Giáo án Vật lý 9 bài 37: Máy biến thế - Trường THCS Liêng Trang

Tuần : 23 Ngày soạn : 18/01/2014 Tiết : 43 Ngày dạy : 21/01/2014 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 vòng dây của mỗi cuộn và nêu được một số công 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 : - Rèn phương pháp tư duy , suy diễn, áp dụng kiến thức vật lý trong kỹ thuật và đời sống . II. Chuẩn bị : 1. Giáo viên: - Nội dung kiến thức bài học - 1 máy biến thế nhỏ , cuộn sơ cấp có 750 vòng , cuộn thứ cấp có 1500 vòng . - 1 nguồn xoay chiều : 0 – 12V. - 1 vốn kế xoay chiều : 0 – 15V . 2. Học sinh : - Học bài và làm bài trước khi lên lớp. - Đọc trước bài mới. III. Tổ chức hoạt động dạy và học : 1. Ổn định lớp : Kiểm tra sĩ số vệ sinh lớp . 9A1……….. 9A2…………. 9A3………….. 9A4………….. 9A5…………… 9A6………….. 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 hoạt động Hoạt động của học sinh Kiến thức cần đạt Hoạt động 1 :Giới thiệu bài mới Nghe nội dung GV đặt vấn đề . Có thể đề xuất phương án giải quyết vấn đề vào bài mới à Bài mới . - HS lắng nghe Hoạt động 2 : Phát hiện vai trò của máy biến thế trên đường dây tải điện : - Muốn làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện ta làm thế nào là có lợi nhất ? -Nếu tăng hiệu điện thế lên chục nghìn vôn thì có thể dùng điện đó tắp sáng , chạy máy được không ? phải làm như thế nào để hiệu điện thế ở nơi tiêu thụ chỉ còn 220V mà lại tránh được hao phí trên đường dây tải điện ? Có lloaiạ nào giúp ta có thực hiện hai nhiệm vụ đó ? - Như vậy các em đã thảo luận , ta phải tăng hiệu điện thế để làm giảm hao phí nhưng rồi lại làm giảm hiệu điện thế cho phù hợp với dụng cụ dùng điện . Muốn làm được việc đó ngươi ta phải dùng máy biến thế - Trả lời câu hỏi của GV - Phát hiện ra vấn đề phải tăng hiệu điện thế để giảm hao phí khi truyền tải điện , nhưng rồi lại giảm hiệu điện thế nơi tiêu thụ điện . - Phát hiện ra vấn đề phải có một loại máy để làm tăng hiệu điện thế và làm giảm hiệu điện thế Hoạt động 3: Tìm hiểu cấu tạo của máy biến thế : - Yêu cầu hs quan sát hình 37.1 SGK và máy biến thế nhỏ để nhận biết đu97ợc những bộ phận chính của máy biến thế . - Hỏi thêm : “Cấu tạo” -Số vòng dây của hai cuộn dây có bằng nhau không ? - Dòng điện có thể chạy từ cuộn dây này sang cuộn dây kia được không ? - Làm việc cá nhân Đọc SGK xem hình 37.1 SGK đối chiếu với máy biến thế nhỏ để nhận ra hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau , cách điện với nhau và được quấn quanh một lõi sắt chung . Cấu tạo : -Hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau , đặt cách điện với nhau . -Một lõi sắt hay thép chung cho cả hai cuộn dây . I. Cấu tạo vàhoạt động của máy biến thế : 1, Cấu tạo - Hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau, đặt cách điện với nhau . - Một lõi sắt hay thép chung cho cả hai cuộn dây Hoạt động 4: 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? -Giáo viên 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 -Giáo viên chốt cho học sinh thấy đưỡc : 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 . -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 à ghi vào vở . 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 còng điện xoay chiều chạy qua . Từ trường trong lõi sắt luân phiên tăng, giảm à số đường sức từ xuyên quan tiết diện S của cuộn thứ cấp luân phiên tăng giảm à cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện xoay chiều . 1 dòng điện xoay chiều phải do 1 hiệu điện thế xoay chiều gây ra . Bởi vậy ở 2 đầu cuộn thứ cấp có 1 hiệu điện thế xoay chiều . 3.Kết luận : SGK Hoạt động 5: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 = 1.500 vòng -Học sinh 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 -Giáo viên chốt lại kết luận đúng . -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 . -Giáo viên làm thí nghiệm kiểm tra -Rút ra kết luận chung à hoàn tất vào vở -Nêu dự đoán -Làm thí nghiệm à rút ra kết luận . 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 6: Tìm hiểu việc lắp đặt máy biến thế ở hai đâu đường dây tải điện , chỉ ra được đầu nào đặt máy tăng thế , ở dầu nào đặt máy giảm thế . Giải thích lí do : - Hỏi :Mục đích của việc dùng máy biến thế là phải tăng hiệu điện thế lên hàng trăm nghìn vôn để giảm hao phí trên đường dây tải điện . Nhưng mạng điện tiêu dùng hàng ngày chỉ có hiệu điện thế 220V Vậy phaỉ làm như thế nào để giảm được hao phí trên đường dây tải điện , vừa đảm bảo phù hợp với dụng cụ tiêu thụ điện ? - Quan sát hình 37.2 và chỉ ra nơi lắp máy biến thế tăng thế , nơi lắp máy biến thế hạ thế 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 7 : Vận dụng - Hướng dẫn hs tìm hiểu và giải - Đề bài đại lượng cào đã biết , đại lượng nào cần tìm , muốn tính đại lượng đó thì ta áp dụng công thứ nào ? - Gọi một hs lên bảng làm hs dưới lớp tự làm - Kiểm tra kết quả thực hiện của hs , thống nhất kết quả và ghi vở - Cá nhân tự làm C4 C4 : Giải 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 . -Thu thập và ghi nhớ nội dung cần ghi nhớ chốt lại C4 : Giải 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 : - Vì sao khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu cuộn thứ cấp có một hiệu điện thế xoay chiều ? - Hiệu điện thế ở hai đầu các cuộn dây của máy biến thế liên hệ với số vòng dây của mỗi cuộn như thế nào ? V. Hướng dẫn về nhà : - Về nhà học thuộc phần ghi nhớ - Cho hs đọc phần có thể em chưa biết - Làm bài tập SBT - Xem trước bài 38 SGK VI. RÚT KINH NGHIỆM: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………