Giáo án Vật lý lớp 9 - Tiết 41: Máy biến thế

Ngày soạn:10/01/2012 Ngày giảng: 12/01/2012. Tiết 41. máy biến thế I. Mục tiêu. 1. Kiến thức. - Nêu được các bộ phận chính của máy biến thế gồm hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau được quấn quanh một lõi sắt chung. - Nêu được công dụng của máy biến thế là làm tăng, giảm hiệu điện thế hiệu dụng theo công thức U1/U2 = n1/n2. - Giải thích được vì sao máy biến thế lại hoạt động được với 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 đường dây tải điện. 2. Kĩ năng : Rèn kĩ năng phân tích cho HS. 3. Thái độ : Rèn tính tỉ mỉ, chính xác. II. Đồ dùng dạy học. GV chuẩn bị một số máy biến thế nhỏ, bộ đổi nguồn, vôn kế, dây nối. III. Phương pháp dạy học : Phương pháp thực nghiệm, trực quan, đàm thoại. * Mở bài. - Mục tiêu : Biết được vai trò của máy biến thế trên đường dây tải điện. - Thời gian :3 phút. - Cách tiến hành : + GV nêu câu hỏi, yêu cầu HS trả lời : Muốn giảm điện năng trên đường dây tải điện ta làm thế nào thì có lợi nhất ? Nếu tăng hiệu điện thế lên cao hàng chục nghìn vôn thì có thể dùng điện đó để thắp đèn, chạy máy được không ? Phải làm như thế nào để điện ở nơi tiêu thụchỉ có hiệu điện thế 220V mà lại chánh được hao phí điện năng trên đường dây tải điện ? Có loại máy nào có thể giúp ta thực hiện cả hai nhiệm vụ đó ? + HS trả lời câu hỏi GV đưa ra. * Hoạt động 1. Tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến thế. - Mục tiêu : + Nêu được các bộ phận chính của máy biến thế gồm hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau được quấn quanh một lõi sắt chung. + Giải thích được vì sao máy biến thế lại hoạt động được với dòng điện xoay chiều mà không hoạt động được với dòng điện một chiều không đổi. - Thời gian : 10 phút. - Đồ dùng dạy học : Mô hình máy biến thế, vôn kế, bóng đèn. - Cách tiến hành : Phương pháp trực quan, đàm thoại. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh * Bước 1. Cấu tạo. - Yêu cầu HS quan sát hình 37.1 SGKvà máy biến thế nhỏ để nhận biết các bộ phận chính của máy biến thế, trả lời : Em có nhận xét gì về số vòng dây của hai cuộn. Dòng điện có thể chạy từ cuộn dây này sang cuộn dây kia được không ? Vì sao ? - GV chuẩn hoá câu trả lời của HS. - Yêu cầu 1 HS chỉ các bộ phận chính của máy biến thế trên máy biến thế thật. * Bước 2. Nguyên tắc hoạt động. - Yêu cầu HS trả lời C1, C2, tổ chức cho HS trao đổi trước lớp câu trả lời. - GV làm thí nghiệm biểu diễn đo hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp trong hai trường hợp : + Mạch điện thứ cấp kín. + Mạch điện thứ cấp hở. * Kết luận. Yêu cầu HS trả lời : Nêu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến thế. - Làm việc cá nhân : Đọc SGK, quan sát hình 37.1, đối chiếu với máy biến thế nhỏ để nhận ra hai cuộn dây có số vòng khác nhau và được quấn quanh lõi sắt chung. - 1 HS chỉ các bộ phận chính của máy biến thế trên máy biến thế thật. - HS tìm câu trả lời C1, C2, tham gia trao đổi trước lớp câu trả lời : C1. Có dòng điện ở cuộn thứ cấp, bóng đèn sáng… C2. Có. Vì các đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây thứ cấp luân phiên thay đổi. - Nêu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến thế. * Hoạt động 2. Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế. - Mục tiêu : Nêu được công dụng của máy biến thế là làm tăng, giảm hiệu điện thế hiệu dụng theo công thức U1/U2 = n1/n2. - Thời gian : 10 phút. - Đồ dùng dạy học : Vôn kế, dây nối, bóng đèn. - Cách tiến hành : Phương pháp trực quan, đàm thoại. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - GV nêu câu hỏi : Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi vòng dây của máy biến thế có quan hệ như thế nào với số vòng dây của mỗi cuộn ? - GV biểu diễn TN trường hợp n2>n1. Lấy n1 = 750 vòng, n2 = 1500 vòng. Khi U1 = 3V, xác định U2. Khi U1 = 2,5V, xác định U2. - Yêu cầu HS trả lời : Nếu dùng cuộn 1500 vòng làm cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế hiệu điện thế thu được ở hai đầu cuộn thứ cấp sẽ tăng lên hay giảm đi ? Công thức vừa thu được còn đúng nữa không ? Khi nào máy có tác dụng làm tăng hiệu điện thế ? Khi nào máy có tác dụng làm giảm hiệu điện thế ? - GV chuẩn hoá câu trả lời của HS. * Kết luận. Yêu cầu HS nêu tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế. - HS quan sát GV làm thí nghiệm, ghi các số liệu thu được vào bảng 1. - Lập công thức liên hệ giữa U1, U2 và n1, n2. - Thảo luận ở lớp thiết lập công thức U1/U2 = n1/n2. - Trả lời câu hỏi của GV : + Quan sát GV làm thí nghiệm. + Rút ra kết luận chung. C3. Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ thuận với số vòng dây của mỗi cuộn. - HS nêu tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế. * Hoạt động 3. Tìm hiểu cách lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện. - Mục tiêu : Vẽ được sơ đồ lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện. - Thời gian : 5 phút. - Cách tiến hành : Phương pháp đàm thoại. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Yêu cầu HS nghiên cứu thông tin phần III, quan sát hình 37.2, trả lời : Phải làm như thế nào để vừa giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện, vừa đảm bảo hiệu điện thế phù hợp với hiệu điện thế của dụng cụ điện ? Em hãy vẽ sơ đồ cách lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện. * Kết luận. GV tiểu kết hoạt động 3. - HS nghiên cứu thông tin phần III, quan sát hình 37.2 tìm hiểu cách lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện, trả lời câu hỏi GV đưa ra. - Chỉ ra được đầu nào đặt máy tăng thế, đầu nào đặt máy hạ thế. - HS nghe, ghi nhớ. * Hoạt động 5. Vận dụng. - Mục tiêu : Vận dụng được công thức U1/U2 = n1/n2 giải được bài tập đơn giản. - Thời gian : 8 phút. - Cách tiến hành : Phương pháp đàm thoại. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Yêu cầu HS vận dụng công thức U1/U2 = n1/n2 trả lời C4; GV hướng dẫn : + Đọc đề và tóm tắt đề. + Bài toán cho biết những đại lượng nào ? Yêu cầu tìm đại lượng nào ? Giữa các đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm liên hệ với nhau bằng công thức nào ? Nêu cách giải bài toán. - Chỉ định 1 HS lên bảng giải. - Tổ chức cho HS nêu nhận xét, bổ sung cho lời giải trên bảng. - GV chuẩn hoá lời giải của HS. * Kết luận. GV tiểu kết hoạt động 5. - HS hoạt động cá nhân : + Đọc đề và tóm tắt đề : U1 = 220V U2 = 6V U3 = 3V n1 = 4 000 vòng n2 = ? n3 = ? + Tìm cách giải và giải bài toán : Số vòng dây của các cuộn thứ cấp tương ứng : U1/U2 = n1/n2 n2 = U2 .n1/U1 = … U1/U3 = n1/n3 n3 = U3 .n1/U1 = … - HS nêu nhận xét, bổ sung cho lời giải trên bảng. - HS nghe, ghi nhớ. * Tổng kết và hướng dẫn học tập ở nhà. - Yêu cầu HS trả lời : 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 cũng xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều ? Hiệu điện thế hai đầu các cuộn dây của máy biến thế liên hệ với số vòng dây ở mỗi cuộn như thế nào ? - Yêu cầu HS về nhà học thuộc bài, thuộc công thức U1/U2 = n1/n2 , đọc phần “Có thể em chưa biết” SGK, chuẩn bị trước mẫu báo cáo TH của bài 38 SGK.