Giáo án Vật lý 7 tuần 23 - Trường THCS Lê Hồng Phong

Tuần: 23 Ngày soạn: 27/01/13 Tiết: 22 Ngày dạy: 29/01/13 BÀI 20: CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nhận biết được vật liệu dẫn điện là vật liệu cho dòng điện đi qua và vật liệu cách điện là vật liệu không cho dòng điện đi qua. - Kể tên được một số vật liệu dẫn điện và vật liệu cách điện thường dùng. - Nêu được dòng điện trong kim loại là dòng các êlectron tự do dịch chuyển có hướng 2 .Kĩ năng - Mắc mạch điện đơn giản - Làm thí nghiệm xác định vật liệu dẫn điện và vật liệu cách điện 3. Thái độ - Hợp tác, tích cực, nghiêm túc. Có ý thức an toàn khi sử dụng điện II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Bảng ghi kết quả thí nghiệm của các nhóm - Cho mỗi nhóm : 2pin, 1 bóng đèn pin , 5 đoạn dây dẫn, bộ nguồn 2. Học sinh - 1 số đoạn dây đồng, đoạn dây nhôm, đoạn vỏ nhựa, đoạn sứ, gỗ, chì, thủy tinh,… III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC. 1. Ổn định lớp: GV kiểm tra sỹ số HS. 2. Kiểm tra bài cũ. + Dòng điện là gì ? + Nguồn điện dùng để làm gì ? Hãy cho một vài ví dụ về nguồn điện? 3. Tiến trình: GV TỔ CHỨC CÁC HĐ HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC CẦN ĐẠT Hoạt động 1: Giới thiệu bài mới - Nếu giữa 2 mỏ kẹp nối với 1 đoạn dây đồng thì mạch điện có dòng điện hay không? - Nếu thay đọan dây đồng bằng 1 vỏ nhựa của bút bi thì trong mạch có dòng điện hay không? Hoạt động 2: Tìm hiểu chất dẫn điện và chất cách điện - y/c hs đọc thông tin về chất dẫn điện và chất cách điện – y/c hs quan sát hình 20.1 và các vật thật => thảo luận trả lời C1: - Đọc thông tin SGK , quan sát vật thật thảo luận trả lời câu hỏi C1: - Các bộ phận dẫn điện: Dây tóc, dây trục, hai đầu dây đèn, hai chốt cắm, lõi dây phích điện - Các bộ phận cách điện: Trụ thuỷ tinh, thuỷ tinh của bóng đèn, vỏ nhựa của phích cắm I. Chất dẫn điện và chất cách điện - Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua - Chất cách điện là chất không cho dòng điện đi qua Hoạt động 3: Xác định vật dẫn điện và vật cách điện - y/c hs quan sát hình 20.2 , giới thiệu dụng cụ thí nghiệm - y/c hs làm việc cá nhân trả lời C2,C3 sau đó thảo luận cả lớp thống nhất câu trả lời và ghi vở Vật liệu điện Vật cách điện Dây thép, dây đồng, ruột bút chì Vỏ nhựa bọc dây điện, vỏ gỗ bút chì - Thôngbáo: Các dòng điện cao thế, không có vỏ bọc trực tiếp với không khí, giữa chúng không có dòng điện nào chạy qua trong không khí - Hoạt động nhóm quan sát hình 20.2 ,tiến hành làm thí nghiệm như SGK hướng dẫn và báo cáo kết quả thí nghiệm vào phiếu học tập C2:- Các vật liệu dùng để làm vật dẫn điện: đồng, sắt, chì, nhôm, - Các vật liệu thường dùng làm vật cách điện như: Sứ, cao su, không khí … C3: - Mạng điện trong gia đình hay trong lớp học. Khi ngắt công tắc giữa 2 chốt công tắc là không khí, đèn không sáng vậy không khí bình thường là chất không dẫn điện C2:- Các vật liệu dùng để làm vật dẫn điện: đồng, sắt, chì, nhôm, - Các vật liệu thường dùng làm vật cách điện như: Sứ, cao su, không khí … C3: - Mạng điện trong gia đình hay trong lớp học. Khi ngắt công tắc giữa 2 chốt công tắc là không khí, đèn không sáng vậy không khí bình thường là chất không dẫn điện Hoạt động 4: Tìm hiểu dòng điện trong kim loại - Thông báo nội dung 1a ,1b sau đó y/c hs trả lời câu hỏi C4, C5 - y/c hs quan sát hình 20.4 trả lời C6 và ghi đầy đủ kết luận vào vở Kết luận: Các êlếctron trong kim loại dịch chuyển có hướng tạo thành dòng điện chạy qua nó Dòng điện trong kim loại là dòng các electrôn dịch chuyển có hướng C4:: Trong nguyên tử hạt nhân mang điện tích dương (+),Các êlếctron mang điện tích âm (-) C5 : Trong hình 20.3 các êlếctron tự do là các vòng tròn nhỏ có dấu (-) , phần còn lại là là những vòng tròn lớn (bị khuyết ) có dấu (+) C6: êlếctron mang điện tích âm bị cực âm đẩy, cực dương hút Kết luận : Các êlếctron trong kim loại dịch chuyển có hướng tạo thành dòng điện chạy qua nó II. Dòng điện trong kim loại 1. Electrôn tự do trong kim loại Trong kim loại có các electron thoát ra khỏi nguyên tử và chuyển động tự do gọi là eléctôn tự do 2. Dòng điện trong kim loại Kết luận: Các êlếctron trong kim loại dịch chuyển có hướng tạo thành dòng điện chạy qua nó Dòng điện trong kim loại là dòng các electrôn dịch chuyển có hướng Hoạt động 5: Vận dụng - Tổ chức, hướng dẫn HS làm các câu hỏi C7 , C8 , C9 - HS trả lời C7: Một đoạn ruột bút chì C8 : Nhựa C9: Một đoạn dây nhựa III. Vận dụng C7: Một đoạn ruột bút chì C8 : Nhựa C9: Một đoạn dây nhựa IV. CỦNG CỐ - Cho HS đọc phần có thể em chưa biết - Thế nào là chất dẫn điện? Thế nào là chất cách điện? - Dịng điện trong kim loại là gì? V. HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ - Học bài, làm bài tập trong SBT - Chuẩn bị bài 21: Sơ đồ mạch điện – Chiều dịng điện Tuần: 23 Ngày soạn: 26/01/13 Tiết: 43 Ngày dạy: 28/01/13 BÀI 37: MÁY BIẾN THẾ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nêu được nguyên tắc cấu tạo của máy biến áp - Nêu được điện áp hiệu dụng giữa hai đầu các cuộn dây của máy biến áp tỉ lệ thuận với số vịng dy của mỗi cuộn v nu được một số ứng dụng của máy biến áp. 2. Kĩ năng: - Giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy biến áp và vận dụng được công thức . 3. Thái độ: - Trung thực, yêu thích tìm hiểu hiện tượng vật lý trong kỹ thuật và đời sống. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - 1 máy biến thế nhỏ, 1 nguồn xoay chiều, 1 vốn kế xoay chiều 2. Học sinh Mỗi nhóm: 1 máy biến thế nhỏ, 1 nguồn xoay chiều, 1 vốn kế xoay chiều. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC. 1. Ổn định lớp: GV kiểm tra sỹ số và vệ sinh lớp. 2. Kiểm tra bài cũ. - Viết công thức tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện. Từ đó nêu cách giảm hao phí trên đường dây tải điện? Cách tối ưu nhất? Vì sao ? 3. Tiến trình: GV TỔ CHỨC CÁC HĐ HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC CẦN ĐẠT Hoạt động 1: Giới thiệu bài mới - Khi truyền tải điện năng đi xa, người ta phải tăng hiệu điện thế ở hai đầu dây lên để giảm hao phí. Nhưng các dụng cụ điện trong nhà thường dùng chỉ dùng đến hiệu điện thế 220V. Để giải quyết việc tăng thế và giảm thế, người ta dùng máy biến thế. Vậy máy biến thế có cấu tạo và hoạt động như thế nào? - HS suy nghĩ dự đoán câu trả lời Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động của máy biến thế - Học sinh đọc thông tin mục 1, kết hợp với hình 37.1 xem máy biến thế nhỏ nêu cấu tạo của máy biến thế? ? Số vòng dây của 2 cuộn dây có bằng nhau không? ? Cấu tạo của lõi sắt? à Giáo viên chốt cấu tạo cơ bản của máy biến thế - Cá nhân đọc thông tin - Hoạt động nhóm , nêu cấu tạo của máy biến thế . - 2 cuộn dây: Cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp có số dòng dây N1, N2 khác nhau - 1 lõi sắt pha silic chung -Hoàn tất nội dung cần thiết vào vở I. Cấu tạo hoạt động của máy biến thế 1. Cấu tạo - 2 cuộn dây: Cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp có số dòng dây N1, N2 khác nhau - 1 lõi sắt pha silic chung Hoạt động 3: Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của máy biến thế -Vận dụng kiến thức về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng dự đoán C1? - GV làm thí nghiệm kiểm tra : Đo U ở 2 đầu cuộn thứ cấp khi mạch thứ cấp kín và hở -Ta đã biết 2 cuộn dây của máy biến thế đặt cách điện với nhau và có chung 1 máy biến thế . -Nếu đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp U1 xoay chiều thì từ trường của cuộn sơ cấp có đặc điểm gì? - Lõi sắt có bị nhiễm từ không? Từ trường xuyên qua lõi sắt này có đặc điểm gì? -Vậy từ trường có xuyên qua được cuộn thứ cấp không? Hiện tượng gì sẽ xảy ra ở cuộn thứ cấp? - Rút ra kết luận về nguyên tắc hoạt động của máy biến thế - Nhóm nêu dự đoán. - Quan sát giáo viên làm thí nghiệm à nhận xét dự đoán . - Cá nhân trả lời câu hỏi của giáo viên. -Rút ra kết luận về nguyên tắc hoạt động của máy biến thế - Lõi sắt bị nhiễm từ làm từ trường trong lõi sắt mạnh lên , vì nguồn điện đặt vào cuộn sơ cấp là nguồn xoay chiều à số đường sức từ trong lòng lõi sắt đi từ trong lòng cuộn sơ cấp à lòng cuộn thứ cấp . Nhờ thế khi dòng điện trong cuộn sơ cấp biến đổi thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp cũng biến đổi à đo đó trong cuộn thứ cấp kín à xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều . 2. Nguyên tắc hoạt động C1 : Có sáng vì : trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện cảm ứng à đèn sáng. C2: Đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp 1 hiệu điện thế xoay chiều thì trong cuộn dây đó có dòng điện xoay chiều. Từ trường trong lõi sắt luân phiên tăng, giảm à số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp luân phiên tăng giảm à cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện xoay chiều. 3. Kết luận: SGK Hoạt động 4: Tìm hiểu tác dụng làm biến đổi điện thế của máy biến thế. - Giữa U1 ở cuộn sơ cấp , U2 ở cuộn thứ cấp và số vòng dây N1 và N2 có mối quan hệ nào? - Giáo viên làm thí nghiệm, với N1 = 750 vòng, N2 = 1.500vòng - HS ghi số liệu vào bảng 1 ? - Dựa vào kết quả ở bảng rút ra kết luận gì? -Giáo viên nhận xét và chốt lại -Khi N1 > N2 à U1 như thế nào với U2 ? Máy này gọi là máy tăng thế hay hạ thế ? - Bây giờ nếu dùng N1 = 1500 vòng , N2 = 750 vòng thì U1 như thế nào với U2? Công thức trên còn đúng không? - Muốn tăng hay giảm hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp người ta làm như thế nào? - Giữa U1 ở cuộn sơ cấp , U2 ở cuộn thứ cấp và số vòng dây N1 và N2 tỉ lệ với nhau - Quan sát thí nghiệm của giáo viên . - Hoàn tất bảng 1 – SGK. Lập được công thức U1/ U2 = N1/N2 Và phát biểu thành lời. - Nêu dự đoán - Làm thí nghiệm à rút ra kết luận . Công thức trên còn đúng Khi U1 > U2 ta có máy hạ thế Khi U1 < U2 ta có máy tăng thế II.Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế 1. Quan sát *Bảng 1: SGK. Trang 101 2. Kết luận C3 : Hiệu điện thế ở 2 đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của các cuộn dây tương ứng . Khi U1 > U2 ta có máy hạ thế Khi U1 < U2 ta có máy tăng thế Hoạt động 5: Tìm hiểu cách lắp đặt máy biến thế ở 2 đầu đường dây tải điện - Giáo viên thông báo tác dụng của máy ổn áp - Mục đích của việc dùng máy biến thế là tăng U lên hàng trăm ngàn vôn để giảm hao phí trên đường dây tải điệ , nhưng mạng điện tiêu dùng chỉ có 220V. Vậy phải làm thế nào để vừa giảm hao phí, vừa phù hợp với dụng cụ tiêu thụ điện? - Cá nhân trả lời - Dùng máy biến thế lắp ở đầu đường dây tải điện tăng hiệu điện thế . - Trước khi đến nơi tiêu thụ thì dùng máy biến thế hạ hiệu điện thế - Hoàn tất nội dung vào vở III. Lắp đặt máy biến thế ở 2 đầu đường dây tải điện - Dùng máy biến thế lắp ở đầu đường dây tải điện tăng hiệu điện thế . - Trước khi đến nơi tiêu thụ thì dùng máy biến thế hạ hiệu điện thế . Hoạt động 6: Vận dụng - Tổ chức HS trả lời C4 ? Một máy biến thế trong nhà cần phải hạ hiệu điện thế từ 220V xuống cịn 6V v 3V. Cuộn sơ cấp có 4000n vịng. Tính số vịng của cc cuộn thứ cấp tương ứng. - GV thống nhất câu trả lời đúng - HS trả lời theo sự hướng dẫn của GV C4. Số vòng của các cuộn thứ cấp tương ứng là è n2 = = 109 (vòng) à n’2 = = 54 ( vòng) Vì n1, U1 không đổi , nếu n2 thay đổi thì U2 thay đổi . III. Vận dụng C4. Số vòng của các cuộn thứ cấp tương ứng là è n2 = = 109 (vòng) à n’2 = = 54 ( vòng) Vì n1, U1 không đổi , nếu n2 thay đổi thì U2 thay đổi . IV. CỦNG CỐ - Nguyên tắc cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp? - Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu các cuộn dây của máy biến áp tỉ lệ như thế nào với số vịng dy của mỗi cuộn? - Nêu một số ứng dụng của máy biến áp? V. HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ - Học bài, làm bài tập trong SBT - Chuẩn bị các bài tập về máy biến thế và truyền tải điện năng đi xa.