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.. Năng lực chung: - Năng lực tự chủ và tự học: tìm hiểu về
Trang 1Tuần 19 Ngày soạn: 12/1/2022
Tiết 37
BÀI 33: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU BÀI 34: MÁY PHÁT 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 luân phiên thay đổi
- Bố trí được TN tạo ra dòng điện xoay chiều trong cuộn dây dẫn kín theo 2 cách, cho nam châm quay hoặc cho cuộn dây quay Dùng đèn LED để phát hiện sự đổi chiều của dòng điện
- Dựa vào quan sát TN để rút ra điều kiện chung làm xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều
2 Năng lực:
2.1 Năng lực chung:
- Năng lực tự chủ và tự học: tìm hiểu về sự thay đổi chiều của dòng điện cảm ứng khi số đường sức từ xuyên
qua tiết diện S của cuộn dây tăng hoặc giảm
- Năng lực giáo tiếp và hợp tác: Thảo luận nhóm để hợp tác giải quyết các kết quả thu được để tạo ra dòng
điện xoay chiều
2.2 Năng lực đặc thù:
- Năng lực nhận thức: Xác định được sự thay đổi chiều của dòng điện cảm ứng khi số đường sức từ qua tiết
diện S của cuộn dây kín tăng hoặc giảm
- Năng lực tìm hiểu: Tìm ra được các cách tạo ra dòng điện xoay chiều với nam châm và cuộn dây 3 Phẩm
chất:
- Trung thực trong việc báo cáo kết quả thí nghiệm
- Chăm chỉ đọc tài liệu, chuẩn bị những nội dung của bài học
- Nhân ái, trách nhiệm: Hợp tác giữa các thành viên trong nhóm
II – CHUẨN BỊ:
1 – Giáo viên:
- 1 bộ TN phát hiện dòng điện xoay chiều Mô hình Máy phát điện xoay chiều, các câu hỏi cho HS chuẩn bị bài tiếp theo
2 – Học sinh
Mỗi nhóm HS:
- 1 cuộn dây dẫn kín có 2 đèn LED mắc song song và ngược chiều nhau
- 1 nam châm vĩnh cửu có thể quay quanh 1 trục thẳng đứng
Đọc bài trứơc ở nhà và trả lời các câu hỏi GV gợi ý về nhà
- Hình 34.1 và 34.2 phóng to
- Mô hình máy phát điện xoay chiều
III – TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
1.KTBC: Kết hợp bài mới
2.Dạy bài mới : GV đặt vấn đề như SGK
Hoạt động 1: Tìm hiểu về chiều
của dòng điện cảm ứng
+Y/c HS các nhóm tiến hành TN
như H33.1, và quan sát hiện tượng
để trả lời câu C1
HS các nhóm tiến hành TN và qua sát hiện tượng. Trả lời câu C1
I - CHIỀU CỦA DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG.
1 – Thí nghiệm
C1: +Khi đưa nam châm từ ngoài vào trong cuộn dây thì 1 đèn LED sáng
Trang 2+Qua TN và câu trả lời trên ta rút ra
đựơc kết luận gì về chiều của dòng
điện cảm ứng ?
Chốt lại phần kết luận
GV cho HS đọc mục 3 “Dòng điện
xoay chiều” (SGK/90)
+Dòng điện xoay chiều là gì ?
Giới thiệu khái niệm dòng điện
xoay chiều
GV thông báo: Dòng điện trong
mạng điện sinh hoạt ở gia đình là
dòng điện xoay chiều Các thiết bị
dùng điện xoay chiều có ghi AC
Còn dùng điện 1 chiều thì ghi DC
Hoạt động 2: Tìm hiểu 2 cách tạo
ra dòng điện xoay chiều
GV cho HS đọc câu C2 và nêu dự
đoán về chiều dòng điện cảm ứng
xuất hiện trong cuộn dây
+ Lưu ý cần phải phân tích được
khi nào số đường sức từ xuyên qua
tiết diện S của cuộn dây tăng, khi
nào giảm
+ Y/c các nhóm làm TN để kiểm
tra Y/c trả lời câu hỏi C2
+ Qua TN các em rút ra được kết
luận gì ?
GV cho HS đọc câu C3 và trả lời
- Cuộn dây quay từ vị trí nào sang
vị trí nào?
- Vi trí 1 -> vị trí 2 Số đường sức từ
tăng hay giảm?
- Vi trí 2 quay tiếp số đường sức từ
tăng hay giảm?
- Nếu cuộn dây quay liên tục thì số
đường sức từ xuyên qua tiết diện S
của cuộn dây sẽ như thế nào?
Chốt: Có dòng điện cảm ứng xoay
chiều xuất hiện trong cuộn dây
Từ C3 ta rút ra được kết luận gì?
THMT:
Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây đổi chiều khi số đường sức từ đang tăng chuyển sang giảm và ngược lại
Nghe và ghi bài
HS đọc SGK và nêu:
* Dòng điện xoay chiều là dòng điện luân phiên đổi chiều
Nghe và ghi bài
Lắng nghe
Tăng, giảm liên tục
+Các nhóm tiến hành TN và thảo luận đưa ra kết quả. Trả lời câu
C 2
* KL: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây là dòng điện xoay chiều
HS hoạt động cá nhân
- Vi trí 1 -> vị trí 2
- Tăng
- Giảm
- Tăng, giảm liên tục
Dòng điện xoay chiều xuất hiện trong cuộn dây dẫn kính
+Khi đưa nam châm ra ngoài cuộn dây thì đèn LED kia sáng
2 – Kết luận ( SGK/90)
Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng thì dòng điện cảm ứng trong cuộn dây có chiều ngược với chiều dòng điện cảm ứng khi số đừơng sức từ xuyên qua tiết diện đó giảm.
3 – Dòng điện xoay chiều.
*Dòng điện xoay chiều là dòng điện luân phiên đổi chiều.
II – CÁCH TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1 – Cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn kín.
C 2: +Khi cực bắc (N) của nam châm lại gần cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện
S của cuộn dây tăng
+ Khi cực bắc (N) của nam châm
ra xa cuộn dây thì số đường sức
từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây giảm
+Khi nam châm quay liên tục thì
số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây luân phiên tăng giảm
Chốt: Kết luận
* Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây là dòng điện xoay chiều.
2 – Cho cuộn dây dẫn quay trong từ trường.
Chốt C3 C3: Cuộn dây quay từ vị trí 1
Vị trí 2 thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng
+Từ vị trí 2 quay tiếp thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện
S của cuộn dây giảm
+Nếu khung quay liên tục thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện
S của cuộn dây tăng , giảm liên tục Có dòng điện cảm ứng
Trang 3- Dòng điện một chiều có hạn
chế khó truyền tải đi xa việc sản
xuất tốn kém và sử dụng ít tiện
lợi.
Dòng điện xoay chiều có nhiều
ưu điểm hơn dòng điện một
chiều và khi cần có thể chỉnh
lưu thành dòng điện một chiều
bằng thiết bị rất đơn giản.
- Biện pháp bảo vệ môi trường:
+ Tăng cường sản xuất và sử
dụng dòng điện xoay chiều.
+ sản xuất các thiết bị chỉnh lưu để
chuyển đổi dòng điện xoay chiều
thành dòng điện một chiều(đối với
trường hợp cần thiết phải sử dụng
dòng điện một chiều )
Hoạt động 3: Tìm hiểu bộ phận
chính và nguyên tắc hoạt động
của máy phát điện xoay chiều
GV treo hình 34.1 và 34.2 phóng to
lên bảng cho HS quan sát kết hợp
với quan sát mô hình
GV cho HS thảo luận câu C1
+Y/c HS trả lời câu C2
Khi nam châm hoặc cuộn dây quay
thì số đường sức từ xuyên qua tiết
diện S của cuộn dây như thế nào?
+Loại máy nào cần có bộ phận góp
điện ? Bộ góp điện có tác dụng gì ?
Vì sao không coi bộ góp điện là bộ
phận chính ?
+Vì sao máy phát điện lại có thêm
lõi sắt ?
+ Hai loại máy phát điện có cấu tạo
khác nhau nhưng nguyên tắc hoạt
động có khác nhau không ?
+Vậy 2 loại máy phát điện ta xét ở
trên có những bộ phận chinh nào ?
Y/c HS nêu kết luận
Lắng nghe
HS quan sát hình vẽ kết hợp với quan sát mô hình để trả lời câu C1
Nêu ra đựơc sự giống nhau và khác nhau
số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây luân phiên tăng giảm
+ Loại máy có cuộn dây quay thì cần có thêm bộ góp điện Bộ góp điện có tác dụng lấy điện ra ngoài
dễ dàng hơn
+ Các cuộn dây của máy phát điện được quấn quanh lõi sắt có tác dụng làm cho từ trường mạnh hơn
+ Hai loại máy phát điện trên có cấu tạo khác nhau nhưng nguyên tắc hoạt động đều dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ
Nam chậm và cuộc dây dẫn kín
HS đọc kết luận ở SGK
xoay chiều xuất hiện trong cuộn dây
3 Kết luận
Trong cuộn dây dẫn kín, dòng điện cảm ứng xoay chiều xuất hiện khi cho nam châm quay trứơc cuộn dây hay cho cuộn dây quay trong từ trường
III – CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU.
1 – Quan sát.
C1:*Giống nhau
+Hai bộ phận chính là cuộn dây
và nam châm
*Khác nhau:
+Máy ở hình 34.1:
- Rôto là cuộn dây
- Stato là nam châm
- Có thêm bộ góp điện là vành khuyên và thanh quét
+ Máy ở hình 34.2 -Rôto là nam châm
- Stato là cuộn dây
C2 Khi nam châm hoặc cuộn dây quay thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây luân phiên tăng giảm Thu được dòng điện xoay chiều trong các máy khi nối 2 cực của máy với các dụng cụ dùng điện
2 – Kết luận: (SGK/93)
Hai bộ phận chính : Nam châm
và cuộn dây dẫn Một trong 2 bộ phận đó đứng yên gọi là stato, bộ phận còn lại có thể quay gọi là rôto
3/ Củng cố-Luyện tập:
+Em hãy nêu điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều ?
-Y/c HS đọc Ghi nhớ (SGK/92)
H :-Máy phát điện gồm những bộ phận chính nào ?
HS Trả lời : Nam châm và cuộn dây dẫn
H : Nêu một số cách làm quay máy phát điện ?
Trả lời : Cánh quạt gió, tua bin nước, động cơ nổ
GV cho HS đọc ghi nhớ SGK
* Vận dụng:
+Y/c HS hoạt động cá nhân để trả lời câu C4
Trang 4Trả lời:C4: +Khi khung quay nửa vòng tròn thì số đường sức từ qua khung tăng 1 trong 2 đèn sáng + Khi khung quay nửa vòng tròn còn lại thì số đường sức từ qua khung giảm -> đèn kia sáng
+Y/c HS dựa vào những thông tin thu thập được trong bài học để trả lời câu hỏi C3 Bài 34
Trả lời: C3: Đinamô xe đạp và máy phát điện ở nhà máy điện:
+ Giống nhau: Đều có nam châm và cuộn dây Khi 1 trong 2 bộ phận đó quay thì sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều trong cuộn dây
+ Khác nhau: dinamô xe đạp có kích thước, công suất, hiệu điện thế, cường độ dòng điện Nhỏ hơn máy phát điện trong kĩ thuật rất nhiều
4/ Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà:
+Học thuộc bài và phần ghi nhớ
+Đọc phần có thể em chưa biết
+Làm bài tập 33.1 33.4 (SBT)
+Làm bài tập 34.1 34.4 (SBT)
+Đọc và nghiên cứu trước bài 35 “Các tác dụng của dòng điện xoay chiều Đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều
5/ Rút kinh nghiệm - Bổ sung
Tiết 38
Bài 35: CÁC TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
ĐO CƯỜNG ĐỘ VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ XOAY CHIỀU
I Mục tiêu
1 Kiến thức:
- Nêu được các tác dụng của dòng điện xoay chiều
- Nhận biết được ampe kế và vôn kế dùng cho dòng điện một chiều và xoay chiều qua các kí hiệu ghi trên dụng cụ
- Nêu được các số chỉ của ampe kế và vôn kế xoay chiều cho biết giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện
và của điện áp xoay chiều
2 Năng lực:
2.1 Năng lực chung:
- Năng lực tự chủ và tự học: Tìm hiểu thông tin, đọc sách giáo khoa, quan sát tranh ảnh và thực tế để tìm
hiểu các tác dụng của dòng điện xoay chiều
Chủ động, tích cực thực hiện nhiệm vụ được giao và hỗ trợ bạn học trong hoạt động nhóm
- Năng lực giao tiếp và hợp tác: Thảo luận nhóm để thiết kế thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm, hợp tác giải
quyết các kết quả thu được
2.2 Năng lực đặc thù:
- Năng lực nhận thức: Xác định được các tác dụng của dòng điện xoay chiều (dựa trên các tác dụng của
dòng điện một chiều đã được học ở lớp 7) và các dụng cụ đo dòng điện một chiều và xoay chiều qua các kí hiệu ghi trên dụng cụ
- Năng lực tìm hiểu: Dựa vào quan sát thí nghiệm biết được tác dụng từ phụ thuộc vào chiều dòng điện; sử
dụng các dụng cụ đo điện, mắc mạch theo sơ đồ hình vẽ
3 Phẩm chất:
- Trung thực trong việc báo cáo kết quả thí nghiệm
- Chăm chỉ đọc tài liệu, chuẩn bị những nội dung của bài học
- Trách nhiệm:
+ Hợp tác giữa các thành viên trong nhóm
+ Biết cách sử dụng các tác dụng của dòng điện xoay chiều một cách tích cực góp phần bảo vệ môi trường
Trang 5II.Chuẩn bị
1 Giáo viên: Mỗi nhóm HS:
+ 1 NC điện; 1 NC vĩnh cửu (200 - 300g).; 1 biến thế nguồn; Ampe kế + vôn kế xoay chiều;
1 bút thử điện; 1 đèn 3V có đuôi + công tắc;
+ Cả lớp: 1ampe kế và 1 vôn kế 1 chiều
2 Học sinh: - Học bài cũ và chuẩn bị trước bài 35
III Tiến trình bài dạy
1 Kiểm tra bài cũ :
HS1 Nêu cấu tạo của máy phát điện xoay chiều (5đ) Làm BT 34.1 SBT (5đ)
HS2 Đặc điểm của máy phát điện xoay chiều trong kĩ thuật (5đ) Nêu các cách làm quay máy phát điện ? (5đ)
2 Dạy bài mới
Hoạt động 1: Tìm hiểu tác dụng của
dòng điện xoay chiều
GV làm TN biểu diễn như H35.1 (SGK)
- Yêu cầu HS quan sát hình 35.1
- Dòng điện xoay chiều có những tác dụng
nào ?
Giới thiệu các tác dụng của dòng điện xoay
chiều
THMT
- Kiến thức về môi trường :
+ Việc sử dụng dòng điện xoay chiều là
không thể thiếu trong xã hội hiện đại Sử
dụng dòng điện xoay chiều để lấy nhiệt và
ánh sáng có ưu điểm là không tạo ra những
chất khí gây hiệu ứng nhà kính,góp phần
bảo vệ môi trường
+ Tác dụng từ của dòng điện xoay chiều là
cơ sở chế tạo các loại động cơ điện xoay
chiều So với các động cơ điện một chiều
động cơ điện xoay chiều có ưu điểm là
không có bộ góp điện nên không xuất hiện
tia lửa điện và các chất khí gây hại cho môi
trường
+ Có phải tác dụng từ của dòng điện xoay
chiều giống như tác dụng từ của dòng điện
1 chiều không ?
+Việc đổi chiều dòng điện có ảnh hưởng
đến lực từ không ?
Hoạt động 2 : Tìm hiểu tác dụng từ
của dịng điện xoay chiều
GV cho HS đọc, nghiên cứu TN ở hình
35.2 và 35.3 (SGK)
GV giao dụng cụ TN cho các nhóm
+Y/c các nhóm tiến hành TN, thảo luận và
trả lời câu C2
- Qua thí nghiệm chứng tỏ điều gì? Tác
- Đọc câu C1 -> quan sát thí nghiệm hình 35.1 -Tác dụng nhiệt, tác dụng quang, tác dụng từ
Không giống nhau
Không ảnh hưởng đến lực từ
Đọc thông tin thí nghiệm
Nhận dụng cụ -Tiến hành thí nghiệm hình 35.2 hình 35.3
Dòng điện xoay chiều có
I Tác dụng của dòng điện xoay chiều
C1 :
- Bóng đèn nóng sáng : tác dụng nhiệt
- Đèn bút thử điện sáng: tác dụng quang
- Đinh sắt bị hút : Tác dụng từ + Ngoài ra dòng điện còn có tác dụng sinh lí
II Tác dụng từ của dòng điện xoay chiều
1/ Thí nghiệm.
C 2: Khi dùng dòng điện 1 chiều Lúc cực bắc (N) của nam
Trang 6dụng từ của dòng điện xoay chiều có
điểm gì khác so với dòng điện 1 chiều?
Từ thí nghiệm trên ta rút ra đựơc kết
luận gì về tác dụng của dòng điện xoay
chiều?
Hoạt động 3 : Tìm hiểu các tác dụng
đo I, U của dòng điện xoay chiều
- Dùng Ampe kế + vôn kế 1 chiều (DC) để
đo I, U của dòng điện xoay chiều không?
Vì sao?
Mắc thử và 1 chiều vào mạch
điện xoay chiều
- Giới thiệu Vôn kế, Ampe kế xoay chiều
(AC) hay (∼)
- Hãy so sách vôn kế , ampe kế 1 chiều với
vôn kế và ampe kế xoay chiều ?
(lưu ý HS trên 2 chốt nối không cần kí hiệu
(+) (-)
GV tiến hành mắc mạch điện như sơ đồ
hình 35.4
+ Nếu đổi chiều dòng điện thì chiều quay
của kim vôn kế và ampe kế sẽ như thế
nào ?
+Nếu thay đổi dòng điện xoay chiều bằng
dòng điện 1 chiều thì kim của vôn kế và
ampe kế một chiều sẽ như thế
nào ?
GV gợi ý:
+ Vì lực từ tác dụng vào kim luân phiên
đổi chiều, nhưng vì kim có quán tính nên
trong khoảng thời gian đó kim không kịp
đổi chiều Kim đứng yên
+ Vậy muốn đo U và I của dòng điện xoay
chiều ta dùng dụng cụ nào ?
+Các dụng cụ đo có kí hiệu gì ?
+Khi thay đổi các chốt cắm với nhau thì
kết quả đo có thay đổi không ?
GV chốt kết luận
chiều luân phiên thay đổi
thì tác dụng từ hút, đẩy liên tục
Khi dòng điện dổi chiều thì lực từ của dòng điện tác dụng lên nam châm cũng đổi chiều
Không, vì dòng điện một chiều là dòng điện có chiều không đổi
- Quan sát thí nghiệm Quan sát
một chiều có dấu ( )
ở dưới chân; xoay chiều
có dấu ( ~ ) ở dưới chân
Nghe Quan sát GV cùng đại diện các nhóm làm TN
HS dự đoán: Kim quay theo chiều ngược lại
HS trong lớp quan sát TN
HS : Kim của (A) và (V) đứng yên
Nghe
Vôn kế xoay chiều và Ampe kế xoay chìêu
AC hay ~ Không thay đổi
- Lắng nghe- ghi vở
châm bị hút nếu đổi chiều dòng điện thì cực bắc (N) của nam châm bị đẩy
+ Nếu dùng dòng điện xoay chiều thì cực bắc (N) của nam châm lần lượt bị hút, đẩy Vì do dòng điện có chiều luân phiên đổi chiều
2/Kết luận
*Khi dòng điện đổi chiều thì
lực từ của dòng điện tác dụng lên nam châm cũng đổi chiều
III Đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều
1/ Quan sát thí nghiệm.
2/Kết luận
* Đo I và U của dòng điện
xoay chiều bằng:
Ampe kế và Vôn kế xoay chiều xoay chìêu
+ Trên mặt Ampe kế ; Vôn kế xoay chiều có kí hiệu: AC (hay
∼) + Kết quả đo được không thay đổi khi đổi chỗ 2 chốt của phích cắm
3/.Củng cố-Luyện tập:
-Dòng điện xoay chiều có những tác dụng gì?-> Tác dụng : nhiệt, quang, từ và sinh lý
-Đo I (~) và U (~) bằng Vôn kế (~) và Ampekế (~)
-Kí hiệu như thế nào? ->AC hay ~
- GV Gọi HS phát biểu ghi nhớ
Vận dụng:
- Yêu cầu HS đọc câu 3: Hai bóng đèn có sáng như nhau không ? vì sao?
Trả lời:
V
A
Trang 7C3: Sáng như nhau vì HĐT hiệu dụng của dòng điện xoay chiều tương đương với hiệu điện thế của dòng điện 1 chiều cùng giá trị
Y/c đọc và trả lời C4.Vì sao xuất hiện dòng điện cảm ứng?
Trả lời:
C4 : Có dòng điện xoay chiều qua cuộn dây tạo ra từ tường biến đổi -> đường sức từ biến đổi -> xuất hiện dòng điện cảm ứng
4/.Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: :
-Học thụôc bài và phần ghi nhớ
- Làm bài tập trong sách bài tập 35.1->35.3
- Chuẩn bị trước bài 36
- Đọc phần có thể em chưa biết
5/ Rút kinh nghiệm - Bổ sung:
………
