Giáo án Công nghệ 12 bài 4 đến 16

Bài 4. Linh kiện bán dẫn và IC (1 tiết) I. Mục tiêu Sau bài này, GV phải làm cho HS: - Mô tả được cấu tạo, phân loại, ký hiệu và công dụng của một số linh kiện bán dẫn và IC thông dụng. - Giải thích được nguyên lý làm việc của tirixto và triac. II. Chuẩn bị Chuẩn bị nội dung: nghiên cứu bài 4 trong SGK, SGV; bài 30 “Các linh kiện bán dẫn và ứng dụng” trong SGK Vật lý 11 (bộ 2), 2004. Chuẩn bị phương tiện dạy học: - Vẽ sẵn các hình 4.1; 4.2; 4.3 SGK - Một số linh kiện mẫu: các loại điôt tiếp điểm, tiếp mặt; các loại tranzito PNP, NPN; các loại tirixto, triac, diac, IC. III. Các hoạt động dạy học Đặt vấn đề: Trong chương trình Vật lý lớp 11 chúng ta đã được nghiên cứu về chất bán dẫn và bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn cũng như ứng dụng của chất bán dẫn trong việc tạo ra các linh kiện bán dẫn (điôt, tranzito). Qua đó ta thấy rằng, tuỳ theo cách tổ hợp các lớp tiếp giáp P - N người ta có thể tạo ra các linh kiện bán dẫn khác nhau. Bài học hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu một vài linh kiện thông dụng. Nội dung Phương pháp dạy - học I. Điôt và tranzito 1. Điôt - Khái niệm - Phân loại điôt bán dẫn: (tiếp điểm, tiếp mặt, ổn áp) - Ký hiệu của điôt trong sơ đồ mạch điện (hình 4.1 SGK) 2. Tranzito - Khái niệm: là linh kiện có 2 tiếp giáp P - N (tranzito lưỡng cực) và 3 điện cực (E, B, C) - Phân loại theo cấu tạo (PNP, NPN) - Sơ đồ cấu tạo và ký hiệu của T trong sơ đồ mạch điện (hình 4.2 SGK; - Công dụng chính của T: dùng để khuyếch đại, điều khiển đóng (mở) mạch điện. Hoạt động 1. Tìm hiểu lại về điôt và tranzito; gồm 2 công việc sau: 1. Tìm hiểu lại về điôt - Yêu cầu HS đọc nội dung tương ứng, quan sát hình 4.1 SGK và cho biết: + Điôt bán dẫn là gì ? + Vì sao điôt chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều xác định ? - Cho HS (theo nhóm) quan sát và nhận biết một số loại điôt thật. 2. Tìm hiểu lại về tranzito - Yêu cầu HS đọc nội dung tương ứng, quan sát hình 4.2 SGK và cho biết: + Tranzito là gì ? + Vì sao tranzito có thể khuếch đại tín hiệu ? - Cho HS (theo nhóm) quan sát và nhận biết một số loại tranzito thật. - Chú ý: diện tích tiếp xúc của lớp tiếp giáp P- N nhỏ hơn lớp tiếp giáp N- P, chiều dày vùng N đủ nhỏ, nồng độ hạt mang điện cơ bản n0 ở các vùng thoả mãn điều kiện: nE0 > nC0 > nB0) II. Tirixto - Khái niệm (điôt chỉnh lưu có điều khiển - SCR) - Sơ đồ cấu tạo và ký hiệu của Tirixto trong sơ đồ mạch điện (hình 4.3 SGK: có 3 tiếp giáp P- N với 3 cực A, K, G) - Nguyên lý làm việc và thông số kỹ thuật chính: + Khi chưa có UGK dương thì dù cực Anôt có được phân cực thuận, nó vẫn không dẫn điện; khi đồng thời có UGK và UAK dương thì nó cho dòng điện đi từ A sang K và sẽ tắt khi UAK = 0 + Các thông số chính gồm: IA đm; UAKđm và UGK. - Công dụng chính của Tirixto: dùng để chỉnh lưu có điều khiển bằng cách điều khiển cho UGK xuất hiện sớm hay muộn. Hoạt động 2. Tìm hiểu về tirixto - Yêu cầu HS đọc nội dung tương ứng, quan sát hình 4.3 SGK và cho biết: + Tirixto là gì ? + Tirixto giống và khác với điôt tiếp mặt ở những điểm nào ? (khi đã dẫn thông và khi tắt là giống nhau; nhưng điều kiện dẫn thông là khác nhau: Tirixto chỉ dẫn điện khi đồng thời có UGK và UAK dương. Vì thế tirixto còn được gọi là điôt chỉnh lưu có điều khiển) - Cho HS (theo nhóm) quan sát và nhận biết một số loại tirixo thật. III. Triac và diac 1) Cấu tạo, ký hiệu và công dụng của triac và diac - Cấu tạo: cả hai đều có cấu trúc 4 lớp, triac có 3 cực A1, A2, G còn diac không có cực G. - Ký hiệu - Công dụng: dùng để điều khiển trong các mạch điện xoay chiều 2) Nguyên lý làm việc và số liệu kỹ thuật - Nguyên lý làm việc của triac: + Khi G và A2 có điện thế âm so với A1 thì triac mở, A1 đóng vai trò anôt còn A2 là katôt, dòng điện đi từ A1 sang A2. + Khi G và A2 có điện thế dương so với A1 thì triac mở, A2 đóng vai trò anôt còn A1 là katôt, dòng điện đi từ A2 sang A1. Nghĩa là triac có khả năng dẫn điện theo cả hai chiều và đều được cực G điều khiển. Còn diac do không có cực điều khiển nên được kích mở bằng cách nâng cao điện áp đặt vào hai cực. - Số liệu kỹ thuật IA đm; UAKđm và UGK. Hoạt động 3. Tìm hiểu về triac và diac - Yêu cầu HS đọc nội dung tương ứng, quan sát hình 4.4 SGK và cho biết: + Triac là gì ? diac là gì ? + Triac giống và khác với diac ở những điểm nào ? - Cho HS (theo nhóm) quan sát và nhận biết một số loại tirixo thật. - Yêu cầu HS đọc nội dung tương ứng trong SGK và cho biết: + Vì sao triac có thể dẫn điện được theo cả hai chiều ? + Vì sao để kích mở diac phải nâng cao điện áp đặt vào hai cực ? IV. Quang điện tử và IC 1) Quang điện tử - Khái niệm: là linh kiện điện tử có thông số thay đổi theo độ chiếu sáng. - Công dụng: dùng trong các mạch điện tử điều khiển bằng ánh sáng 2) Vi điện tử (IC) - Khái niệm: Là mạch vi điện tử tích hợp được chế tạo bằng các công nghệ đặc biệt nhằm thực hiện một chức năng cụ thể. - Phân loại : (nhóm IC tương tự và nhóm IC số) Hoạt động 4. Giới thiệu về quang điện tử và IC - GV giới thiệu khái niệm và công dụng của quang điện tử; giải thích vì sao khi thay đổi độ chiếu sáng lại có thể thay đổi được thông số của loại linh kiện này. Chú ý: Phôtôđiôt và pin quang điện là các linh kiện biến năng lượng của ánh sáng thành năng lượng điện; còn điôt phát quang (LED) biến năng lượng điện thành ánh sáng. - GV giới thiệu khái niệm (thực chất là một mạch tổ hợp được chế tạo trên một tinh thể bán dẫn để thực hiện một chức năng nào đó) và cách phân loại IC (theo chức năng xử lý và gia công tín hiệu ở cổng vào, tín hiệu nhận được sau khi qua IC ở cổng ra); Có thể cho HS quan sát hình dạng bên ngoài của một số loại IC đã chuẩn bị trước. Hoạt động 5. Tổng kết bài a) Có thể sử dụng một số câu hỏi cuối bài trong SGK để hệ thống hóa và củng cố nội dung chính của bài học. Chẳng hạn, câu hỏi số 4 “Hãy so sánh sự giống nhau và khác nhau về nguyên lý làm việc giữa triac và tirixto”: + triac có cấu trúc 4 lớp (hình 4.4) với 3 điện cực (A1, A2 và cực diều khiển G); có khả năng dẫn điện theo cả hai chiều do cực G điều khiển. + tirixto có cấu trúc 3 lớp tiếp giáp (hình 4.3) với 3 điện cực (A, K và cực điều khiển G); chỉ cho dòng điện đi qua khi cả UAK và UGK cùng dương và sẽ không cho dòng điện đi qua khi UAK = 0. Như vậy, chúng giống nhau ở chỗ đều có thể điều khiển cho dòng điện đi qua hoặc không đi qua (đóng, mở nhờ điện thế trên cực G); nhưng khác nhau ở chỗ triac có thể cho dòng điện đi qua theo cả hai chiều (từ A1 sang A2 hoặc ngược lại), còn tirixto chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều xác định từ A sang K. b) Có thể hướng dẫn và yêu cầu HS lập bảng tổng hợp các linh kiện theo mẫu bảng sau (gọi từng HS thực hiện từng linh kiện/ cột) Bảng tổng hợp các linh kiện bán dẫn TT Linh kiện Cấu tạo/ Ký hiệu Nguyên lý làm việc Công dụng 1 Diôt - Một lớp tiếp giáp P - N Dẫn điện theo một chiều khi được phân cực thuận Chỉnh lưu, tách sóng, ổn áp 2 Tranzito - Hai lớp tiếp giáp P - N Khi phân cực thuận có tác dụng khuếch đại - Khuếch đại, tạo sóng, điều khiển 3 Tiristo - Ba lớp tiếp giáp P - N với 3 cực Chỉ khi cả UAK và UGK cùng > 0 thì nó mới dẫn điện Chỉnh lưu có điều khiển bằng cách điều khiển UGK 4 Triac - Bốn lớp tiếp giáp P - N với 3 điện cực Dẫn điện theo cả hai chiều: + Khi G và A2 có điện thế âm so với A1 thì triac mở, A1 đóng vai trò anôt còn A2 là katôt, dòng điện đi từ A1 sang A2. + Khi G và A2 có điện thế dương so với A1 thì triac mở, A2 đóng vai trò anôt còn A1 là katôt, dòng điện đi từ A2 sang A1. Dùng trong mạch điều khiển điện xoay chiều 5 Diac - Giống triac nhưng chỉ có 2 điện cực Dẫn điện theo cả hai chiều tuỳ theo điện áp ở các cực A2 và A1. Dùng trong mạch điều khiển điện xoay chiều 6 Quang điện tử Pin quang điện biến năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện còn điôt LED thì ngược lại. Dùng trong mạch điều khiển điện tử và trang trí điều khiển bằng ánh sáng. 7 Vi mạch Gồm nhiều loại LKBD được chế tạo bằng công nghệ đặc biệt trên một tinh thể bán dẫn (IC) Thực hiện một chức năng nào đó theo thiết kế Dùng để khuếch đại, điều khiển Bài 14. Mạch điều khiển tín hiệu I. Mục tiêu Sau bài này, GV phải làm cho HS: - Hiểu được khái niệm về mạch điều khiển tín hiệu. - Mô tả được các khối cơ bản của mạch điều khiển tín hiệu. II. Chuẩn bị Chuẩn bị nội dung: nghiên cứu bài 14 trong SGK, SGV. Chuẩn bị phương tiện dạy học: - Nghiên cứu và vẽ sẵn hình 14.3 SGK - Có thể lắp sẵn mạch điện bảo vệ quá điện áp theo sơ đồ nguyên lý ở hình 14.3 SGK để minh họa. III. Các hoạt động dạy học Đặt vấn đề: ở bài 13, chúng ta đã nghiên cứu về mạch điện tử điều khiển. Bài học hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu một loại mạch điều khiển tín hiệu đơn giản. Nội dung Phương pháp dạy - học I. Khái niệm về mạch điều khiển tín hiệu 1. Khái niệm về mạch điều khiển tín hiệu Mạch điều khiển tín hiệu là mạch điện tử điều khiển sự thay đổi trạng thái, chế độ làm việc của tín hiệu nào đó. Chẳng hạn, thay đổi tín hiệu nhìn, tín hiệu nghe hoặc kết hợp. 2. Công dụng của mạch điều khiển tín hiệu - Dùng để thông báo về tình trạng thiết bị (tình trạng bình thường hoặc khi gặp sự cố) - Dùng để thông báo thông tin cần thực hiện theo quy định - Dùng để trang trí, quảng cáo Hoạt động 1. Tìm hiểu khái niệm về mạch điều khiển tín hiệu; gồm 2 công việc sau: 1. Tìm hiểu khái niệm về mạch điều khiển tín hiệu - Yêu cầu HS đọc nội dung tương ứng, quan sát hình 14.1 SGK và cho biết: + Hình vẽ 14.a, b, c thể hiện nội dung gì ? các tín hiệu được điều khiển là những tín hiệu nào ? trong thực tế em còn biết tín hiệu nào nữa cần điều khiển ? + Điều khiển tín hiệu giao thông/ điều khiển bảng điện tử/ báo hiệu và bảo vệ điện áp được dùng để làm gì, ở đâu ? 2. Giới thiệu công dụng của mạch điều khiển tín hiệu - Yêu cầu HS đọc nội dung tương ứng trong SGK và cho biết: + Mạch điều khiển tín hiệu có những ứng dụng gì, các tín hiệu được điều khiển là những tín hiệu nào ? + Trong thực tế em còn biết mạch điều khiển tín hiệu được ứng dụng ở đâu nữa ? II. Nguyên lý chung của mạch điều khiển tín hiệu 1. Sơ đồ khối của mạch: được thể hiện trên hình 14.3 SGK, gồm các khối chức năng: + Khối nhận lệnh + Khối xử lý + Khối khuyếch đại + Khối chấp hành 2. Nguyên lý chung của mạch điều khiển tín hiệu: Sau khi nhận lệnh (thường qua một cảm biến), mạch sẽ xử lý tín hiệu đã nhận, điều chế nó theo một nguyên tắc nào đó rồi đưa sang khuyếch đại đến công suất hợp lý và đưa tới khối chấp hành; khối chấp hành sẽ phát lệnh báo hiệu (bằng chuông, đèn hiệu). Ví dụ Hoạt động của mạch báo hiệu và bảo vệ quá điện áp (hình 14.3 SGK) 3. Mạch bảo vệ quá điện áp Mạch báo hiệu và bảo vệ quá điện áp (hình 14.3 SGK) - Công dụng của mạch - Sơ đồ mạch; gồm các khối nhận lệnh (biến áp, điôt D, tụ điện C), xử lý (điện trở R1, biến trở VR, điôt ổn áp Do, điện trở R2), khuếch đại (T1, T2, điện trở bảo vệ R3, rơle R), chấp hành (đèn hiệu ĐH, chuông, các tiếp điểm K, R11, R12). - Chức năng các linh kiện trong mạch - Nguyên lý hoạt động của mạch + Trường hợp bình thường (R11 đóng) + Khi quá điện áp (R11 ngắt, R12 đóng) Hoạt động 2. Giới thiệu về nguyên lý chung của mạch điều khiển tín hiệu; gồm các công việc sau: 1. Tìm hiểu sơ đồ khối của mạch: GV vẽ sơ đồ khối lên bảng, yêu cầu HS đọc nội dung tương ứng trong SGK và cho biết: + Mạch điều khiển tín hiệu thường gồm những khối chức năng nào ? + Hãy nêu công dụng của từng khối chức năng trên sơ đồ hình 14.2 SGK. 2. Giới thiệu nguyên lý chung của mạch điều khiển tín hiệu: + Giải thích các thuật ngữ: cảm biến, điều chế (Cảm biến – sensor là dụng cụ có thể cảm nhận trị số tuyệt đối hoặc độ biến thiên của một đại lượng vật lý và biến đổi thành một tín hiệu đầu vào hữu hiệu cho một hệ thống thu thập và xử lý thông tin. Còn điều chế là phương thức biến đổi đặc điểm của một tín hiệu theo đặc điểm của một tín hiệu khác). + Vì sao cần khuyếch đại tín hiệu sau khi xử lý ? + Những biếu hiện có thể nhận biết được của khối chấp hành ? + Giới thiệu nguyên lý chung của mạch trên sơ đồ khối 3. Giới thiệu mạch bảo vệ quá điện áp - Yêu cầu HS đọc nội dung tương ứng, quan sát sơ đồ mạch trên hình 14.3 SGK (nếu có điều kiện cho các nhóm HS tìm hiếu sơ đồ mạch đã lắp sẵn để nhận biết các linh kiện, các khối) và cho biết: + Mạch dùng để làm gì, ở đâu ? + Nêu chức năng của các linh kiện trong mạch. + GV giới thiệu nguyên lý hoạt động của mạch trên sơ đồ Nếu có điều kiện GV cho sơ đồ đã lắp sẵn hoạt động để minh hoạ. Hoạt động 3. Tổng kết bài Có thể sử dụng một số câu hỏi cuối bài trong SGK để hệ thống hóa và củng cố nội dung chính của bài học. Chẳng hạn, câu hỏi số 3 “Trong sơ đồ hình 14.3, khi cần thay đổi ngưỡng báo hiệu và bảo vệ từ 230 V xuống 225 V thì con chạy của biến trở VR cần nâng lên phía trên hay giảm xuống phía dưới ? tại sao ? + Rơ le R hút khi T1, T2 dẫn (khi điện áp từ VR vượt quá ngưỡng chọc thủng của điôt ổn áp). Việc đặt ngưỡng Do là nhờ VR. Đầu biến trở nối tới Do càng xuống thấp (gần về phía R1) thì điện áp trên Do càng thấp; lúc đó điện áp nguồn phải cao hơn mới đủ ngưỡng chọc thủng Do . Ngược lại, đầu nối với Do càng lên cao (gần về phía D) thì điện áp trên Do càng cao; điện áp nguồn dù thấp hơn đã đủ ngưỡng đánh thủng Do . + Có thể hướng dẫn HS về nhà tự đọc phần “Có thể em chưa biết” trong SGK Bài 19. Máy thu thanh (1 tiết) I. Mục tiêu Sau bài này, GV phải làm cho HS: - Giải thích được chức năng của các khối và nguyên lý làm việc của máy thu thanh trên sơ đồ khối của máy. - Mô tả được nguyên lý làm việc của khối tách sóng. II. Chuẩn bị Chuẩn bị nội dung: nghiên cứu bài 19 trong SGK, SGV. Chuẩn bị phương tiện dạy học: - Có thể vẽ sẵn các hình 19.1, 19.2 SGK trên giấy khổ lớn để minh họa. - Một máy thu thanh đã tháo vỏ để HS quan sát và nhận biết các bộ phận chính. - Phần mềm mô phỏng (nếu có) III. Các hoạt động dạy học Đặt vấn đề: ở bài 18, chúng ta đã nghiên cứu về máy tăng âm. Bài học hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu loại máy thu thanh đơn giản. Nội dung Phương pháp dạy - học I. Khái niệm về máy thu thanh 1. Khái niệm về máy thu thanh Là thiết bị điện tử thu sóng điện từ, chọn lọc, khuếch đại và phát ra âm thanh. 2. Giới thiệu về cách phân loại máy thu thanh - Theo cách điều chế tín hiệu; chia ra: máy thu thanh điều biên (AM) và điều tần (FM). Hoạt động 1. Giới thiệu khái niệm về máy thu thanh; gồm các công việc sau: 1. Giới thiệu khái niệm về máy thu thanh 2. Giới thiệu về cách phân loại máy thu thanh Giải thích thuật ngữ “điều chế tín hiệu” II. Sơ đồ khối và nguyên lý làm việc của máy thu thanh 1. Sơ đồ khối của máy thu thanh Được thể hiện trên hình 19.1 SGK; gồm các khối chính: + Khối khuếch đại cao tần + Khối dao động ngoại sai + Khối trộn tần + Khối khuếch đại trung tần + Khối tách sóng + Khối khuếch đại âm tần ở đây, điều chế là quá trình ghi (gửi) tín hiệu (sóng âm tần) vào một tín hiệu cao tần (gọi là sóng mang cao tần) nhờ biến đổi một thông số nào đó của dao động cao tần theo tín hiệu ghi vào; ví dụ biến đổi biên độ (AM) hoặc tần số (FM) của sóng mang cao tần (do dao động ngoại sai tạo ra). Mục đích của điều chế này là làm cho sóng âm tần có thể truyền đi xa được. 2. Nguyên lý làm việc của máy thu thanh trên sơ đồ khối Như SGK Hoạt động 2. Tìm hiểu về sơ đồ khối và nguyên lý làm việc của máy thu thanh; gồm các công việc sau: 1. Tìm hiểu sơ đồ khối của máy thu thanh - GV yêu cầu HS đọc nội dung tương ứng trong SGK; chỉ rõ tên gọi, vị trí, chức năng của từng khối trên hình vẽ). + Giải thích các thuật ngữ: sóng cao tần, sóng mang cao tần, sóng trung tần, sóng âm tần, chọn sóng, dao động ngoại sai. - Có thể dùng máy thu thanh đã tháo vỏ để HS quan sát và nhận biết các bộ phận chính. 2. Tìm hiểu nguyên lý làm việc của máy thu thanh trên sơ đồ khối + Dựa vào chức năng của các khối hãy mô tả nguyên lý làm việc chung của máy thu thanh ? + Vì sao cần có dao động ngoại sai ? nếu không có tầng dao động ngoại sai thì máy có làm việc được không ? (máy thu thanh khuếch đại thẳng) Nếu có điều kiện GV dùng phần mềm mô phỏng minh hoạ sự thay đổi dạng tín hiệu và nguyên lý làm việc của máy thu thanh. III. Nguyên lý làm việc của khối tách sóng - Sơ đồ khối tách sóng (hình 19.2 SGK); còn gọi là khối giải điều chế (là mạch cho phép nhận lại tín hiệu đã được điều chế ở trên để khôi phục tín hiệu gửi vào (tín hiệu nguyên thuỷ ban đầu). - Sóng vào là sóng trung tần, nhờ điôt tách sóng D (thường dùng loại tiếp điểm) và tụ lọc C (lọc sóng mang) nên sóng ra là sóng một chiều (sóng âm tần ban đầu). Hoạt động 3. Giới thiệu về nguyên lý làm việc của khối tách sóng GV giới thiệu nội dung này trên hình tương ứng trong SGK; chú ý giải thích rõ dạng sóng vào (sóng trung tần) và dạng sóng ra cuối cùng (sóng âm tần), tác dụng của tụ lọc. + Vì sao tách sóng thường dùng loại điốt tiếp điểm ? + Nếu tụ lọc bị hỏng sẽ có hiện tượng gì xảy ra ? Hoạt động 4. Tổng kết bài - Có thể yêu cầu HS trả lời một số câu hỏi cuối bài trong SGK để hệ thống hóa và củng cố nội dung chính của bài học. - Hướng dẫn và yêu cầu HS về nghiên cứu mục “có thể em chưa biết” trong SGK, trang 68. Bài 26. Động cơ không đồng bộ ba pha (1 tiết) I. Mục tiêu Sau bài này, GV phải làm cho HS: Mô tả được công dụng, cấu tạo, nguyên lý làm việc và cách nối dây động cơ không đồng bộ ba pha. II. Chuẩn bị Chuẩn bị nội dung: nghiên cứu bài 26 trong SGK, SGV. Chuẩn bị phương tiện dạy học: - Tranh giáo khoa hình 26.1, 26.3, 26.5 SGK - Động cơ ba pha đã tháo rời các bộ phận chính để HS quan sát và nhận biết. III. Các hoạt động dạy học Đặt vấn đề: ở bài 25, chúng ta đã nghiên cứu về máy biến áp 3 pha. Bài học hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu một loại máy điện ba pha nhằm biến điện năng thành cơ năng; đó là “động cơ không đồng bộ 3 pha”. Nội dung Phương pháp dạy - học I. Khái niệm và công dụng của động cơ không đồng bộ 3 pha 1. Khái niệm động cơ không đồng bộ 3 pha Là động cơ điện 3 pha có tốc độ quay của rôto (n) nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường quay (n1). 2. Công dụng của động cơ không đồng bộ 3 pha - Dùng làm nguồn động lực cho các máy công cụ. Hoạt động 1. Giới thiệu về khái niệm và công dụng của động cơ không đồng bộ 3 pha; gồm 2 công việc sau: 1. Giới thiệu về khái niệm động cơ không đồng bộ 3 pha Giải thích n và (n1). 2. Giới thiệu về công dụng của động cơ không đồng bộ 3 pha - Trong thực tế, động cơ không đồng bộ ba pha được sử dụng ở đâu ? II. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha 1. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 3 pha: Được thể hiện trên các hình 26.1, 26.3, 26.5 SGK; gồm các bộ phận chính: + Stato và vỏ máy (1) + Nắp máy (2) + Rôto (3) + Trục quay (4) + Dây quấn 2. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha: Khi cho dòng điện 3 pha vào 3 dây quấn stato thì trong lòng stato sẽ có từ trường quay; từ trường quay này quét qua các dây quấn kín mạch của rôto làm xuất hiện trong đó các sức điện động và dòng điện cảm ứng; lực tương tác điện từ giữa từ trường quay và các dòng điện cảm ứng này tạo ra mô men quay kéo rôto quay theo chiều quay của từ trường với tốc độ n < n1. + n1 = 60f/ p (vg/ ph) + Sự chênh lệch tốc độ giữa từ trường quay và tốc độ rôto gọi là tốc độ trượt: n2 = n1- n + Tỉ số s = n2 / n1 gọi là hệ số trượt tốc độ Hoạt động 2. Giới thiệu về cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha; gồm các công việc sau: 1. Giới thiệu về cấu tạo của động cơ không đồng bộ 3 pha: - GV giới thiệu các bộ phận chính của ĐC trên tranh giáo khoa (nêu rõ tên gọi, công dụng của các bộ phận chính). + Vì sao rôto và stato phải được làm bằng các lá thép KTĐ cách điện ghép lại với nhau ? + Làm thế nào giữ cố định được khe hở giữa rôto và stato trong quá trình máy làm việc ? 2. Giới thiệu nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha: + Giải thích các thuật ngữ: từ trường quay; đặc điểm của từ trường quay do dòng điện 3 pha đối xứng sinh ra. + Vì sao tốc độ của rôto luôn nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường quay ? Nếu có điều kiện GV dùng phần mềm mô phỏng minh hoạ sự tạo thành từ trường quay và nguyên lý làm việc của động cơ này. III. Cách đấu dây động cơ không đồng bộ 3 pha - Sơ đồ đấu dây trên hình 26.7 SGK; - Tuỳ theo điện áp nguồn và cấu tạo của động cơ mà chọn cách đấu dây phù hợp - Đảo chiều quay của động cơ bằng cách đổi thứ tự hai pha bất kỳ cho nhau Hoạt động 3. Giới thiệu về cách đấu dây động cơ không đồng bộ 3 pha GV giới thiệu các nội dung này trên các hình tương ứng trong SGK. + Vì sao khi đổi thứ tự hai pha thì động cơ sẽ quay theo chiều ngược lại ? Hoạt động 4. Tổng kết bài Có thể sử dụng một số câu hỏi cuối bài trong SGK để hệ thống hóa và củng cố nội dung chính của bài học. Chẳng hạn, có thể yêu cầu HS trả lời câu hỏi hỏi số 3 “ ? tại sao ? Bài 11. thực hành lắp mạch nguồn chỉnh lưu cầu có biến áp nguồn và có tụ lọc (1 tiết) I. Mục tiêu Sau bài này, GV phải làm cho HS: - Lắp được các linh kiện điện tử lên bo mạch thử theo đúng sơ đồ nguyên lý ở hình 9.1 SGK. - Có ý thức tuân thủ quy trình và quy định về an toàn lao động. II. Chuẩn bị Chuẩn bị nội dung: GV nghiên cứu bài 11 trong SGK, SGV; HS ôn lại các bài 4, 7 và bài 9. Chuẩn bị dụng cụ, vật liệu cho mỗi nhóm HS - Vật liệu, dụng cụ theo yêu cầu trong SGK, SGV - Vẽ sẵn sơ đồ mạch điện theo hình 9.2 SGK - Mạch điện lắp sẵn theo sơ đồ hình 9.2 SGK có kích thước đủ quan sát, an toàn, làm việc tin cậy. - Mạch thử: có nguồn điện áp vào 220 V, một máy thu thanh bán dẫn có nguồn nuôi khoảng 3 V. - Học sinh nghiên cứu trước sơ đồ trên hình 9.2 SGK; chuẩn bị Báo cáo kết quả bài thực hành theo mẫu trang 41 SGK hoặc tham khảo mẫu Báo cáo sau: Báo cáo kết quả thực hành Bài: Lắp mạch nguồn chỉnh lưu cầu có biến áp nguồn và có tụ lọc Họ và tên HS (nhóm HS) .. Lớp 1. Kết quả nhận biết, kiểm tra các linh kiện: - Biến áp nguồn - Các điôt - Tụ điện 2. Trị số điện áp ra một chiều - Khi chưa có tụ lọc: - Khi có tụ lọc: 3. Nhận xét về chất lượng âm thanh của máy thu thanh - Khi nguồn chưa có tụ lọc: - Khi nguồn có tụ lọc: III. Các hoạt động dạy học Đặt vấn đề: Chúng ta đã nghiên cứu về một số mạch điện tử cơ bản; đã quan sát, nhận dạng và phân tích nguyên lý làm việc của mạch nguồn cấp điện một chiều. Hôm nay chúng ta sẽ thực hành lắp mạch nguồn chỉnh lưu cầu có biến áp nguồn và có tụ lọc, một loại mạch rất thông dụng trong thực tế. Hoạt động 1. Hướng dẫn ban đầu a) GV giới thiệu mục tiêu của tiết học: trong thời gian 45 phút, mỗi nhóm (hoặc mỗi em) phải lắp được các linh kiện điện tử lên bo mạch thử theo đúng sơ đồ nguyên lý ở hình 9.1 SGK; mạch sau khi lắp xong sẽ được thử trên bàn thử (cấp nguồn cho một máy thu thanh hoạt động). b) GV giới thiệu nội dung và quy trình thực hành Bước 1. Kiểm tra sơ bộ Kiểm tra từng linh kiện và ghi kết quả vào Báo cáo kết quả thực hành Bước 2. Bố trí các linh kiện lên bo mạch thử Bước 3. Kiểm tra mạch Chỉ cắm nguồn thử sau khi GV đã kiểm tra và đồng ý Bước 4. Đo điện áp ra một chiều Ghi kết quả vào Báo cáo kết quả thực hành GV dùng sơ đồ mạch đã lắp sẵn để minh hoạ về các linh kiện trong mạch (vị trí trên bo mạch thử, cách đi dây); cắm nguồn, lắp tải (là máy thu thanh) cho mạch hoạt động và kiểm tra trong các trường hợp có tụ lọc và không có tụ lọc nguồn. c) Phân chia vật liệu, dụng cụ cho HS (nhóm HS) Theo chuẩn bị như yêu cầu trong SGK Hoạt động 2. Thực hành Hoạt động của HS Hoạt động của GV 1. Kiểm tra sơ bộ - Kiểm tra: biến áp nguồn (thông số của biến áp: Uvào,, Ura; các đầu dây vào, ra); 4 điôt (các cực và thông số của điôt) và tụ hoá (nhận biết các cực, trị số điện dung của tụ). - Ghi kết quả vào mẫu báo cáo thực hành GV theo dõi, uốn nắn quá trình thực hành của HS; có thể ghi nhật ký về quá trình và kết quả định tính của từng nhóm ... Chỉ can thiệp khi HS gặp khó khăn hoặc khi HS yêu cầu (ví dụ cách sử dụng đồng hồ vạn năng để kiểm tra các linh kiện; cách ghi kết quả vào Báo cáo). 2. Bố trí các linh kiện lên bo mạch thử - Bố trí biến áp nguồn - Bố trí các điốt - Bố trí tụ - Bố trí các dây nối các kinh kiện trên (theo đúng sơ đồ nguyên lý) GV theo dõi, uốn nắn quá trình thực hành của HS; có thể ghi nhật ký về quá trình và kết quả định tính của từng nhóm ... Chỉ can thiệp khi HS gặp khó khăn hoặc khi HS yêu cầu. 3. Kiểm tra mạch - HS tự kiểm tra; sau đó mời GV kiểm tra lại mạch. - Cắm nguồn, tải để kiểm tra chất lượng của mạch khi: có và không có tụ lọc; thảo luận và ghi nhận xét vào Báo cáo thực hành. GV theo dõi, uốn nắn quá trình thực hành của HS; hướng HS tập trung vào giải quyết các nhiệm vụ theo yêu cầu trong báo cáo. 4. Đo điện áp một chiều - HS đo trị số điện áp ra một chiều khi có tụ và khi không có tụ; thảo luận và ghi kết quả vào báo cáo. GV theo dõi, uốn nắn quá trình thực hành của HS; hướng HS tập trung vào giải quyết các nhiệm vụ theo yêu cầu trong báo cáo. Hoạt động 3. Đánh giá kết quả - Yêu cầu đại diện các nhóm HS lên trình bày kết quả thực hành của nhóm (theo mẫu) và tự đánh giá. Có thể kết hợp giải thích các vấn đề do HS nêu ra; chẳng hạn: Trị số đo điện áp ra một chiều khi có tụ lọc cao hơn khi không có tụ lọc là do sự nạp và duy trì ở mức trị số đỉnh của điện áp n