yêu cầu cá nhân đọc mục 3- Tìm hiểu khái niệm dòng điện xoay chiều. -GV có thể liên hệ thực tế: Dòng điện trong mạng điện sinh hoạt là dòng điện xoay chiều. Trên các dụng cụ sử dụng điện thường ghi AC 220V (AC : Dòng điện xoay chiều), hoặc ghi DC 6V (Dòng điện 1 chiều không đổi). 3. Dòng điện xoay chiều (5 phút) -HS : Dòng điện luân phiên đổi chiều gọi là dòng điện xoay chiều. H. Đ.4 : TìM HIểU 2 CáCH TạO RA DòNG ĐIệN XOAY CHIềU (10 phút) - Gọi HS đưa các cách tạo ra dòng điện xoay chiều. -Yêu cầu HS đọc câu C2, nêu dự đoán về chiều dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây, giải thích. -Làm TN theo nhóm kiểm tra dự đoán đưa ra kết luận. -Gọi HS nêu dự đoán về chiều dòng điện cảm ứng có giải thích. -GV làm TN kiểm tra, yêu cầu cả lớp quan sát . Lưu ý HS quan sát kỹ TN. -Hướng dẫn HS thảo luận đi đến kết luận cho câu C3. -Yêu cầu HS ghi kết luận chung cho 2 trường hợp. Trục quay N Cuộn dây dẫn - HS có thể nêu 2 cách đó là cho nam châm quay trước cuộn dây hoặc cho cuộn dây quay trong từ trường sao cho số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín phải luân phiên tăng giảm. II. Cách tạo ra dòng điện xoay chiều. 1. Cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn kín. –Cá nhân HS nghiên cứu câu C2 nêu dự đoán về chiều dòng diện cảm ứng. -Tham gia TN kiểm tra dự đoán theo nhóm. -Thảo luận trên lớp kết quả để đưa ra kết luận. C2 : Khi cực N của nam châm lại gần cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng. Khi cực N ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua S giảm. Khi nam châm quay liên tục thì số đường sức từ xuyên qua S luân phiên tăng giảm. Vậy dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây là dòng xoay chiều. 2. Cho cuộn dây dẫn kín quay trong từ trường. – HS nghiên cứu câu C3, nêu dự đoán. - HS quan sát TN, phân tích TN và so sánh với dự đoán ban đầu # Rút ra kết luận câu C3 : Khi cuộn dây quay từ vị trí 1 sang vị trí 2 thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng. Khi cuộn dây từ vị trí 2 quay tiếp thì số đường sức từ giảm. Nếu cuộn dây quay liên tục thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S luân phiên tăng, giảm. Vậy dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây là dòng điện xoay chiều. 3. Kết luận : Khi cho cuộn dây dẫn kín quay trong từ trường của nam châm hay cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn thì trong cuộn dây có thể xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều. H. Đ 5 : VậN DụNG-CủNG Cố-HƯớNG DẫN Về NHà.(10 phút) - Yêu cầu HS nhắc lại điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều trong cuộn dây dẫn kín. - Hướng dẫn HS trả lời câu hỏi C4 của phần vận dụng SGK. - Dành thời gian cho HS tìm hiểu phần ‘‘Có thể em chưa biết’’ Hướng dẫn về nhà : - Học và làm bài tập 33.1->33.4 (SBT) - Xem trước bài 34 ‘ Máy phát điện xoay chiều’’ - Cá nhân HS trả lời câu hỏi : Dòng điện cảm ứng xoay chiều xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín luân phiên tăng, giảm. - Cá nhân HS hoàn thành câu C4 : Khi khung dây quay nửa vòng tròn thì số đường sức từ qua khung dây tăng. Trên nửa vòng tròn sau, số đường sức từ giảm nên dòng điện đổi chiều, đèn thứ hai sáng. - HS đọc phần ‘‘Có thể em chưa biết’’. Ngày dạy : Tuần 20 - Tiết 38 Bài 34 : MáY PHáT ĐIệN XOAY CHIềU. I .MụC TIÊU : 1.Kiến thức : - Nhận biết được hai bộ phận chính của một máy phát điện xoay chiều, chỉ ra được rôto và stato của mỗi loại máy. - Trình bày được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều. - Nêu được cách làm cho máy phát điện có thể phát điện liên tục. 2.Kĩ năng : Quan sát, mô tả trên hình vẽ. Thu thập thông tin từ SGK. 3. Thái độ : Thấy được vai trò của vật lý học, học sinh yêu thích môn học. II. CHUẩN Bị. 1.Đối với GV : - Một máy phát điện xoay chiều nhỏ. - Một hình vẽ lớn treo lên bảng về sơ đồ cấu tạo 2 loại máy phát điện xoay chiều. 2. Học sinh : - Mỗi tổ chuẩn bị 1 đinamô xe đạp đã tháo vỏ. IV.Tổ CHứC HOạT ĐộNG DạY HọC. H. Đ.1 : KIểM TRA BàI Cũ-Tổ CHứC TìNH HUốNG HọC TậP. (5 phút) Hỗ trợ của giáo viên Hoạt động của học sinh Kiểm tra bài cũ : -?. Nêu cách tạo ra dòng điện xoay chiều. - ?. Nêu hoạt động của đinamô xe đạp. Cho biết máy đó có thể thắp sáng được loại bóng đèn nào ? -1 HS lên bảng trả lời câu hỏi. HS khác chú ý lắng nghe để nêu nhận xét. -Có 2 cách tạo ra dòng điện xoay chiều : +Cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn kín. +Cho cuộn dây dẫn kín quay trong từ trường. ĐVĐ : Dòng điện xoay chiều lấy ở lưới điện sinh hoạt có HĐT 220V đủ để thắp được hàng triệu bóng đèn cùng một lúc.Vậy giữa đinamô xe đạp và máy phát điện ở nhà máy điện có điểm gì giống và khác nhau ? Bài mới. H.Đ.2 : TìM HIểU CáC Bộ PHậN CHíNH CủA MáY PHáT ĐIệN XOAY CHIềU Và HOạT ĐộNG CủA CHúNG KHI PHáT ĐIệN.(15 ph I. CấU TạO Và HOạT ĐộNG CủA MáY PHáT ĐIệN XOAY CHIềU. - GV thông báo : ở các bài trước, chúng ta đã biết cách tạo ra dòng điện xoay chiều. Dựa trên cơ sở đó người ta chế tạo ra 2 loại máy phát điện xoay chiều có cấu tạo như hình 34.1 và 34.2. - GV treo hình 34.1 ; 34.2 phóng to. Yêu cầu HS quan sát hình vẽ kết hợp với quan sát mô hình máy phát điện trả lời câu C1. -Gv hướng dẫn thảo luận câu C1, C2. -GV hỏi thêm : + Loại máy phát điện nào cần có bộ góp điện ? Bộ góp điện có tác dụng gì ? 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 ? + Như vậy 2 loại máy phát điện ta vừa xét ở trên có các bộ phận chính nào ? 1.Quan sát. - HS quan sát hình vẽ 34.1 ; 34.2 để trả lời câu hỏi C1. Yêu cầu chỉ được trên mô hình 2 bộ phận chính của máy phát điện xoay chiều. C1 : -Hai bộ phận chính là cuộn dây và nam châm. -Khác nhau : +Máy ở hình 34.1 : Rôto là cuộn dây, Stato là nam châm. Có thêm bộ góp điện là vành khuyên và thanh quét. +Máy ở hình 34.2 : Rôto là nam châm, Stato là cuộn dây. C2 : Khi nam châm hoặc cuộn dây quay thì số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn luân phiên tăng giảm #thu được dòng điện xoay chiều trong các máy trên khi nối hai cực của máy với các dụng cụ tiêu thụ điện. -Cá nhân HS suy nghĩ trả lời : + Loại máy có cuộn dây dẫn quay cần có thêm bộ góp điện. Bộ góp điện chỉ giúp lấy dòng điện ra ngoài dễ dàng hơn. + Các cuộn dây của máy phát điện được quấn quanh lõi sắt để từ trường mạnh hơn. + Hai loại máy phát điện trên tuy cấu tạo có khác nhau nhưng nguyên tắc hoạt động đều dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. -HS ghi vở : 2.Kết luận : Các máy phát điện xoay chiều đều có 2 bộ phận chính là nam châm và cuộn dây dẫn. H. Đ.3 : TìM HIểU MộT Số ĐặC ĐIểM CủA MáY PHáT ĐIệN TRONG Kỹ THUậT Và TRONG SảN XUấT.(15 phút) II. MáY PHáT ĐIệN XOAY CHIềU TRONG Kĩ THUậT. - GV: Yêu cầu HS tự nghiên cứu phần II sau đó yêu cầu 1, 2 HS nêu những đặc điểm kĩ thuật của máy phát điện xoay chiều trong kĩ thuật : + Cường độ dòng điện. + Hiệu điện thế. +Tần số. + Kích thước. + Cách làm quay rôto của máy phát điện. -Cá nhân HS tự nghiên cứu phần II để nêu được một số đặc điểm kĩ thuật : + Cường độ dòng điện đến 2000A. + Hiệu điện thế xoay chiều đến 25000V. + Tần số 50Hz. + Cách làm quay máy phát điện : Dùng động cơ nổ, dùng tuabin nước, dùng cánh quạt gió,… H. Đ.4 : VậN DụNG-CủNG Cố-HƯớNG DẫN Về NHà.(9 phút) -Yêu cầu HS dựa vào thông tin thu thập được trong bài trả lời câu hỏi C3. - Yêu cầu HS đọc phần “Có thể em chưa biết” để tìm hiểu thêm tác dụng của bộ góp điện. -Cá nhân HS suy nghĩ trả lời câu hỏi C3. C3 : Đinamô xe đạp và máy phát điện ở nhà máy phát điện. -Giống nhau : Đều có nam châm và cuộn dây dẫn, khi một trong hai bộ phận quay thì xuất hiện dòng điện xoay chiều. -Khác nhau : Đinamô xe đạp có kích thước nhỏ hơn#Công suất phát điện nhỏ, hiệu điện thế, cường độ dòng điện ở đầu ra nhỏ hơn. -HS đọc phần “Có thể em chưa biết” H.D.V.N : - Học và làm bài tập 34.1,-> 34.5 (SBT) - Xem trước bài 35  ‘Các tác dụng của dòng điện xoay chiều, đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều’’ ******************************************************