Giáo án Vật Lí 9 kì 2 - THCS Đức Thắng

Tiết 37: Dòng điện xoay chiều Ngày soạn:.............................. Ngày giảng: Lớp: A. Mục tiêu: 1. Kiến thức: Nêu được sự phụ thuộc của chiều D.Đ cảm ứng vào sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuận dây. Phát biểu được đặc điểm của D.ĐXC là dòng điện cảm ứng có chiều luân phiên thay đổi. Bố trí được TN tạo ra D.ĐXC trong cuận dây kín theo 2 cách: Cho nam châm quay, hoặc cho cuận dây quay. Dùng đèn LED để phát hiện sự đổi chiều của D.Đ. Dựa vào quan sát TN để rút ra điều kiện chung làm xuất hiện D.Đ cảm ứng xoay chiều. 2. Kỹ năng: Quan sát và mô tả chính xác hiện tượng xảy ra; Tổng hợp kiến thức cũ. 3. Thái độ: Nghiêm túc, trung thực trong học tập. Yêu thích môn học. B. Chuẩn bị: Đối với mỗi nhóm Học sinh Đối với giáo viên 1 cuận dây kín có 2 đèn LED đấu song song ngược chiều; 1 NC; 1 mô hình cuận dây quay trong từ trường. -1 Bộ TN cuận dây kín có 2 đèn LED (đấu // ngược chiều) quay trong từ trường . C. Các hoạt động dạy học: Hoạt động của hS Hoạt động của giáo viên Ghi bảng 1. Hoạt động 1: Phát hiện vấn đề mới cần nghiên cứu: Có 1 dòng điện khác với dòng điện một chiều không đổi do pin và ác quy tạo ra: - Quan sát GV làm TN. Trả lời câu hỏi của GV. - Phát hiện dòng điện trên lưới điện trong nhà không phải là dòng điện một chiều + Đưa ra cho HS quan sát 1 bộ pin hay ác quy 3V và một nguồn điện lấy từ lưới điện sinh hoạt 3V. Lắp một bóng đèn vào các nguồn điện trên, đèn đều sáng, chứng tỏ hai nguồn đều cho dòng điện. - Mắc (V) 1 chiều vào hai cực pin, kim vôn kế quay. Vậy nếu mắc (V) này vào nguồn điện lấy từ lưới điện trong nhà, kim (V) có quay không? (kim (V) không quay). Tại sao kim (V) không quay mặc dù vẫn có dòng điện? Hai dòng điện có giống nhau không? Dòng điện lấy từ mạng điện trong nhà có phải là dòng điện 1 chiều không? Giới thiệu dòng điện mới: Dòng điện xc 2. Hoạt động 2: Phát hiện DĐ cảm ứng có thể đổi chiều? Trong TH nào thì đổi chiều: - Làm TN theo nhóm. Thảo luận => NX; KL Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuận dây tăng thì dòng điện cảm ứng trong cuận dây có chiều ngược với chiều dòng điện cảm ứng khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện đó giảm. + HDHS tiến hành TN: - Động tác đưa N/c vào ống dây, rút N/c ra khỏi ống dây nhanh và dứt khoát. Có phải cứ mắc đèn LED vào nguồn điện là nó phát sáng hay không? Vì sao trong TN lại mắc 2 đèn LED song song và ngược chiều? + Yêu cầu HS trình bầy lập luận, kết hợp hai nhận xét về sự tăng hay giảm của số dường sức từ qua tiết diến của cuận dây và sự luân phiên bật sáng của 2 đèn LED để rút ra KL I. Chiều của dòng điện cảm ứng 1. Thí nghiệm: + Dụng cụ: 1 cuận dây, 2 đầu được nối với 2 đèn LED đấu song song ngược chiều; 1thanh nam châm . + Tiến hành - Hiện tượng: - Đưa N/c từ ngoài vào trong cuận dây. Đèn xanh sáng - Kéo N/c từ trong ra ngoài cuận dây. Đèn vàng sáng. + Nhận xét: DĐ cảm ứng xuất hiện trong 2 trường hợp trên có chiều ngược nhau. 2. Kết luận: Sgk-90 3. Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm mới: Dòng điện xoay chiều. - Cá nhân đọc mục 3 Sgk-90. - Trả lời câu hỏi của GV + Dòng điện xoay chiều có chiều biến đổi như thế nào ? 3. Dòng điện xoay chiều: - Khi liên tục lần lượt đưa N/c vào và kéo N/c ra khỏi cuận dây kín thì trong cuận dây suất hiện dòng điện luân phiên đổi chiều: Dòng điện xoay chiều. 4. Hoạt động 4: Tìm hiểu hai cách tạo ra dòng điện xoay chiều: - Thảo luận nhóm và nêu dự đoán: Khi cho N/c quay thì dòng điện cảm ứng trong cuận dây có chiều biến đổi như thế nào? vì sao? Tiến hành TN kiểm tra. H33.2 + Quan sát TN H33.3 Sgk-91. Thảo luận nhóm, phân tích xem số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuận dây biến đổi ntn khi cuận dây quay trong TT. Từ đó nêu lên dự đoán về chiều của dòng điện cảm ứng trong cuận dây - Quan sát GV tiên hành TN so sánh với dự đoán. - Rút ra KL những cách tạo ra dòng điện x. chiều? + Yêu cầu HS trình bầy lập luận. Nêu dự đoán Khi cho N/c quay thì dòng điện cảm ứng trong cuận dây có chiều biến đổi như thế nào? vì sao?. + HDHS tiến hành TN Kiểm tra H33.2 Sgk-91. + Tiến hành TN H33.3 Sgk-91: Yêu cầu HS trình bầy điều quan sát được (Hai đèn vạch ra hai nửa vòng tròn sáng khi cho cuận dây quay trong từ trường). - Hiện tượng đó chứng tỏ điều gì? (dòng điện trong cuân dây luân phiên đổi chiều) - TN có phù hợp với dự đoán không? + Yêu cầu HS trình bầy kết luận và giải thích lại vì sao khi cho N/c quay hoặc cho cuận dây quay thì trong cuận dây lại xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều ? II. Cách tạo ra dòng điện xoay chiều: 1. Cho nam châm quay trước cuận dây dẫn kín: + Dụng cụ: 1 cuận dây, 2 đầu được nối với 2 đèn LED đấu song song ngược chiều; 1thanh nam châm có thể quay quanh 1 trục . + Dự đoán: + Thí nghiệm kiểm tra: 2. Cho cuận dây dẫn quay trong từ trường: + Dụng cụ: 1 cuận dây có thể quay quanh 1 trục ., 2 đầu được nối với 2 đèn LED đấu song song ngược chiều; 1thanh nam châm + Dự đoán: + Thí nghiệm kiểm tra: 3. Kết luận: Trong cuộn dây dẫn kín, dòng điện cảm ứng xoay chiều xuất hiện khi: Cho nam châm quay trước cuận dây hay cho cuận dây dẫn quay trong từ trường. 5. Hoạt động 5: + Vận dụng - Trả lời câu hỏi của GV. + Củng cố: - Học bài nắm vững KL của bài. + Hướng dẫn về nhà: Chuẩn bị tiết 38 + Nêu câu hỏi củng cố: - Trường hợp nào thì trong cuận dây kín xuất hiện dòng điện xoay chiều? - Vì sao khi cho N/c quay hoặc cho cuận dây quay thì trong cuận dây lại xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều ? + Yêu cầu HS nêu phần có thể em chưa biết và ghi nhớ Sgk + áp dụng kiến thức về nhà Trả lời câu hỏi SBT; Chuẩn bị T38: Máy phát điện xoay chiều III. Vận dụng: Tiết 38: Máy phát điện xoay chiều Ngày soạn:.............................. Ngày giảng: Lớp: A. 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. Kỹ năng: Quan sát và mô tả chính xác hiện tượng xảy ra; Tổng hợp kiến thức cũ. 3. Thái độ: Nghiêm túc, trung thực trong học tập. Yêu thích môn học. B. Chuẩn bị: Đối với mỗi nhóm Học sinh Đối với giáo viên Mô hình máy phát điện XC C. Các hoạt động dạy học: Hoạt động của hS Hoạt động của giáo viên Ghi bảng 1. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ - Đặt vấn đề bài mới: HS trả lời các câu hỏi của GV: - Nêu điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng. - Nêu cách tạo ra dòng điện cảm ứng Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi: + Dòng điện cảm ứng xoay chiều xuất hiện khi nào? Nêu cách tạo ra dòng điện xoay chiều? + Dòng điện dùng cho sinh hoạt là do các nhà máy phát điện rất lớn tạo ra, dòng điện dùng để thắp sáng đèn xe đạp lại do Đinamô tạo ra. Vậy Đinamô xe đạp và MPĐ khổng lồ trong các nhà máy có gì giống và khác nhau? 2. HĐ 2: Tìm hiểu các bộ phận chính của MPĐ xoay chiều và hoạt động của chúng khi phát điện: a. Quan sát hai loại MPĐ trả lời C1, C2 Sgk-93. b. Thảo luận chung cả lớp: - Nêu được sự giống nhau của hai loại máy: Cấu tạo gồn 2 bộ phận chính: là N/c và cuộn dây. Khác nhau: 1 máy Rôto là cuận dây, 1 máy Rôto là nam châm. c. Rút ra KL về cất tạo. NTHĐ của MPĐ xoay chiều ? Các máy phát điện xoay chiều có hai bộ phận chính là nam châm và cuộn dây dẫn. + Yêu cầu HS quan sát H 34.1 và H34.2 Sgk-93. - Quan sát MPĐ xoay chiều nêu tên các bộ phận chính và hoạt động của MPĐ xoay chiều ? + Tổ chức cho HS thảo luận: - Vì sao không coi bộ góp điện là bộ phận chính? - Vì sao các cuận dây của MPĐ lại được cuấn quanh lõi sắt? - Hai loại MPĐ có cấu tạo và hoạt động giống nhau (khác nhau) như thế nào ? I. Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều: 1. Quan sát: a. Cấu tạo: - Có 2 bộ phận chính là nam châm và cuận dây dẫn. b. Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều: Khi cho N/c (hoặc cuận dây) quay thì số đường sức từ suyên qua tiết diện S của cuận dây biến thiên => Nếu nối hai đầu của cuận dây dẫn với các thiết bị tiêu thụ điện tạo thành mạch kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện xoay chiều 2. Kết luận: 3. Hoạt động 3: Tìm hiểu một số đặc điểm của MPĐ trong kỹ thuật và trong sản xuất: a. Làm việc cá nhân trả lời câu hỏi của GV. b. Tự đọc mục II Sgk-94 để tìm hiểu một số đặc điểm kỹ thuật : - Cường độ dòng điện: I - Hiệu điện thế: U - Kích thước của máy - Stato: Các cuận dây Roto: nam châm điện. - Tần số: f = 50Hz. - Cách làm quay máy phát điện + Yêu cầu HS nghiên cứu mục II Sgk-94. Nêu một số đặc điểm kỹ thuật của MPĐ xoay chiều : - Cường độ dòng điện: I? - Hiệu điện thế: U? - Kích thước của máy? - Stato: ? Roto: ?. - Tần số: ? - Cách làm quay máy phát điện? II. máy phát điện xoay chiều trong kỹ thuật: 1. Đặc tính kĩ thuật: - Cường độ dòng điện: I= 2000A. - Hiệu điện thế: U = 25.000V. - Đường kính tiết diện ngang:d= 4m - Chiều dài của máy: l = 20m. - Các cuận dây là Stato. Roto là nam châm điện. - Tần số: f = 50Hz. 2. Cách làm quay máy phát điện: - Dùng động cơ nổ - Dùng tuabin nước. - Dùng cánh quạt gió. 4. Hoạt động 4: + Vận dụng: - Làm việc cá nhân trả lời C3 Sgk-94. - Thảo luận chung cả lớp Củng cố: - Tự đọc phần ghi nhớ Sgk-94. - Trả lời câu hỏi của GV + Về nhà: - áp dụng kiến thức về nhà Trả lời câu hỏi SBT. - Chuẩn bị T39: Các tác dụng của dòng điện xoay chiều. Đo Cường độ dòng điện và Hiệu điện thế xoay chiều + Yêu cầu HS đối chiếu từng bộ phận của Đinamô xe đạp với các bộ phận tương ứng của MPĐ trong kỹ thuật, các thông số kĩ thuật tương ứng? + Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi củng cố: - Trong 2 loại MPĐ xoay chiều loại nào cần có cổ góp điện? Nêu vai trò của nó? - Trong mỗi loại MPĐ xoay chiều Rôto là bộ phận nào? Stato là bộ phận nào? - Vì sao bắt buộc phải có một bộ phận quay thì máy mới phát điện được ? - Tại sao máy lại phát ra dòng điện xoay chiều ? + áp dụng kiến thức về nhà Trả lời câu hỏi SBT. Chuẩn bị T39: Các tác dụng của dòng điện xoay chiều. Đo Cường độ dòng điện và Hiệu điện thế xoay chiều III. Vận dụng: C3 Sgk- 94: Tiết 39: Các tác dụng của dòng điện xoay chiều. đo Cường độ dòng điện và Hiệu điện thế xoay chiều Ngày soạn:.............................. Ngày giảng: Lớp: A. Mục tiêu: + Nhận biết được các tác dụng nhiệt, quang, từ của dòng điện xoay chiều. + Bố trí được thí nghiệm chứng tỏ lực từ đổi chiều khi có dòng điện đổi chiều + Nhận biết được kí hiệu Ampe kế và Vôn kế xoay chiều, sử dụng được chúng để đo Cường độ dòng điện và Hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều. B. Chuẩn bị: Đối với mỗi nhóm Học sinh Đối với giáo viên - 1 N/c điện; 1 N/c vĩnh cửu; 1 bộ đổi nguồn 1 Bộ đổi nguồn; 1(A), 1(V) xoay chiều ; 1 đèn 3V; 1 khóa; 8 sợi dây nối C. Các hoạt động dạy học: Hoạt động của hS Hoạt động của giáo viên Ghi bảng 1. Hoạt động 1: Phát hiện dòng điện xoay chiều có cả tác dụng giống và tác dụng khác với dòng điện một chều: - Cá nhân suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV. Nêu lại các tác dụng của dòng điện một chiều và nêu các TD của dòng điện xoay chiều + Trong các bài học trước đã biết một số T/c của dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều, hãy nêu những tác dụng giống nhau, khác nhau của hai dòng điện trên? 2. Hoạt động 2: Tìm hiểu những tác dụng của dòng điện xoay chiều : - Quan sát GV tiến hành 3 TN Trả lời câu hỏi của GV và C1 Sgk - Nêu lên những thông tin biết được về hiện tượng bị điện giật khi sử dụng điện sinh hoạt. - Nghe thông báo của GV + Lần lượt biểu diễn 3 TN: - TN1: Đèn 220V sáng khi cho dòng điện xoay chiều ở mạng sinh hoạt chạy qua. - TN2: Dùng bút thử điện kiểm tra mạng điện sinh hoạt. - TN3: Cho dòng điện xoay chiều chạy qua một cuận dây có lõi sắt. + Yêu cầu HS quan sát và nêu mỗi Tn chứng tỏ dòng điện xoay chiều có những TD gì? + Ngoài 3 TD trên như ta đã biết dòng điện một chiều có TD sinh lí, vậy dòng điện xoay chiều có TD sinh lí không? Nêu thông báo về sự nguy hiểm của dòng điện xoay chiều ở mạng điện sinh hoạt: Gây giật, có thể dẫn đến chết người. I. tác dụng của dòng điện xoay chiều: - Tác dụng nhiệt: Khi cho dòng điện xoay chiều chạy qua sợi đốt của đèn thì sợi đốt nóng đến phát sáng. - Tác dụng quang: Khi dòng điện xoay chiều phóng giữa hai cực của đèn bút thử điện => Đèn sáng - Tác dụng từ: 3. Hoạt động 3: Tìm hiểu TD từ của dòng điện xoay chiều . + Làm việc theo nhóm: - Căn cứ vào những kiến thức đã học nêu dự đoán. - Khi đổi chiều dòng điện thì lực từ của DĐ TD lên N/c có thay đổi? + Tự đề xuất phương án TN H35.3 Sgk. Rút ra KL về sự phụ thuộc của lực từ vào chiều dòng điện. + Làm việc theo nhóm: Nêu dự đoán và làm TN kiểm tra H35.3 Sgk. + ở TN trên, khi cho DĐ xc vào N/c điện thì N/c điện cũng hút đinh sắt giống như klhi cho DĐ một chiều vào N/c. Vậy có phải tác dụng từ của DĐ xc giống như DĐ một chiều không? Hãy nêu dự đoán? (Hãy QS TN H24.4 Sgk, khi ta đổi chiều dòng điện vào ống dây thì kim N/c có chiều như thế nào ? - Hãy bố trí TN để chứng tỏ khi DĐ đổi chiều thì lực từ cũng đổi chiều? (H35.3 Sgk) + Vậy HT gì sẽ sảy ra khi cho dòng điện xc chạy qua cuận dây của N/c điện?. Hãy nêu dự đoán, tiến hành TN KT. II. tác dụng từ của dòng điện xoay chiều 1. Thí nghiệm: + Dụng cụ: + Tiến hành: 2. Kết luận: Khi dòng điện đổi chiều thì lực từ tác dụng lên nam châm cũng đổi chiều. 4. Hoạt động 4: Tìm hiểu các dụng cụ đo, cách đo Cường độ dòng điện và Hiệu điện thế xoay chiều: + Làm việc cá nhân, trả lời câu hỏi của GV. Nêu dự đoán, khi cho dòng điện đổi chiều thì kim của điện kế sẽ thế nào? + Quan sát GV tiến hành TN, rút ra NX sem có phù hợp với dự đoán không? - Đo CĐDĐ và HĐT một chiều bằng Ampe kế và Vôn kế một chiều (DC). Có thể dùng các dụng cụ này để đo CĐDĐ và HĐT của mạch điện xoay chiều được không? Nếu dùng thì sẽ có hiện tượng gì xảy ra với kim của các dụng cụ đó? + Biểu diễn TN, mắc Vôn kế một chiều vào chốt lấy điện xoay chiều. Yêu cầu HS quan sát rút ra NX sem có phù hợp với dự đoán không + GT một loại V khác AC (~). - Kim của vôn kế chỉ bao nhiêu khi mắc vào chốt lấy điện xoay chiều 6V. Nếu đổi chiều cắm vào chốt lấy điện thì kim của vôn kế có quay nược lại không? Số chỉ? + Cách mắc Vôn kế, Ampe kế xoay chiều vào mạch điện có gì khác với cách mắc V, A một chiều? III. Đo Cường độ dòng điện và Hiệu điện thế của mạch điện xoay chiều: 1. Quan sát thí nghiệm: + Dụng cụ: + Tiến hành: 2. Kết luận: - Đo Cường độ dòng điện và Hiệu điện thế bằng Ampe kế và Vôn kế xoay chiều (ký hiệu AC hoặc ~) - Kết quả đo không thay đổi khi ta đổi chỗ hai chốt của phích cắm vào ổ lấy điện. - Các giá trị đo này chỉ : Giá trị hiệu dụng của Hiệu điện thế và Cường độ dòng điện xoay chiều. - Cường độ dòng điện và Hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều gọi tắt là Cường độ dòng điện và Hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều. 5. Hoạt động 5: + Vận dụng - Củng cố: - Trả lời câu hỏi C3Sgk-96 - Trả lời câu hỏi C4Sgk-97 - Nêu kết luận của bài; Phần có thể em chưa biết + Về nhà:áp dụng kiến thức về nhà Trả lời câu hỏi SBT. Chuẩn bị T40: Truyền tải điện năng đi xa + Yêu cầu HS làm C 3; C4 Sgk-96-97 + Yêu cầu HS nêu kết luận của bài; Phần có thể em chưa biết. + HDVN: áp dụng kiến thức về nhà Trả lời câu hỏi SBT. Chuẩn bị T40: Truyền tải điện năng đi xa IV. Vận dụng: C3 Sgk-96: - Độ sáng của đèn như nhau vì HĐT Hiệu dụng của dòng điện xoay chiều tương đương HĐT của dòng điện một chiều. Tiết 40: Truyền tải điện năng đi xa Ngày soạn:.............................. Ngày giảng: Lớp: A. Mục tiêu: 1. Kiến thức:Lập được công thức tính năng lượng hao phí do toả nhiệt trên đường dây tải điện.Nêu được hai cách làm giảm hao phí trên đường dây tải điện và giải thích được tại sao lại chọn cách làm tăng Hiệu điện thế ở hai đầu đường dây. 2. Kỹ năng: Quan sát và mô tả chính xác hiện tượng xảy ra; Tổng hợp kiến thức cũ. 3. Thái độ: Nghiêm túc, trung thực trong học tập. Yêu thích môn học. B. Chuẩn bị: Đối với mỗi nhóm Học sinh Đối với giáo viên - Ôn tập công thức về công suất, Điện trở dây dẫn C. Các hoạt động dạy học: Hoạt động của hS Hoạt động của giáo viên Ghi bảng 1. Hoạt động 1: Nhận biết sự cần thiết phải có máy biến thế để truyền tải điện năng, đặt trong trạm biến thế ở khu dân cư: - Cá nhân suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV. - Dự đoán được chắc chắn phải có lợi ích to lớn của các trạm biến thế (chưa chỉ rõ được lợi ích như thế nào ). - Để vận chuyển điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ người ta sử dụng các phương tiện gì ? (Đường dây tải điện....). Ngoài đường dây điện, ở mỗi khu dân cư còn có các trạm phân phối điện: Trạm biến thế . - Trong mỗi trạm biến thế đều có cảnh báo nguy hiểm. Điện áp đưa vào trạm rất lớn (hàng chục nghìn vôn). Làm như thế vừa nguy hiểm, vừa tốn kém, vậy các trạm biến thế có lợi gì?. I. Sự hao phí điện năng trên đường dây truyền tải điện: * Nhận xét: - Truyền tải điện năng từ nhà máy phát điện đến nơi tiêu thụ bằng: Dây dẫn điện; Trạm biến thế;...... - Truyền tải điện năng bằng dây dẫn thuận tiện hơn so với việc vận chuyển các nhiên liệu dự trữ: Than đá, dầu hỏa... - Tuy nhiên khi truyền tải điện năng bằng dây dẫn có một phần điện năng => Nhiệt trên dây dẫn (Hao phí trên đường dây tải điện). 2. Hoạt động 2: Phát hiện sự hao phí điện năng vì tỏa nhiệt trên đường dây tải điện. Lập công thức tính công suất hao phí Php khi truyền tải một công suất điện P bằng một đường dây có Điện trở R mà Hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây là U: - Làm việc theo nhóm thảo luận để tìm ra công thức tính cồn suất hao phí - Thảo luận toàn lớp tìm ra công thức tính Php - Truyền tải điện năng bằng dây dẫn có thuận tiện gì hơn so với vận chuyển các nhiên liệu dự trữ năng lượng khác như than đá, dầu lửa? - Liệu truyền tải điện bằng dây dẫn như thế có bị hao hụt, mất mát năng lượng điện không?. - Yêu cầu HS đọc mục 1 SGK-98. - Tổ chức HS hoạt động theo nhóm. - Đại diện nhóm trình bày quá trình lập luận để tìm công thức tính công suất hao phí. - Tổ chức HS thảo luận tìm ra công thức tính công suất hao phí: 1. Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện: - Giả sử truyền tải điện năng: Công suất điện: P Đường dây có Điện trở: R. Hiệu điện thế đặt vào 2 đầu dây: U Công suất hao phí: Php Ta có: Công suất của dòng điện: P = U.I Công suất tỏa nhiệt : Php=I2.R. Vậy công suất hao phí do tỏa nhiệt là: Php = 3. Hoạt động 3: Căn cứ vào công thức tính công suất hao phí do tỏa nhiệt, đề suất các biện pháp làm giảm công suất hao phí và lựa chọn cách nào có lợi nhất: - Làm việc theo nhóm trả lời các câu hỏi C1,C2,C3. + Đại diện nhóm trình bầy KQ làm việc của nhóm. - Thảo luận chung cả lớp. Rút ra KL: Lựa chọn cách làm giảm hao phí trên đường dây tải điện + HD HS : - Hãy dựa vào công thức tính Điện trở để tìm xem muốn giảm Điện trở của dây dẫn thì phải làm gì? Và làm như vậy có khó khăn gì? - So sánh hai cách làm giảm hao phí trên đường dây tải điện (Giản R, tăng U) cách nào có thể làm giảm nhiều hơn?: Từ công thức: R = . Vậy để giảm Điện trở cần làm gì? => cách này có hiệu quả không? 2. Cách làm giảm hao phí: - Từ công thức: Php = => Khi truyền tải một công suất điện P xác định mà muốn giảm hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây có 2 cách: a. Giảm điện trở của dây dẫn: Từ công thức: R= . Vậy để giảm Điện trở cần thay bằng dây có điện trở suất nhỏ (Bạc); Hoặc tăng tiết diện của dây=> Tốn kém, không hiệu quả. b. Tăng HĐT giữa hai đầu dây dẫn. Vì Php tỉ lệ với bình phương HĐT nên có thể làm giảm hao phí nhiều hơn cách làm giảm điện trở của dây. Vậy cần phải chế tạo máy tăng HĐT: Rễ thực hiện, hiệu quả cao. * Kết luận: - Để giảm hao phí điện năng do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện thì cách tốt nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn 4. Hoạt động 4: a. Vận dụng: + Trả lời câu hỏi của GV: - áp dụng giải C4 Sgk-99. b. Củng cố: + Nêu kết luận của bài: c. Hướng dẫn về nhà: - Học bài chuẩn bị tiết 41 - Vì sao có sự hao phí trên đường dây tải điện? - Nêu công thức tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện?. - Sử dụng biện pháp nào có lợi nhất để giảm công suất hao phí trên đường dây tải điện? Vì sao - áp dụng giải C4 Sgk-99. Php1 =? Php2=?=>? + áp dụng kiến thức về nhà Trả lời câu hỏi SBT. - Chuẩn bị tiết 41: Máy biến thế II. Vận dụng: C4 Sgk-99: U1 = 500.000V; U2 = 100.000V So sánh: Php1 và Php2 Ta có =>Php2 = 25 Php1 Vậy khi dùng ở HĐT 500000V thì hao phí giảm 25 lần so với dùng ở HĐT 100000V. Tiết 41: Máy biến thế Ngày soạn:.............................. Ngày giảng: Lớp: A. Mục tiêu: - Nêu được các bộ phận chính của máy biến thế: Gồm 2 cuận dây dẫn có số vòng khác nhau được cuấn quanh một lõi sắt chung. Nêu được công dụng chính của MBT là làm tăng hay giảm Hiệu điện thế hiệu dụng theo công thức . Giải thích được vì sao MBT lại hoạt động được với dòng điện xoay chiều mà không hoạt động được với dòng điện một chiều B. Chuẩn bị: Đối với mỗi nhóm Học sinh Đối với giáo viên -1 Máy biến thế, 1 nguồn xoay chiều, 1 vôn kế xoay chiều , dây nối C. Các hoạt động dạy học: Hoạt động của hS Hoạt động của giáo viên Ghi bảng 1. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ - Đặt vấn đề bài mới: Tìm hiểu vai trò của MBT trên hệ thống truyền tải điện: - Trả lời câu hỏi của GV - Nêu được phải tăng HĐT để làm giảm hao phí, rồi lại giảm HĐT ở nơi tiêu thụ. Từ đó nêu được loại máy làm được hai nhiệm vụ trên là máy biến thế. - Muốn làm giảm hao phí trên đường dây tải điện, ta làm như thế nào thì có lợi nhất? Nếu tăng Hiệu điện thế lên cao hàng chục nghìn vôn thì có thể thắp đèn, chạy máy được không? Phải làm như thế nào để điện áp ở nơi tiêu thụ chỉ có 220V mà lại tránh được hao phí trên đường dây tải điện?. Có loại máy nào có thể thực hiện được hai điều đó? 2. Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo của MBT: - Làm việc cá nhân: ĐọcH 37.1 Sgk -100. Đối chiếu với MBT loại nhỏ để nhận ra hai cuận dây có số vòng khác nhau và được cuấn quanh một lõi sắt chung - Yêu cầu HS đọc sgk, xem H 37.1 Sgk -100. Đối chiếu với MBT loại nhỏ để nhận biết cấu tạo các bộ phận chính của MBT. Quan sát 2 cuân dây dẫn cho biết số vòng dây có bằng nhau không? - Dòng điện có thể chạy từ cuận này sang cuận kia hay không? I. Cấu tạo và hoạt động của Máy biến thế: 1. Cấu tạo: - 2 cuộn dây có số vòng dây khác nhau, đặt cách điện với nhau; Một lõi sắt (thép) pha silic chung cho cả hai cuận dây 3. Hoạt động 3: Tìm hiểu NTHĐ của MBT: - HS trả lời CH của GV. Vận dụng các kiến thức về điều kiện suất hiện dòng điện cảm ứng để dự đoán hiện tượng xảy ra ở cuận thứ cấp kín khi cho dòng điện xoay chiều chạy qua cuận sơ cấp : - Trả lời C2 Sgk -100. Nêu rõ lập luận khẳng định ở hai đầu cuận thứ cấp có một HĐT xoay chiều. - Nếu đặt vào hai đầu của cuận dây sơ cấp một HĐT xoay chiều thì ở hai đầu cuận thứ cấp có xuất hiện một HĐT xoay chiều không? Tại sao? - Tiến hành TN biểu diễn: Đo HĐT ở hai đầu cuận thứ cấp trong 2 trường hợp: Mạch thứ cấp kín và mạch thứ cấp hở. 2. Nguyên tắc hoạt động: - Nếu đặt vào hai đầu của cuận dây sơ cấp một HĐT xoay chiều thì bóng đèn mắc ở hai đầu cuận dây kia (cuộn thứ cấp) sáng lên. Hai đầu cuận thứ cấp có một HĐT xoay chiều. 3. Kết luận: Sgk-100 4. Hoạt động 4: Tìm hiểu tác dụng làm biến đổi HĐT của MBT: + Quan sát GV làm TN. Ghi lại số liệu thu được. + Lập công thức liên hệ giữa U1, U2 và n1, n2. - Thảo luận chung cả lớp, thiết lập công thức: U1/ U2 = n1/ n2. phát biểu bằng lời: Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuận dây tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuận + Trả lời CH của GV - Nêu dự đoán, Quan sát GV làm TN KT dự đoán - Thảo luận chung cả lớp Rút ra nhận xét -KL - Nếu đặt vào hai đầu của cuận dây sơ cấp một HĐT xoay chiềuU1 thì ở hai đầu cuận thứ cấp cũng xuất hiện một HĐT xoay chiều U2, mặt khác ta có số vòng của hai cuận dây n1, n2 khác nhau. Vậy HĐT ở hai đầu mỗi cuận dây có mối quan hệ như thế nào với os vòng dây của mỗi cuận? - Yêu cầu HS quan sát TN ghi lại các số liệu vào bảng 1. Căn cứ vào bảng 1 nêu nhận xét -KL - Biểu diễn TN trong TH n1>n2 Lấy n1= 750 vòng; n2 = 1500 vòng Khi U1= 3V xác định U2 Khi U1= 2,5V xác định U2 - Khi nào MBT có tác dụng làm tăng HĐT; Khi nào MBT có tác dụng làm giảm HĐT-Khi HĐT ở cuận sơ cấp lớn hơn HĐT U1> U2 ta có máy hạ thế; Còn khi U1< U2 ta có máy tăng thế. II. Tác dụng làm biến đổi HĐT của máy biến thế: 1. Quan sát: + TN: Đo HĐT ở hai đầu cuận sơ cấp (n1)và cuận thứ cấp (n2): U1, U2 của MBT, Kết quả TN: LTN U1 U2 n1 n2 1 3V 200 400 2 6V 200 400 3 9V 200 400 + Nhận xét: 3. Kết luận: - Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuận dây tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuận: U1/ U2 = n1/ n2. 5. Hoạt động 5: Tìm hiểu cách lắp đặt MBT ở hai đầu đường dây tải điện: - Trả lời CH của GV - Chỉ ra được ở đầu nào đặt máy tăng thế, ở đầu nào đặt máy hạ thế - Mục đích của việc dùng MBT là phải tăng HĐT lên hàng nghìn vôn để làm giảm hao phí trên đường dây tải điện, nhưng mạng điện sinh hoạt chỉ có HĐT 220V-380V. Vậy phải làm thế nào để vừa giảm được hao phí trên đường dây tải điện, vừa đảm bảo phù hợp với các dụng cụ tiêu thụ điện? III. Lắp đặt MBT ở hai đầu đường dây tải điện: - Để làm giảm hao phí trên đường dây tải điện cần phải tăng HĐT ở nhà máy điện: Đặt máy tăng thế. Còn ở nơi tiêu thụ cần phải giảm HĐT trên đường dây cao thế xu