Giáo án Vật lý lớp 9 - Tiết 37: Dòng điện xoay chiều

Ngày soạn: 27/12/2011 Ngày giảng:29/12/2011 Tiết 37. dòng điện xoay chiều I. Mục tiêu. 1. Kiến thức. - 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 dòng điện xoay chiều là dòng điện cảm ứng có chiều luôn 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. 2. Kĩ năng: Rèn kĩ năng thí nghiệm toạ ra dòng điện xoay chiều, kĩ năng phân tích cho HS. 3. Thái độ: HS có thái độ tỉ mỉ, có tính trung thực. II. Đồ dùng dạy học. GV chuẩn bị cho mỗi nhóm HS: 1 cuộn dây có gắn hai bóng đèn LED, 1 nam châm vĩnh cửu, mô hình cuộn dây quay xung quanh từ trường. III. Phương pháp dạy học: Phương pháp hoạt động nhóm, thực nghiệm, đàm thoại. IV. Tổ chức giờ học. * Mở bài. - Mục tiêu: GV nêu vấn đề của bài học. - Thời gian: 1 phút. - Cách tiến hành: + GV nêu vấn đề của bài học: Trên máy thu thanh ở nhà em có hai chỗ đưa điện vào máy, một chỗ có kí hiệu DC 6V, còn chỗ kia có kí hiệu AC 220V. Em không hiểu các kí hiệu đó có ý nghĩa gì. + HS nghe, ghi nhớ vấn đề của bài học. * Hoạt động 1. Tìm hiểu chiều của dòng điện cảm ứng. - 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 dòng điện xoay chiều là dòng điện cảm ứng có chiều luôn phiên thay đổi. - Thời gian: 15 phút. - Đồ dùng dạy học: GV chuẩn bị cho mỗi nhóm HS: 1 cuộn dây có gắn hai bóng đèn LED, 1 nam châm vĩnh cửu. - Cách tiến hành: Phương pháp hoạt động nhóm, thực nghiệm. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh * Bước 1. Thí nghiệm. - Yêu cầu HS nghiên cứu thông tin phần I-1 SGK tìm hiểu cách tiến hành TN, GV yêu cầu HS trả lời: Trong thí nghiệm như hình 33.1 SGK ta cần dùng những dụng cụ nào? Tiến hành TN như thế nào? - GV chuẩn hoá câu trả lời của HS. - GV tổ chức cho HS hoạt động nhóm tiến hành TN theo yêu cầu của C1: + Đưa nam châm từ ngoài vào trong cuộn dây. + Kéo nam châm từ trong ra ngoài cuộn dây. - GV theo dõi, hướng dẫn nhóm gặp khó khăn tiến hành TN, quan sát hiện tượng. - Yêu cầu HS trả lời C1: Chiều của dòng điện cảm ứng trong hai trường hợp trên có gì khác nhau? - GV chuẩn hoá câu trả lời của HS. Vậy, số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây tăng thì dòng điện cảm ứng trong cuộn dây có chiều như thế nào so với chiều của dòng điện cảm ứng khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây giảm? - GV chuẩn hoá câu trả lời của HS. * Bước 2. Dòng điện xoay chiều. - Yêu cầu HS đọc thông tin mục I-3 SGK, trả lời: Thế nào là dòng điện xoay chiều? - GV chuẩn hoá câu trả lời của HS. * Kết luận. Yêu cầu HS trả lời: Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín có chiều như thế nào khi số đường sức từ qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín tăng, khi số đường sức từ qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín giảm? Thế nào là dòng điện xoay chiều? - HS nghiên cứu thông tin phần I-1 SGK tìm hiểu cách tiến hành TN, trả lời câu hỏi của GV - HS hoạt động nhóm tiến hành TN theo yêu cầu của C1: + Đưa nam châm từ ngoài vào trong cuộn dây. + Kéo nam châm từ trong ra ngoài cuộn dây. - HS dựa vào kết quả TN, trả lời C1: Chiều của dòng điện cảm ứng trong hai trường hợp trên ngược nhau. - HS trả lời câu hỏi của GV, rút ra kết luận mục I-2 SGK. - HS đọc thông tin mục I-3 SGK, tìm hiểu dòng điện xoay chiều, trả lời câu hỏi của GV. - Cá nhân trả lời câu hỏi của GV rút ra kết luận về chiều của dòng điện cảm ứng. * Hoạt động 2. Tìm hiểu cách tạo ra dòng điện xoay chiều. - Mục tiêu: 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. - Thời gian: 15 phút. - Đồ dùng dạy học: GV chuẩn bị cho mỗi nhóm HS: 1 cuộn dây có gắn hai bóng đèn LED, 1 nam châm vĩnh cửu, mô hình cuộn dây quay xung quanh từ trường. - Cách tiến hành: Phương pháp hoạt động nhóm, thực nghiệm. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh * Bước 1. Cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn kín. - Yêu cầu HS quan sát hình 33.2 SGK phân tích thông tin, trả lời C2. - GV chuẩn hoá câu trả lời của HS. - GV tổ chức cho HS hoạt động theo nhóm tiến hành TN kiểm tra dự đoán ở C2. - Theo dõi, hướng dẫn, giúp đỡ nhóm gặp khó khăn tiến hành TN kiểm tra dự đoán. - Yêu cầu HS cho biết: Dự đoán của nhóm em đúng hay sai? * Bước 2. Cho cuộn dây quanh trong từ trường. - Yêu cầu HS quan sát hình 33.3 SGK phân tích thông tin, trả lời C3. - GV chuẩn hoá câu trả lời của HS. * Kết luận. Yêu cầu HS trả lời: Có những cách nào tạo ra dòng điện xoay chiều? - HS quan sát hình 33.2 SGK phân tích thông tin, trả lời C2: Số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín luân phiên phiên tăng, giảm. Từ đó suy ra chiều của dòng điện cảm ứng luân phiên đổi chiều khi nam châm quay. - HS hoạt động theo nhóm tiến hành TN kiểm tra dự đoán ở C2. - HS quan sát hình 33.3 SGK phân tích thông tin, trả lời C3: Khi một cuộn dây dẫn kín quay quanh từ trường của một nam châm thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín luân phiên phiên tăng, giảm. Từ đó suy ra chiều của dòng điện cảm ứng luân phiên đổi chiều khi cuộn dây dẫn kín quay quanh từ trường của một nam châm. - HS trả lời câu hỏi của GV để rút ra kết luận phần II-3 SGK. * Hoạt động 3. Vận dụng. - Mục tiêu: Vận dụng được kiến thức về dòng điện xoay chiều giải thích được hiện tượng có liên quan. - Thời gian: 5 phút. - Cách tiến hành: Phương pháp đàm thoại. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Yêu cầu HS quan sát hình 33.4 SGK phân tích thông tin, trả lời C4, GV gợi ý: Số đường sức từ biến thiên như thế nào khi cuộn dây dẫn như hình 33. 4 SGK quay quanh trục thẳng đứng? Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là dòng điện một chiều hay dòng điện xoay chiều? - Tổ chức cho HS nêu nhận xét, bổ sung cho câu trả lời của bạn. - GV chuẩn hoá câu trả lời của HS. * Kết luận. GV tiểu kết hoạt động 3. - HS quan sát hình 33.4 SGK phân tích thông tin, trả lời C4, tham gia trao đổi trước lớp câu trả lời: Khi quay cuộn dây quanh trục thẳng đứng như vậy, trong một nửa vòng tròn số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó tăng, nửa vòng tiếp theo số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó giảm; kết quả cứ như vậy đối với các vòng quay tiếp theo của cuộn dây… - HS nghe, ghi nhớ. * Tổng kết và hướng dẫn học tập ở nhà. - Yêu cầu HS trả lời: Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín có chiều như thế nào khi số đường sức từ qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín tăng, khi số đường sức từ qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín giảm? Thế nào là dòng điện xoay chiều? Có những cách nào tạo ra dòng điện xoay chiều? - GV dặn HS về nhà học thuộc khái niệm dòng điện xoay chiều, cách tạo ra dòng điện xoay chiều; nghiên cứu trước thông tin bài 34 SGK.