Giáo án Vật lí Lớp 9 - Bài 33: Dòng điện xoay chiều - Năm học 2020-2021

Ngày soạn: Ngày dạy Tuần: 19 - Bài 33 - Tiết: 37 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: - Nêu được sự phụ thuộc của chiều dòng điện cảm ứng và 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 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. - Kĩ năng tiến hành thí nghiệm. 3. Thái độ: - Cẩn thận, tỉ mỉ, yêu thích bộ môn. - Có sự tương tác giữa các thành viên trong nhóm. - Hiểu được lợi ích của dòng điện xoay chiều so với dòng điện một chiều. 4. Năng lực: - Năng lực tự học: đọc tài liệu, ghi chép cá nhân. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hợp tác nhóm: Thảo luận và phản biện. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin trước lớp. II. CHUẨN BỊ: 1. Chuẩn bị của giáo viên: - Kế hoạch bài học. - Học liệu: Đồ dùng dạy học: 1 bộ TN phát hiện dòng điện xoay chiều gồm 1 cuộn dây dẫn kín có mắc 2 bóng đèn LED //, ngược chiều có thể quay trong từ trường của 1 nam châm, 2 nam châm. Một nam châm có thể quay quanh trục cố định. Một vôn kế một chiều và một vôn kế xoay chiều. Một nguồn điện pin 6V; 1 máy biến áp 6V, bóng đèn 6V. 2. Chuẩn bị của học sinh: - Nội dung kiến thức học sinh chuẩn bị trước ở nhà: đọc trước nội dung bài học trong SGK. - 1 cuộn dây dẫn kín có 2 bóng đèn LED mắc //, ngược chiều vào mạch điện. - 1 nam châm vĩnh cửu. III. TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 1. Mô tả phương pháp và kĩ thuật thực hiện các chuỗi hoạt động trong bài học: Tên hoạt động Phương pháp thực hiện Kĩ thuật dạy học A. Hoạt động mở đầu - Dạy học nghiên cứu tình huống. - Dạy học hợp tác. - Kĩ thuật đặt câu hỏi - Kĩ thuật học tập hợp tác . B. Hoạt động hình thành kiến thức - Dạy học theo nhóm. - Dạy học nêu vấn đề và giải quyết vấn đề. - Thuyết trình, vấn đáp. - Kĩ thuật đặt câu hỏi - Kĩ thuật học tập hợp tác - Kỹ thuật “bản đồ tư duy” C. Hoạt động luyện tập - Dạy học nêu vấn đề và giải quyết vấn đề. - Dạy học theo nhóm. - Kĩ thuật đặt câu hỏi - Kĩ thuật học tập hợp tác - Kĩ thuật công đoạn D. Hoạt động vận dụng - Dạy học nêu vấn đề và giải quyết vấn đề. - Kĩ thuật đặt câu hỏi . 2. Tổ chức các hoạt động Tiến trình hoạt động A. HOẠT ĐỘNG MỞ ĐẦU (6 phút) 1. Mục tiêu: Tạo hứng thú cho HS trong học tập, tạo sự tò mò cần thiết của tiết học. Tổ chức tình huống học tập 2. Phương pháp thực hiện: - Hoạt động cá nhân, chung cả lớp 3. Sản phẩm hoạt động HS trình bày được một số hiện tượng trong thục tế quan sát được nhưng chưa biết cách lý giải các hiện tượng đó: Mắc vôn kế một chiều vào nguồn điện pin -> kim vôn kế quay. Mắc vôn kế 1 chiều vào nguồn điện 6V lấy từ lưới điện trong nhà, kim vôn kế không quay. Đổi chỗ chốt cắm -> Kim vẫn không quay. 4. Phương án kiểm tra, đánh giá - Học sinh đánh giá. - Giáo viên đánh giá. 5. Tiến trình hoạt động: *Chuyển giao nhiệm vụ -> Xuất phát từ tình huống có vấn đề: - Giáo viên yêu cầu: Đưa cho HS xem nguồn điện pin 6V và nguồn điện 6V lấy từ lưới điện trong phòng. Lắp bóng đèn vào hai nguồn điện trên. Quan sát các bóng đèn. Mắc vôn kế một chiều vào nguồn điện pin và nguồn điện 6V lấy từ lưới điện trong nhà. Quan sát kim vôn kế. - Học sinh tiếp nhận: HS nhận dụng cụ và tiến hành theo yêu cầu của GV. *Thực hiện nhiệm vụ - Học sinh: Lắp bóng đèn vào hai nguồn điện trên, quan sát các bóng đèn. Mắc vôn kế một chiều vào nguồn điện pin và nguồn điện 6V lấy từ lưới điện trong nhà. Quan sát kim vôn kế. - Giáo viên: theo dõi thao tác của HS để giúp đỡ khi cần. - Dự kiến sản phẩm: Lắp bóng đèn vào hai nguồn điện trên -> Đèn đều sáng -> Đều có dòng điện. Mắc vôn kế một chiều vào nguồn điện pin (kim vôn kế quay) và nguồn điện 6V lấy từ lưới điện trong nhà (kim vôn kế không quay), đổi chốt cắm (kim vôn kế vẫn không quay). *Báo cáo kết quả: - Lắp bóng đèn vào hai nguồn điện trên -> Đèn đều sáng -> Đều có dòng điện. - Mắc vôn kế một chiều vào nguồn điện pin -> kim vôn kế quay. Mắc vôn kế 1 chiều vào nguồn điện 6V lấy từ lưới điện trong nhà, kim vôn kế không quay. Đổi chỗ chốt cắm -> Kim vẫn không quay. *Đánh giá kết quả - Học sinh nhận xét, bổ sung, đánh giá: Kết quả các nhóm thu được tương tự nhau. - Giáo viên nhận xét, đánh giá: HS đã thực hiện đúng yêu cầu và kết quả phù hợp. ->Giáo viên gieo vấn đề cần tìm hiểu trong bài học: ?Tại sao trong trường hợp thứ hai kim điện kế không quay mặc dù vẫn có dòng điện? Hai dòng điện có giống nhau không? Dòng điện lấy từ lưới điện trong nhà có phải là dòng điện một chiều không? ->Giáo viên nêu mục tiêu bài học: Bài học hôm nay chúng ta cùng tìm hiểu về dòng điện lấy từ lưới điện trong nhà: Dòng điện xoay chiều. B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC Hoạt động 1: Phát hiện dòng điện cảm ứng có thể đổi chiều và tìm hiểu xem trong trường hợp nào dòng điện cảm ứng đổi chiều. Tìm hiểu khái niệm dòng điện xoay chiều (12 phút) 1. Mục tiêu: - Nêu được sự phụ thuộc của chiều dòng điện cảm ứng và sự biến đổi của số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây. - Dựa vào quan sát TN để rút ra điều kiện chung làm xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều. - Phát biểu được đặc điểm của dòng điện xoay chiều là dòng điện cảm ứng có chiều luân phiên thay đổi. 2. Phương thức thực hiện: - Hoạt động cá nhân, nhóm: làm TN H33.1/SGK. - Hoạt động chung cả lớp. 3. Sản phẩm hoạt động - Phiếu học tập cá nhân: trả lời C1, - Phiếu học tập của nhóm: rút ra Kết luận. 4. Phương án kiểm tra, đánh giá - Học sinh tự đánh giá. - Học sinh đánh giá lẫn nhau. - Giáo viên đánh giá. 5. Tiến trình hoạt động Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung *Chuyển giao nhiệm vụ: - Giáo viên yêu cầu: Yêu cầu HS đọc nội dung câu C1, làm TN và trả lời C1. - Học sinh tiếp nhận: Đọc C1. *Thực hiện nhiệm vụ - Học sinh: Nhận dụng cụ, tiến hành TN, Quan sát kết quả và trả lời C1 vào phiếu của cá nhân và nhóm. - Giáo viên: Nêu mục đích, Dự kiến cách tiến hành, Phát dụng cụ, hướng dẫn thao tác, quan sát HS tiến hành, giúp đỡ HS gặp khó khăn. - Dự kiến sản phẩm: Dòng điện cảm ứng trong khung đổi chiều khi số đường sức từ đang tăng chuyển sang giảm. *Báo cáo kết quả: Trả lời C1. *Đánh giá kết quả - Học sinh nhận xét, bổ sung, đánh giá. - Giáo viên nhận xét, đánh giá. ->Giáo viên chốt kiến thức và ghi bảng kết luận, khái niệm Dòng điện xoay chiều. Chiều dòng điện cảm ứng trong hai trường hợp trên là ngược nhau. Dòng điện cảm ứng luân phiên đổi chiều gọi là Dòng điện xoay chiều. I. Chiều của dòng điện cảm ứng: 1.Thí nghiệm: (Hình 33.1/SGK) C1: Khi đưa 1 cực của nam châm từ xa vào gần đầu 1 cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng, 1 đèn sáng, sau đó cực này ra xa cuộn dây thì số đường sức từ giảm, đèn thứ 2 sáng. Dòng điện cảm ứng trong khung đổi chiều khi số đường sức từ đang tăng chuyển sang giảm. 2. Kết luận: sgk/91 3. Dòng điện xoay chiều Dòng điện cảm ứng luân phiên đổi chiều gọi là Dòng điện xoay chiều. Hoạt động 2: Tìm hiểu cách tạo ra Dòng điện xoay chiều. (10 phút) 1. Mục tiêu: - Bố trí 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. 2. Phương thức thực hiện: - Hoạt động cá nhân, nhóm: Nghiên cứu tài liệu C2, C3/SGK. - Hoạt động chung cả lớp. 3. Sản phẩm hoạt động - Phiếu học tập cá nhân: Trả lời C2, C3. - Phiếu học tập của nhóm: Rút ra kết luận. 4. Phương án kiểm tra, đánh giá - Học sinh tự đánh giá. - Học sinh đánh giá lẫn nhau. - Giáo viên đánh giá. 5. Tiến trình hoạt động Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung *Chuyển giao nhiệm vụ: - Giáo viên yêu cầu: Yêu cầu HS đọc nội dung câu C2, C3, làm TN và trả lời C2, C3. - Học sinh tiếp nhận: Đọc C2, C3. *Thực hiện nhiệm vụ - Học sinh: Nhận dụng cụ, tiến hành TN, Quan sát kết quả và trả lời C2, C3 vào phiếu của cá nhân và nhóm. - Giáo viên: Nêu mục đích, Dự kiến cách tiến hành, Phát dụng cụ, hướng dẫn thao tác, quan sát HS tiến hành, giúp đỡ HS gặp khó khăn. - Dự kiến sản phẩm: Dòng điện cảm ứng có chiều luân phiên thay đổi (DĐXC) xuất hiện khi cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn kín hoặc khi cho cuộn dây dẫn quay trong từ trường. *Báo cáo kết quả: Trả lời C2, C3. *Đánh giá kết quả - Học sinh nhận xét, bổ sung, đánh giá. - Giáo viên nhận xét, đánh giá. ->Giáo viên chốt kiến thức và ghi bảng kết luận. Có 2 cách tạo ra dòng điện xoay chiều là khi cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn kín hoặc khi cho cuộn dây dẫn quay trong từ trường. II. Cách tạo ra dòng điện xoay chiều 1.Cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn kín. 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 điện xoay chiều. 2. Cho cuộn dây dẫn quay trong từ trường 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 xuyên qua tiết diện S giảm. Nếu cuộn dây quay liên tục thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện luân phiên tăng, giảm. Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây là dòng điện xoay chiều. 3. Kết luận: sgk/92 C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP (10 phút) 1. Mục tiêu: Hệ thống hóa kiến thức và làm một số bài tập. 2. Phương thức thực hiện: - Hoạt động cá nhân, cặp đôi: Nghiên cứu tài liệu, C4/SGK. - Hoạt động chung cả lớp. 3. Sản phẩm hoạt động: - Phiếu học tập cá nhân: Trả lời C4 và các yêu cầu của GV. - Phiếu học tập của nhóm: 4. Phương án kiểm tra, đánh giá: - Học sinh tự đánh giá. - Học sinh đánh giá lẫn nhau. - Giáo viên đánh giá. 5. Tiến trình hoạt động *Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ - Giáo viên yêu cầu nêu: + Điều kiện dòng điện cảm ứng xoay chiều trong cuộn dây dẫn kín? + Cách tạo ra dòng điện xoay chiều? + Trả lời nội dung C4. - Học sinh tiếp nhận: Nghiên cứu nội dung bài học để trả lời. *Học sinh thực hiện nhiệm vụ - Học sinh: Thảo luận cặp đôi Nghiên cứu C4/SGK và ND bài học để trả lời. - Giáo viên: Điều khiển lớp thảo luận theo cặp đôi. - Dự kiến sản phẩm: Khi khung dây quay nửa vòng tròn, đèn 1 sáng. Trên nửa vòng tròn sau, đèn thứ 2 sáng. *Báo cáo kết quả: C4: Khi khung dây quay nửa vòng tròn thì số đường sức từ qua khung dây tăng, đèn 1 sáng. Trên nửa vòng tròn sau, số đường sức từ giảm nên dòng điện đổi chiều, đèn thứ 2 sáng. *Đánh giá kết quả - Học sinh nhận xét, bổ sung, đánh giá. - Giáo viên nhận xét, đánh giá. ->Giáo viên chốt kiến thức và ghi bảng: Nội dung báo cáo kết quả C4. D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG – HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ (7 phút) 1.Mục tiêu: HS vận dụng các kiến thức vừa học giải thích, tìm hiểu các hiện tượng trong thực tế cuộc sống, tự tìm hiểu ở ngoài lớp.. Yêu thích môn học hơn. 2. Phương pháp thực hiện: Nêu vấn đề, vấn đáp – gợi mở. Hình thức: hoạt động cá nhân, cặp đôi, nhóm. 3. Sản phẩm hoạt động HS hoàn thành các nhiệm vụ GV giao vào tiết học sau. 4. Phương án kiểm tra, đánh giá - Học sinh đánh giá. - Giáo viên đánh giá. 5. Tiến trình hoạt động: *Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ - Giáo viên yêu cầu nêu: + Đọc và chuẩn bị nội dung bài tiếp theo. + Về nhà quan sát xem đèn Led báo trên các thiết bị điện có nhấp nháy không. Đèn nháy tại sao cần có một hộp nhỏ trên đường dây điện để làm gì? + Làm các BT trong SBT: từ bài 33.1 -> 33.5/SBT. - Học sinh tiếp nhận: Nghiên cứu nội dung bài học để trả lời. *Học sinh thực hiện nhiệm vụ - Học sinh: Tìm hiểu trên Internet, tài liệu sách báo, hỏi ý kiến phụ huynh, người lớn hoặc tự nghiên cứu ND bài học để trả lời. - Giáo viên: thông báo: Dòng điện một chiều có hạn chế là khó truyền tải điện năng đi xa, việc sản xuất tốn kém và sử dụng ít tốn kém. Dòng điện xoay chiều có nhiều ưu điểm hơn dòng điện một chiều và khi cần có thể chỉnh lưu thành dòng điện một chiều bằng những thiết bị rất đơn giản. Vì vậy cần phải tăng cường sản xuất và sử dụng dòng điện xoay chiều. Sản xuất các thiết bị chỉnh lưu để chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều - Dự kiến sản phẩm: Khi khung dây quay nửa vòng tròn, đèn 1 sáng. Trên nửa vòng tròn sau, đèn thứ 2 sáng. *Báo cáo kết quả: Trong vở BT. *Đánh giá kết quả - Học sinh nhận xét, bổ sung, đánh giá. - Giáo viên nhận xét, đánh giá khi kiểm tra vở BT hoặc KT miệng vào tiết học sau.. IV. RÚT KINH NGHIỆM: