Giáo án Vật lý 9 tuần 19 và 20

Tuần 19 Ngày soạn : 01/01/2013 Ngày dạy : Tiết 37: Dòng điện xoay chiều I. Mục tiêu: - Nêu được sự phụ thuộc của chiều dòng điện cảm ứng vào sự biến đổi của số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây. - Phát biểu được đặc điểm của nguồn điện xoay chiều là dòng điện cảm ứng có chiều luân phiên thay đổi. - Bố trí được thí nghiệm tạo ra dòng điện xoay chiều trong cuộn dây dẫn kín theo hai cách: cho nam châm quay hoặc cho cuộn dây quay. Dùng đèn LED để phát hiện sự đổi chiều của dòng điện. Rút được k/đ để làm xuất hiện dòng điện. II. Chuẩn bị của GV và HS : * HS: 1 cuộn dây dẫn kín có 2 bóng đèn LED mắc song song, ngược chiều vào mạch điện. - 1 nam châm vĩnh cửu có thể quay quanh trục thẳng đứng. - 1 mô hình cuộn dây quay quanh từ trường của nam châm. * GV: Chuẩn bị tương tự III. Tiến trình bài dạy 1. ổn định tổ chức 2. Nội dung : Hoạt động 1: Đặt vấn đề Trên máy biến áp ở trên bàn có 2 ổ điện 1 chỗ kí hiệu DC- còn chỗ kia kí hiệu ~(-) em có hiểu các kí hiệu đó hay không? Hoạt động 2: Chiều của dòng điện cảm ứng ? Đọc thông tin phần TN1 và cho biết nội dung cần tiến hành ? Đọc và cho biết yêu cầu của C1 ? Đèn nào sáng hơn GV: Hướng dẫn HS làm TN ? Cho biết chiều dòng điện cảm ứng trong 2 trường hợp trên, có gì khác nhau GV: Làm thí nghiệm 1 lần nữa ? Hãy rút ra kết luận về hiện tượng trên 1. TN1: - Mắc 2 bóng LED vào dây dẫn song song và ngược chiều nhau. C1: + Đưa nam châm vào trong ống dây + Kéo nam châm ra ngoài ống dây. 2. Kết luận: SGK tr 90 - Khi đường sức từ xuyên qua S của dây tăng thì dòng điện cảm ứng trong cuộn dây có chiều ngược với chiều dòng điện cảm ứng khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện đó giảm. ? Từ kết luận trên cho biết mối quan hệ của chiều dòng điện trong 2 trường hợp tăng và giảm số đường sức từ. ? Để tạo ra dòng điện xoay chiều còn có cách nào khác so với cách trên không? ? Bố trí TN như H33.2 ? Đọc và nêu yêu cầu của C2 ? Tiến hành TN để kiểm tra dự đoán. ? Đọc và cho biết yêu cầu C3 + Số đường sức từ xuyên qua tiết diện S biến thiên như thế nào? + Nhận xét về chiều dòng điện. 3. Dòng diện xoay chiều - Dòng điện xuất hiện luân phiên đổi chiều là dòng xoay chiều. II. Cách tạo ra dòng điện xoay chiều 1. Cho nam châm quay trước 1 cuộn dây kín C2: Số đường sức từ biến đổi như thế nào ? C2: Khi cực N của nam châm lại gần cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng, một đèn sáng. Sau đó đưa cực này ra xa cuộn dây thì số đường sức từ xuyên 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 giảm. Khi cuộn dây quay liên tục thì số đường sức từ luân phiên tăng giảm. Vậy dòng điện xuất hiện là dòng điện xoay chiều. ? Nêu kết luận của mình về hai hiện tượng trên. ? Đọc và cho biết yêu cầu C4 ? Hãy đọc và ghi phần ghi nhớ SGK/92 3. Kết luận: Trong cuộn dây dẫn kín dòng điện cảm ứng xoay chiều xuất hiện khi cho nam châm quay trước cuộn dây, hay cho cuộn dây quay trong từ trường. III. Vận dụng C4: Khi cho cuộn dây quay 1/2 vòng đầu thì số đường sức từ qua khung tăng, 1 trong 2 đèn sáng. Trên 1/2 vòng sau số đường sức từ giảm nên dòng đổi chiều, đèn 2 sáng. * Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín đổi chiều khi đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đang tăng mà chuyển sang giảm hoặc ngược lại đang giảm chuyển sang tăng. * Khi cho cuộn dây kín quay trong từ trường của nam châm hay cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn thì trong cuộn dây có thể xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều 3. Củng cố: Đọc phần Có thể em chưa biết 4. Hướng dẫn học bài ở nhà. IV.Rút kinh nghiệm Ngày soạn : 01/01/2013 Ngày dạy : Tiết 38: Máy phát điện xoay chiều I. Mục tiêu: - Nhận biết được hai bộ phận chính của một máy phát điện xoay chiều, chỉ ra được Rô to 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. II. Chuẩn bị: - Mô hình máy phát điện III. Tiến trình bài dạy 1. ổn định tổ chức 2. Nội dung: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ - tổ chức tình huống học tập ? Nêu cách tạo ra dòng điện xoay chiều ? Nêu hoạt động của đinamô ? Cho biết máy đó có thể thắp sáng loại bóng nào? ĐVĐ: Dòng điện xoay chiều lấy ở lưới điện sinh hoạt là 220V đủ để thắp sáng hàng triệu bóng đèn cùng một lúc. Vậy giữa đinamô xe đạp và máy phát điện có điểm gì giống và khác nhau. GV thông báo: Chúng ta đã biết cách tạo ra dòng điện XD. - Người ta chế tạo ra hai loại máy. - GV: Treo 2 tranh ? Đọc và cho biết yêu cầu C1 ? Đọc và cho biết yêu cầu C2 ? Như vậy 2 loại máy phát điện ta xét ở trên có các bộ phận chính nào? .0 I. Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều. 1. Quan sát HS quan sát hình 34.1 và 34.2 C1: Chỉ ra các bộ phận chính của mỗi loại máy phát điện. + Cuộn dây và nam châm khác nhau * ở máy 34.1: Roto: Cuộn dây Stato: Nam châm Thêm: Góp và vành khuyên, thanh quét * Máy 34.2 - Roto: Nam châm - Stato: Cuộn dây - Khi nam châm hoặc cuộn dây quay thì số đường sức từ luân phiên tăng, giảm đ thu được dòng xoay chiều. 2. Kết luận: Các bộ phận chính của máy phát điện có 2 bộ phận chính là: - Nam châm - Cuộn dây dẫn Hoạt động 2:Tìm hiểu máy phát điện xoay chiểu trong kĩ thuật. II. Máy phát điện xoay chiều trong kĩ thuật 1. Đặc tính kỹ thuật: ? Hãy nêu các đặc tính kĩ thuật của máy - Cường độ dòng điện - Hiệu điện thế - Tần số - Kích thước - Cách làm quay Roto của máy. Hoạt động 3: Vận dụng - củng cố - hướng dẫn về nhà Yêu cầu HS dựa vào thông tin thu thập được trong bài trả lời C3 C3: Đinamô và máy phát điện: + Giống nhau: Đều có nam châm và có cuộn dây dẫn đ khi 1 trong 2 bộ phận quay thì xuất hiện dòng điện xoay chiều. + Khác nhau: - Đinamô có kích thước nhỏ hơn đ công suất phát điện nhỏ. Hiệu điện thế và cường độ dòng điện ở đầu ra nhỏ hơn. ? Đọc Có thể em chưa biết Hướng dẫn về nhà IV.Rút kinh nghiệm Tuần 20 Ngày soạn :7/01/2013 Ngày dạy : Tiết 39: Các tác dụng của dòng điện xoay chiều Đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều I. Mục tiêu: 1. Nhận biết được các tác dụng nhiệt, quang, từ của dòng điện xoay chiều 2. Bố trí được thí nghiệm chứng tỏ lực từ đổi chiều khi dòng điện đổi chiều. 3. Nhận biết được ký hiệu của ampe kế và vôn kế xoay chiều, sử dụng được chúng để đo I và U, hiệu dụng của dòng điện xoay chiều. II. Chuẩn bị của GV và HS : * HS: - 1 nam châm điện - 2 nam châm vĩnh cửu - 1 nguồn xoay chiều 3 - 6V - 1 nguồn 1 chiều 3 - 6V * GV: - 1 ampe kế xoay chiều - 1 vôn kế xoay chiều - 1 nguồn 1 chiều 3 - 6V - 1 nguồn xoay chiều 3 - 6V - 1 bóng 3V có đui - 1 công tắc III. Tiến trình bài dạy 1. ổn định tổ chức 2. Nội dung : Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ - Tổ chức tình huống học tập - GV gọi HS trả lời câu hỏi - HS dựa vào k/n về dòng 1 chiều và dòng xoay chiều. ? Dòng điện 1 chiều có đặc điểm gì khác so với dòng xoay chiều + Dòng điện 1 chiều là dòng không đổi theo thời gian ? Dòng 1 chiều có các tác dụng gì? Hoạt động 2: Tìm hiểu các tác dụng của dòng điện xoay chiều I. Tác dụng của dòng điện xoay chiều - HS quan sát GV làm 3 TN GV làm TN biểu diễn như hình 35.1 ? Mô tả thí nghiệm và nêu rõ tác dụng của dòng điện ở mỗi TN. TN1: Cho dòng điện xoay chiều đi qua bóng đèn dây tóc làm bóng đèn nóng lên đ dòng điện có tác dụng nhiệt. + Dòng điện xoay chiều làm bóng đèn sáng lên đ tác dụng quang. + Dòng điện xoay chiều qua nam châm điện, nó hút đinh đ Dòng điện có tác dụng từ. - HS có thể so sánh tác dụng của dòng điện 1chiều (có tác dụng sinh lý) còn dòng xoay chiều (có thể giật chết người) GV: Ngoài 3 tác dụng trên, dòng điện còn có tác dụng gì? Tại sao? - GV thông báo: Dòng điện xoay chiều trong lưới điện sinh hoạt có U = 220V nên tác dụng sinh lý rất mạnh, gây nguy hiểm chết người, vì vậy khi sử dụng điện phải đảm bảo an toàn. Chuyển: Dòng 1 chiều hay xoay chiều đ nam châm điện đ hút đinh ? Vậy tác dụng từ của dòng 1 chiều giống tác dụng của dòng xoay chiều không? ? Việc đối chiếu dòng điện liệu có ảnh hưởng gì đế lực từ không? Em hãy cho dự đoán - HS nêu tác dụng từ của dòng điện xoay chiều. ? Hãy bố trí thí nghiệm để kiểm tra dự đoán đ nếu khó khăn thì GV gợi ý theo SGK về cách bố trí thí nghiệm. + Khi dòng điện đổi chiều thì cực từ của nam châm điện thay đổi do đó chiều lực từ thay đổi. Hoạt động 3: Tìm hiểu tác dụng từ của dòng điện xoay chiều ? Hãy bố trí thí nghiệm như H35.2 và 35.3. GV hướng dẫn kỹ HS cách bố trí thí nghiệm sao cho quan sát nhận biết rõ. Trao đổi nhóm trả lời C2 II. Tác dụng từ của dòng điện xoay chiều. 1. Thí nghiệm: - HS tiến hành TN theo nhóm C2: * Trường hợp sử dụng dòng điện không đổi. + Lúc đầu cực N của thanh nam châm bị hút. Khi đổi chiều dòng điện nó bị đẩy và ngược lại. * Khi dòng điện xoay chiều chạy qua ống dây thì cực N của thanh nam châm lần lượt bị hút đẩy do dòng luân phiên đổi chiều. 2. Kết luận ? Vậy tác dụng từ của dòng điện xoay chiều có đặc điểm gì khác so với dòng điện 1 chiều. - Khi dòng điện chạy qua ống dây đổi chiều thì lực từ của ống dây có dòng điện tác dụng lên nam châm cũng đổi chiều Hoạt động 4: Tìm hiểu dụng cụ đo lường ? Đã biết cách dùng A và V một chiều để đo dòng 1 chiều. Vậy có thể dùng chúng cho dòng xoay chiều được không? Nếu dùng thì kim như thế nào? - GV: Mắc A và V vào mạch xoay chiều để HS quan sát và so sánh dự đoán. + Khi dòng điện đổi chiều thì kim của dung cụ đo đổi chiều. - HS quan sát thấy kim đứng yên. GV thông báo: Kim của dụng cụ đo đứng yên vì lực từ tác dụng vào kim luân phiên đổi chiều theo sự đổi chiều của dòng điện, nhưng kim có quán tính nên không kịp đổi chiều đ đứng yên. - GV giới thiệu: Để đo dòng xoay chiều người ta sử dụng Ampe và vôn kế xoay chiều * ĐVĐ: Cường độ dòng điện và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều luôn biến đổi. Vậy các tác dụng cho ta giá trị nào. - Thông báo các giá trị hiệu dụng như SGK + Giá trị hiệu dụng không phải là giá trị trung bình mà là do hiệu quả tương đương với dòng một chiều cùng giá trị. Hướng dẫn 5: Vận dụng - củg cố - hướng dẫn ? Dòng điện xoay chiều có tác dụng gì? Trong các tác dụng đó tác dụng nào phụ thuộc vào chiều dòng điện. - Đọc và trả lời C3 ? Thảo luận C4 theo nhóm. IV. Vận dụng C3, C4 * Hướng dẫn về nhà: - Học lý thuyết - Làm bài 35/SBT IV.Rút kinh nghiệm Ngày soạn :7/01/2013 Ngày dạy : Tiết 40 Truyền tải điện năng đi xa I. 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 điện năng trên đường dây tải điện và lý do vì sao chọn cách tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây. 2. Kỹ năng: Tổng hợp kiến thức đã học để đi đến kiến thức mới. 3. Thái độ: Ham học hỏi, hợp tác trong hoạt động nhóm. II. Chuẩn bị: HS ôn lại kiến thức về công thức tính công suất của dòng điện và công suất toả nhiệt của dòng điện. III. Tiến trình bài dạy 1. ổn định tổ chức 2. Nội dung : Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ - Tổ chức tình huống học tập GV: Em hãy lên bảng viết các công thức tính công suất của dòng điện. ? ở các khu dân cư thường có các trạm biến thế người ta dùng nó để làm gì? ? Tại sao lại có U lớn? Làm thế có lợi gì ? - HS lên bảng viết công thức P = U.I P = I2.R P = U/R P = A/t - HS có thể nêu: + Trạm biến thế (hạ thế) dùng để giảm hiệu điện thế xuống 220V + Dòng điện đưa vào máy là lớn đ nguy hiểm. Hoạt động 2: Sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện GV thông báo: Truyền tải điện năng từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện có nhiều thuận lợi. ? Khi tải điện bằng đường dây dẫn như thế có hao hụt, mất mát gì trên dọc đường. 1. Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện - Yêu cầu HS tự đọc mục 1/SGK Trao đổi nhóm tìm công thức liên hệ giữa công suất hao phí và P, U, R Công thức: Ph.P = - Công suất của dòng điện P = U.I (1) + Công suất toả nhiệt (hao phí) P = I2. F (2) + Từ (1) và (2) ị công suất hao phí do toả nhiệt P = Hoạt động 3: Cách làm giảm hao phí - Các nhóm thảo luận, trao đổi để trả lời C1, C2, C3 - Gọi đại diện các nhóm trả lời câu hỏi. Hướng dẫn thảo luận chung cả lớp. - HS trao đổi nhóm C1, C2 - Đại diện các nhóm trình bày trước kết quả làm việc của nhóm mình. - Yêu cầu C2: Nếu chưa nêu được cách làm giảm điện trở. GV có thể gợi ý HS dựa R = C1: Có 2 cách: - Giảm R - Tăng U C2: R = - Chất không đổi - l không đổi - Tăng S đ dùng dây có tiết diện lớn, khối lượng lớn, đắt tiền, nặng, cột dễ gãy đ cột lớn, tổn phí hơn là điện năng hao phí. ? Đọc và cho biết yêu cầu đầu bài C3: Tăng U, công suất hao phí giảm nhiều (tỷ lệ nghịch với U2) Phải chế tạo máy tăng U * Muốn giảm hao phí trên đường dây tải cách đơn giản nhất là tăng hiệu điện thế. Hoạt động 4: Vận dụng - củng cố - hướng dẫn ? làm việc cá nhân C4, C5 - Hướng dẫn thảo luận chugn cả lớp và kết quả C4: Vì công suất hao phí tỷ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế nên hiệu điện thế tăng 5 lần thì công suất hao phí giảm 52 = 25 C5: Bắt buộc phải dùng máy biến thế, tiết diện, bớt khó khăn, nếu không dây dẫn sẽ quá to và nặng. IV.Rút kinh nghiệm