Giáo án Vật lý 9 bài 37: Máy biến thế

Tuần 22 tiết 42 Ngày soạn: 29/01/2013 Ngày giảng: 31/01/2013 Bài 37: MÁY BIẾN THẾ I.MỤC TIÊU: 1.Kiến thức: -Nêu được các bộ phận chính của máy biến thế -Nêu được công dung chung của máy biến thế là làm tăng hay giảm hiệu điện thế -Giải thích được máy biến thế hoạt động được dưới dòng điện xoay chiều mà không hoạt động được với dòng điện một chiều không đổi. -Vẽ được sơ đồ lắp đặt máy biến thế ở hai đầu dây tải điện. 2. Kĩ năng: -Biết vận dụng về hiện tượng cảm ứng điện từ để giải thích các ứng dụng trong kĩ thuật. 3. Thái độ: Rèn luyện phương pháp tư duy, suy diễn một cách lôgic trong phong cách học vật lí và áp dụng kiến thức vật lí trong kĩ thuật và cuộc sống. II.CHUẨN BỊ: Đối vói mỗi nhóm HS: -1 máy biến thế nhỏ (1 cuộn 200 vòng, 1 cuộn 400 vòng) -1 nguồn điện xoay chiều 0-12V ( máy biến áp hạ áp, ổ điện di động). -1 vôn kế xoay chiều 0-12V, và 0-36V. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.*ỔN ĐỊNH (1 phút) *H. Đ.1: KIỂM TRA BÀI CŨ- TẠO TÌNH HUỐNG HỌC TẬP. (4 ph) 1. Kiểm tra bài cũ: Khi truyền tải điện năng đi xa thì có biện pháp nào làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện? Biện pháp nào tối ưu nhất? 2. Tạo tình huống học tập: Để giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện thì tăng U trước khi tải điện và khi sử dụng điện giảm hiệu điện thế xuống U = 220V. Phải dùng máy biến thế. Máy biến thế cấu tạo và hoạt động như thế nào? * H. Đ.2: TÌM HIỂU CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN THẾ. (5 phút) I.CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY BIẾN THẾ. -Yêu cầu HS đọc tài liệu và quan sát máy biến thế nhỏ, nêu lên cấu tạo của máy biến thế. -Số vòng dây của 2 cuộn giống hay khác nhau? Gọi 2 HS trả lời? -Lõi sắt có cấu tạo như thế nào? Dòng điện từ cuộn dây này có sang cuộn dây kia được không? Vì sao? -GV: Lõi sắt gồm nhiều lớp sắt silic ép cách điện với nhau mà không phải là một thỏi đặc. -GV chuẩn kiến thức và yêu cầu HS nhắc lại ghi vở. 1.Cấu tạo: Cuộn dây Cuộn dây Lõi sắt pha silic -Có 2 cuộn dây: Cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp có số vòng n1, n2 khác nhau. -1 lõi sắt pha silic chung. -Dây và lõi sắt đều bọc chất cách điện, nên dòng điện của cuộn sơ cấp không truyền trực tiếp sang cuộn thứ cấp. *H. Đ.3: TÌM HIỂU NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY BIẾN THẾ.(10 phút) -Yêu cầu HS dự đoán. -GV ghi kết quả HS dự đoán lên bảng. +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 nhiễm từ không? Nếu có thì đặc điểm từ trường của lõi sắt đó như thế nào? +Từ trường có xuyên qua cuộn thứ cấp không?→Hiện tượng gì xảy ra với cuộn thứ cấp. Rút ra kết luận về nguyên tắc hoạt động của máy biến thế. 2.Nguyên tắc hoạt động của máy biến thế. C1: Khi có hiệu điện thế xoay chiều đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp → bóng đèn sáng → có xuất hiện dòng điện ở cuọn thứ cấp. C2: Đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì trong cuộn dây đó có dòng điện xoay chiều chạy qua. Từ trường trong lõi sắt luân phiên tăng giảm. Kết quả là trong cuộn thứ cấp xuất hiện một dòng điện xoay chiều – Nếu cuộn thứ cấp được nối thành mạch kín. Một dòng điện xoay chiều phải do một hiệu điện thế xoay chiều gây ra. Bởi vậy ở hai đầu cuộn thứ cấp có một hiệu điện thế xoay chiều *H.Đ.4: TÌM HIỂU TÁC DỤNG LÀM BIẾN ĐỔI HĐT CỦA MÁY BIẾN THẾ. (10’) II. TÁC DỤNG LÀM BIẾN ĐỔI HIỆU ĐIỆN THẾ CỦA MÁY BIẾN THẾ. ĐVĐ: Giữa U1 ở cuộn sơ cấp, U2 ở cuộn thứ cấp và số vòng dây n1 và n2 có mối quan hệ nào? -Yêu cầu HS quan sát TN và ghi kết quả. Qua kết quả TN rút ra kết luận gì? -Nếu n1 > n2 → U1 như thế nào đối với U2 → máy đó là máy tăng thế hay hạ thế? -Vậy muốn tăng hay giảm hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp người ta phải làm như thế nào? -HS: Ghi kết quả vào bảng 1. C3: ; ; → . Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ với số vòng của mỗi cuộn dây. > 1→ máy hạ thế. <1→ máy tăng thế. Vậy muốn tăng hay giảm hiệu điện thế, ta chỉ việc thay đổi số vòng dây của cuộn thứ cấp. *H.Đ.5: TÌM HIỂU CÁCH LẮP ĐẶT MBT Ở HAI ĐẦU ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN.( 5 phút) III. LẮP ĐẶT MÁY BIẾN THẾ Ở HAI ĐẦU ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN. -GV thông báo tác dụng của máy ổn áp là do máy có thể tự di chuyển con chạy ở cuộn thứ cấp sao cho U thứ cấp luôn được ổn định. -Để có U cao hàng ngàn vôn trên đường dây tải điện để giảm hao phí điện năng thì phải làm như thế nào? Khi sử dụng dùng hiệu điện thế thấp thì phải làm như thế nào? -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. *H. Đ. 6: VẬN DỤNG-CỦNG CỐ-HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ.( 10 phút) 1.Vận dụng: (5 phút) -Yêu cầu HS làm bài tập vận dụng C4. 2.Củng cố: Qua kết quả em có nhận xét gì? GV gọi 3 HS thuộc 3 đối tượng trả lời. -Hướng dẫn về nhà : Trả lời lại C1 đến C4. -Chuẩn bị tiết sau thực hành. C4: U1 = 220V; U2 = 6V; U2/=3V; n1=4000vòng n2 = ? ; n2/ = ? → Vì và không đổi, nếu thay đổi → thay đổi. -Ghi nhớ: +Đặt một HĐT xoay chiều vào 2 đầu cuộn sơ cấp của MBTthì ở 2 đầu của cuộn thứ cấp xuất hiện HĐT xoay chiều. +Tỉ số giữa HĐT ở 2 đầu các cuộn dây của máy biến thế bằng tỉ số giữa số vòng của các cuộn dây tương ứng. Ở đầu đường dây tải về phía nhà máy điện đặt máy tăng thế, ở nơi tiêu thụ đặt máy hạ thế.