Giáo án Vật lý khối 9 - Tiết 41: Máy biến thế + Tiết 42: Thực hành: Vận hành máy phát điện và máy biến thế

Ngày soạn 24- 01-2006 Tuần 21 Tiết 41 : Máy biến thế I) Mục tiêu : 1) Kiến thức : -Nêu được các bộ phận chính của máy biến thế gồm 2 cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau được quấn quanh 1 lõi sắt chung . - Nêu được công dụng chung của máy biến thế là làm tăng hay giảm hiệu điện thế theo công thức . U1 n1 ---- = ----- . U2 n2 - Giải thích được máy biến thế hoạt động được dưới dòng điện xoay chiều mà không hoạt động với dòng điện 1 chiều không đổi . - Vẽ được sơ đồ lắp đặt máy biến thế ở hai đầu dây tải điện. 2) Kỹ năng: - Biết vận dụng kiến thức 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 lôgíc trong phong cách học vật lí và áp dụng kiến thức vật lí trong kĩ thuật và cuộc sống . II) Chuẩn bị : 1) Thầy : 2) Trò : +Đối với nhóm HS: - 1 máy biến thế nhỏ ,cuộn sơ cấp có 750 vòng và cuộn thứ cấp có 1.500 vòng - 1 nguồn điện xoay chiều 0-12V - 1 vôn kế xoay chiều 0-15V. III) Các hoạt động trên lớp : 1) Tổ chức: (2') Kiểm tra sĩ số ,công tác chuẩn bị bài của HS 2) Kiểm tra bài cũ : (7') - 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? ĐVĐ : 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 có cấu tạo và hoạt động như thế nào? đ Bài mới 3)Bài mới -- Yêu cầu học sinh dự đoán - GV ghi kết quả HS dự đoán lên bảng. - Yêu cầu HS làm TN rút ra nhận xét . HS có thể giải thích vì sao? Nếu không HS nào trả lời được thì GV có thể gợi ý theo các câu hỏi sau: - Nếu đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp U1 xoay chiều thì từ trường của cuộn sơ cấp có đặc điểm gì? - Từ trường có xuyên qua cuộn thứ cấp không?đ Hiện tượng gì xảy ra với cuộn thứ cấp. Rút ra kết luận về nguyên tắc hoạt động của máy biến thế . GV đặt vấn đề : 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 quan sát TN và ghi kết quả . - Qua kết quả thí nghiệm rút ra kết luận gì? gọi 1 HS khá phát biểu .GV nhận xét sau đó yêu cầu HS phát biểu lại. - 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 đưọc ổn định . - Để có U cao hàng ngàn vôn trên đường dây tải điện để giảm hao phí điện năng thì phải làm thế nào? - Yêu cầu HS làm ra vở câu C4 sau đó gọi 1 HS lên bảng chữa - HS cùng nhận xét sau đó gv chuẩn lại kiến thức của bài 13' 11' 6' I) Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế: 1. Cấu tạo : Các bộ phận chính gồm có - Hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau ,đặt cách điện với nhau . - Một lõi sắt (hay thép) có pha silic chung cho cả hai cuộn dây . 2) Nguyên tắc hoạt động : C1: - Khi có U xoay chiều đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp đ bóng đèn sáng đ có xuất hiện dđ ở cuộn thứ cấp . C2: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp 1 hiệu điện thế xoay chiều U1 đ Lõi sắt nhiễm từ biến thiên đ Từ trường xuyên qua cuộn thứ cấp biến thiên xuất hiện dđ xoay chiều cảm ứng đ đèn sáng . 3) Kết luận:(SGK) II) Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế: 1. Quan sát: Đo U1 và U2 .Ghi kết quả vào bảng 1 Bảng 1: Nhận xét : Số đo các hiệu điện thế tỉ lệ với số vòng của các cuộn dây(Với một sai số nhỏ) 2) Kết luận (SGK) III) Lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện - Dùng máy biến thế lắp ở đầu đường dây tải điện tăng U - Trước khi đến nơi tiêu thu thì dùng máy biến thế hạ U. IV) Vận dụng : U1 n1 U2 .n2 C4: Ta có : ------ = ---- đ n2 = ------ ằ 109 U2 n2 U1 U1 n1 U'2 .n1 ---- = ---- đ n'2 = -------- ằ 54 (Vòng) U'2 n'2 U1 Vì n1 và U1 không đổi ,nếu thay đổi đ U2 thay đổi . 4. Củng cố: (4') -Bài 37.1 : Đáp án D - Gọi 1 HS nhắc lại phần ghi nhớ . - Đọc phần có thể em chưa biết . 5) Hướng dẫn về nhà : (3') - Học bài và làm bài tập 37 (SBT) U1 n1 - áp dụng công thức : ------ = ---- đ U2 =? U2 n2 - Viết sẵn báo cáo thực hành bài 38 theo mẫu Ngày soạn 24-01-2006 Tuần 21 Tiết 42 : Thực Hành : vận hành máy phát điện và máy biến thế I) Mục tiêu : 1) Kiến thức : - Luyện tập vận hành máy phát điện xoay chiều . - Nhận biết loại máy (Máy nam châm quay hay cuộn dây quay). Các bộ phận chính của máy . - Cho máy hoạt động ,nhận biết hiệu quả tác dụng của dòng điện do máy phát ra không phụ thuộc vào chiều quay(đèn sáng,chiều quay của kim vôn kế xoay chiều) - Càng quay nhanh thì hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây của máy càng cao. - Luyện tập vận hành máy biến thế . U1 n1 - Nghiệm lại công thức của máy biến thế ----- = ---- U2 n2 - Tìm hiểu hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp khi mạch hở . - Tìm hiểu tác dụng của lõi sắt . 2) Kỹ năng: - Rèn kĩ năng vận dụng máy phát điện và máy biến thế . Biết tìm tòi thực tế để bổ sung vào kiến thức học ở lí thuyết . 3) Thái độ : - Ngiêm túc ,sáng tạo ,khéo léo ,hợp tác với bạn. II) Chuẩn bị : 1) Thầy : 2) Trò : Đối với mỗi nhóm học sinh - 1 máy phát điện nhỏ ,xoay chiều - 1 bóng đèn 3V có đế - 1 máy biến thế nhỏ , các cuộn dây có ghi số vòng, lõi sắt có thể tháo lắp được - 1 nguồn điện xoay chiều 3V và 6V - 6 sợi dây dẫn dài 30 cm - 1 (V) xoay chiều 0-15V III) Các hoạt động trên lớp : 1) Tổ chức: (2') Kiểm tra sĩ số ,công tác chuẩn bị bài của HS 2) Kiểm tra bài cũ : (6') HS 1: + Hãy nêu bộ phận chính và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều . HS 2 : Hẫy nêu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến thế . 3)Bài mới: - Phân phối máy phát điện ,các phụ kiện - Yêu cầu HS mắc mạch điện - Yêu cầu HS vẽ sơ đồ thí nghiệm GV: Kiểm tra mạch điện của các nhóm ,nhắc HS không được lấy điện 220V - Yêu cầu một nhóm lên vẽ sơ đồ trên bảng để HS trao đổi .GV chuẩn lại kiến thức . HS trả lời câu C1 ; C2 GV :Nhận xét hoạt động chung của các nhóm rồi yêu cầu HS tiến hành tiếp . - GV : Phát dụng cụ thí nghiệm ,giới thiệu qua các phụ kiện GV giới thiệu sơ đồ hoạt động của MBT GV : Theo dõi HS tiến hành thí nghiệm . n1 U1 - Yêu cầu HS lập tỉ số ---- và ---- n2 U2 rồi nhận xét . - HS báo cáo kết quả .GV hướng dẫn 15' 15' 1) Vận hành máy phát điện xoay chiều đơn giản: - Vẽ sơ đồ mạch điện - Mắc mạch điện - Tiến hành thực hành C1 : Cuộn dây quay càng nhanh thì hiệu điện thế ở hai đầu máy phát điện càng lớn C2: Đổi chiều quay của cuộn dây ,đèn vẫn sáng ,kim vôn kế vẫn quay . 2) Vận hành máy biến thế : a) Lần 1: n1 = 500 vòng n2 = 1000 vòng U1 = 6V ------------- U2 = ? b) Lần 2 : n1 = 1000 vòng n2 = 500 vòng U1 = 6V ------------- U2 = ? c) Lần 3 n1 = 1.500 vòng n2 = 500 vòng U1 = 6V ------------- U2 = ? Nhận xét : Qua các lần đo ta rút ra mối quan hệ giữa số đo các U và số vòng của các cuộn dây U1 n1 ---- = ---- U1 n2 4. Củng cố: (4') - Qua bài thực hành em có nhận xét gì ? Kết quả thu được so với lí thuyết có giống nhau không ? - Yêu cầu HS hoàn thành báo cáo thí nghiệm 5) Hướng dẫn về nhà : (3') - Chuẩn bị bài tổng kết chương II : Điện từ học ,HS chuẩn bị ra vở bài tập , làm trước phần 1 tự kiểm tra .