Bài soạn môn Vật lý lớp 9 - Tiết 33: Dòng điện xoay chiều

Soạn : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Mục tiêu : 1.Kiến thức :Nêu được sự phụ thuộc của chiều dòng điện cảm ứng vào sự biến 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 ; 2.kĩ năng : Bố trí được TN taọ 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 . Dựa vào quan sát TN để rút ra điều kiện chung làm xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều . 3.Thái độ : Chuẩn bị : 1.Giáo viên : 1 bộ TN phát hiện dòng điện xoay chiều gồm: 1 cuộn dây dẫn kín có hai bóng đèn LED mắc song song và ngược chiều vào mạch điện có thể quay trong từ trường của một nam châm . 2.học sinh : Cho mỗi nhóm hs : 1 cuộn dây dẫn kín có hai bóng đèn LED mắc song song và ngược chiều vào mạch điện ;1nam châm vĩnh cửu có thể quay quanh trục thẳng đứng ; 1 mô hình cuộn dây quay trong từ trường của nam châm . C.Hoạt động dạy học : Hoạt động của trò Trợ lí của GV Hoạt động 1( phút ) kiểm tra bài cũ – gíới thiệu bài mới -Tập trung nghe nội dung yêu cầu của GV -Hai em lần lượt lên bản trả lời -Hs khác tập trung chú ý và nhận xét trả lời của bạn -Nghe nội dung GV đặt vấn đề -Có thể đề xuất phương án giải quyết vấn đề 1.Kiểm tra : HS1: HS2: 2. Giới thiệu bài mới : Hoạt động 2 ( phút ) Phát hiện vấn đề cần nghiên cứu : Có một dòng điện khác dòng điện một chiều không đổi pin và acqui tạo ra Quan sát GV làm thí nghiệm . Trả lời câu hỏi của GV . Phát hiện ra dòng điện trên lưới điện không phải là dòng điện một chiều * Dưa hs xem bộ pin hoặc acqui 3 V và một nguồn điện 3V lấy từ trong phòng . lắp bóng đèn vào hai đầu nguồn điện trên , cả hai bóng đèn đều sáng chứng tỏ có dòng diện chạy qua giữa hai bóng đèn . - Mác côn kế vào hai cựu của pin , kim vôn kế quay -Đặt câu hỏi : Mắc vôn kế vào một chiều nguồn điện , kim vôn kế có quay không ? * Mắc vôn kế vào mạch điện kim vôn kế không quay . Dổi chỗ hai chốt cắm vào ổ lấy điện kim vôn kế vẫn không quay - Đặt câu hỏi : Tại sao trường hợp hai kim voôn kế không quay dù vẫn có dòng điện ? hai dòng điện này có giống nhau không ? Dòng điện lấy từ mạng điện trong nhà có phải là dòng điện một chiều không ? * Giới thiệu dòng điện vừa mới phát hiện gọi là dòng xoay chiều Hoạt động 3 ( phút ) Phát hiện dòng điện cảm ứng có thể đổi chiều và tìm hiểu trong trường hợp nào thì dòng điện cảm ứng đổi chiều . Lamá 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 àC1: Đèn 1 sáng khi đưa nam châm từ ngoài vào trong . Đèn 2 sáng khi đưa nam châm từ trong ra ngoài ( 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 ở lớp , lập luận và rút ra kết luận Các nhóm khác bổ sung . 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 lại với chiều dòng điện cảm ứng khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện đó giảm * Hướng dẫn hs làm TN , động tác đưa nam châm vào ống dây . Rút nnam châm ra nhanh và dứt khoát . *Nêu câu hỏi : - Có phải cứ mắc đèn LED vào nguồn điện là đèn đều sáng không ? -Vì sao dùng đèn LED mắc song song và ngược chiều ? * Yêu cầu hs trình bày lập luận , kết hợp hai nhận xét về sự tăng hay giảm số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây và sự luân phiên bật sáng của hai đèn để rút ra kết luận . có thể lập bảng đối chiếu . Hoạt động 4 ( phút ) Tìm hiểu khái niệm m ới dòng điện xoay chiều -Cá nhân tự đọc mục 3 trong SGK - Trả lời câu hỏi của GV : Dòng điện luân phiên đổi chiều gọi là dòng điện xoay chiều *Nêu câu hỏi dòng điện xay chiều có chiều biến đổi như thế nào ? - Thông báo :Nếu ta liên tục đưa nam châm vào và kéo nam châm ra khỏi cuộn dây dẫn kín trong cuộn dây xuất hiện dòng điện luân phiên đổi chiều . Dòng điện luân phiên đổi chiều gọi là dòng điện xoay chiều . Hoạt động 4 ( phút )Tìm hiểu hai cách tạo ra dòng điện xya chiều . a) Tiến hành làm TN như hình 33.2 và 33.3 SGK - Nhóm hs thảo luận và nêu dự đoán xem khi cho nam châm quay thì dòng điện cảm ứng trong cuộn dây có chiều biến đổi như thế nào ? Tiến hành kiểm tra dự đoán b)Quan sát hình 33.2 và 33.3 SGK và làm TN theo hướng dẫn SGK -Nhóm hs thảo luận phân tích xem sồ đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến đổi như thế nào ?khi cuộn dây quay trong từ trường . Từ đó nêu lên dự đoán về chiều của dòng điện àC2 : Khi cực S của của nam châm lại gần của cuộn dây thì số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây tăng .Khi cực N ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua tiết diện S giảm . Khi nam châm quay liên tục thì số đường sức từ xuyên qua S luân phiên tăng giảm vậy dòng điện xuất hiện trong cuộn dây là dòng điện xoay chiều . àC3: Khi cuộn dây quay từ vị trí 1 sang vị trí 2 thì số đường sức từ xuyuên qua tiết diện S của cuộn dây tăng . Khi cuộn dây từ vị trí 2 quay tiếp thì số đường sức từ giảm . Vậy dòng điện cảm ứng xuất hiện trong trường hợp này là dòng điện xoay chiều . - Quan sát 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 ? àC4: Khi khung quay nữa vòng tròn thì số đường sức từ qua khu dây tăng , một trong hai đèn LED sáng . Trên nực vòng tròn sau , số đường sức từ giảm nên dòng điện đổi chiều , đèn hai sáng . Thực ra ở dây còn có sự đổi chiều của đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây . c) Rút ra kết luận chung : Có những cách nào để tạo ra dòng điện cảm ứng xoay chiều ? Thảo luận chung cả lớp : à Kết luận : Trong mạch điện kín dòng điện xoay chiều xuất hiện . khi cho nam châm quay trước cuộn dây hay cho nam châm quay trong từ trường * Yêu cầu hs phân tích xem , khi cho nam châm quay , thì số đường sức từ qua tiết diện S biến đổi như thế nào ? từ đó suy ra chiều của dòng điện cảm ứng có đặc điểm gì ? sao đó mới áp dụng dụng cụ TN kiểm tra .và trả lời C2 , C3: * Gọi một hs trình bày lập luận và nêu dự đoán . các hs khác nhận xét bổ sung .Chỉnh lại lập luận cho chặt chẽ *GV biểu diễn TN .Gọi một số hs trình bày điều quan sát được ( hai đèn vạch ra hai nựa vòng sáng khi cuộn dây quay ) -Hiện tượng trên chứng tỏ điều gì ? (Dòng điện trong cuộn dây luân phiên đổi chiều ) -TN trên có phù hợp với dự đoán không ? *Yêu cầu hs phát biểu kết luận và giải thích một nữa vì sao khi nam châm ( hay cuộn dây ) quay thì trong cuộn dây lại xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều ? Hoạt động 5 ( phút ) Vận dụng kết luận trong bài học để tìm xem có trường hợp nào ? cho nam châm quay trước một cuộn dây dẫn kín mà trong cuộn dây không xuất hiện dòng điện cảm ứng . Củng cố a)Cá nhân chuẩn bị thảo luận chung cả lớp b)Cá nhân tự đọc phần ghi nhớ trong SGK , trả lời câu hỏi của GV * Hứớng dẫn hs thao tác , cầm nam châm quanh nhừng trục khác nhau xem có trường hợp nào số đường sức từ qua S không luân phiện tăng , giảm *Nêu câu hỏi củng cố: - Trường hợp nào thì trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện xoay chiều ? -Vì sao cho cuộn dây quanh quanh từ trường thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện xoay chiều E. Rút kinh nghiệm