GA tháng 12_12 CB

Kiến thức: - Mô tả được sơ đồ cấu tạo và giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều 1 pha và máy phát điện 3 pha.. Kĩ năng: Biết vận dụng kiến thức đã học để rút

Trang 1

Giáo án số: 03 Tiết theo PPCT: 30 Ngày soạn: 28/11/10 Ngày dạy: 02/12/10

MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức:

- Mô tả được sơ đồ cấu tạo và giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều 1 pha và máy phát điện 3 pha

2 Kĩ năng: Biết vận dụng kiến thức đã học để rút ra được các kết luận về độ lệch pha của các

điện áp pha và chứng minh được mối quan hệ giữa điện áp dây hiệu dụng và điện áp pha hiệu dụng

3 Thái độ: Tích cực, chủ động xây dựng kiến thức bài mới.

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên:

- Các mô hình máy phát điện xoay chiều 1 pha, 3 pha, sơ đồ chỉnh lưu dòng điện xoay chiều đối với các mạch chỉnh lưu, có thể sử dụng dao động kí để biểu diễn các dòng đã được chỉnh lưu

2 Học sinh: Ôn lại các kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ và định luật Len-xơ ở lớp 11 III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ.

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về máy phát điện xoay chiều một pha

- Cho HS nghiên cứu mô hình máy

phát điện xoay chiều 1 pha → Máy

phát điện xoay chiều hoạt động dựa

vào nguyên tắc nào?

→ Nó có cấu tạo như thế nào?

+ Các cuộn nam châm điện của phần

cảm (ro to):

+ Các cuộn dây của phần ứng (stato):

- HS nghiên cứu từ mô hình

và Sgk về trả lời I Máy phát điện xoay chiều một pha

Cấu tạo:

- Phần cảm (roto) tạo ra từ thông biến thiên bằng các nam châm quay

- Phần ứng (stato) gồm các cuộn dây giống nhau, cố định trên một vòng tròn + Từ thông qua mỗi cuộn dây biến thiên tuần hoàn với tần số:

f=np

trong đó: n (vòng/s)

p: số cặp cực

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu cách tạo ra dòng điện 1 chiều

- Trong phần này chúng ta sẽ tìm

hiểu cách tạo ra dòng điện một chiều

từ các nguồn xoay chiều

- HS nghiên cứu Sgk để tìm hiểu cách tạo ra dòng điện một chiều từ các nguồn xoay

II Dòng điện một chiều

- Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều

B2

3 N

Trang 2

- Y/c HS hoàn thành C4.

- Trình bày hai cách chỉnh lưu: chỉ

dùng 1 điôt và bằng mạch cầu

- Y/c HS hoàn thành C5

chiều

- Điôt bán dẫn là một thiết bị chỉ cho dòng điện qua nó theo một chiều từ A → K (chiều thuận)

- HS ghi nhận 2 cách chỉnh lưu dùng điôt

Mắc xen vào mạch phát điện xoay chiều một mạch tạo bởi một số điôt bán

dẫn gọi là mạch chỉnh lưu hay bộ chỉnh lưu.

Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về hệ 3 pha

- Giới thiệu về hệ 3 pha

- Thông báo về máy phát điện xoay

chiều 3 pha

- Nếu suất điện động xoay chiều thứ

nhất có biểu thức: e1 = e0 2cosωt

thì hai suất điện động xoay chiều

còn lại có biểu thức như thế nào?

- Y/c HS nghiên cứu Sgk và mô

hình để tìm hiểu cấu tạo của máy

phát điện xoay chiều 3 pha

- Máy phát ba pha được nối với ba

mạch tiêu thụ điện năng (tải) Xét

- HS ghi nhận về hệ 3 pha

- HS nghiên cứu Sgk và ghi nhận về máy phát điện xoay chiều 3 pha

- Lệch pha nhau 1200 (2π/3 rad) nên:

cos

2 0

2

3

e =e ωt− π

cos

3 0

4

3

e =e ωt− π

- HS tìm hiểu cấu tạo của máy phát điện xoay chiều 3 pha dựa vào Sgk và mô hình

III Hệ ba pha

- Hệ ba pha gồm máy phát

ba pha, đường dây tải điện

3 pha, động cơ ba pha

1 Máy phát điện xoay chiều 3 pha

- Là máy tạo ra 3 suất điện động xoay chiều hình sin cùng tần sồ, cùng biên độ

và lệch pha nhau 1200 từng đôi một

cos

1 0 2

e =e ωt

cos

2 0

2

3

e =e ωt− π

cos

3 0

4

3

e =e ωt− π

- Cấu tạo: (Sgk)

- Kí hiệu:

2 Cách mắc mạch ba pha

~

M

N

S

~

1

2 3 0

Trang 3

các tải đối xứng (cùng điện trở, dung

kháng, cảm kháng)

- Các tải được mắc với nhau theo

những cách nào?

- Mô tả hai cách mắc theo hình 17.6

và 17.7 Sgk

- Trình bày điện áp pha và điện áp

dây

- Dòng điện xoay chiều do máy phát

điện xoay chiều ba pha phát ra là

dòng ba pha

→ Chúng có đặc điểm gì?

- Nếu các tải là đối xứng → ba dòng

điện này sẽ có cùng biên độ

- Hệ ba pha có những ưu việt gì?

- HS nghiên cứu Sgk và trình bày hai cách mắc:

+ Mắc hình sao

+ Mắc hình tam giác

- HS ghi nhận các khái niệm điện áp pha và điện áp dây

- HS nghiên cứu Sgk để trả lời: là hệ ba dòng điện xoay chiều hình sin có cùng tần số, nhưng lệch pha với nhau 1200

từng đôi một

- HS nghiên cứu Sgk và liên

hệ thực tế để tìm những ưu việt của hệ ba pha

- Trong mạch ba pha, các tải được mắc với nhau theo hai cách:

a Mắc hình sao

b Mắc hình tam giác

- Các điện áp u10, u20, u30

gọi là điện áp pha.

- Các điện áp u12, u23, u31

gọi là điện áp dây.

Udây = 3Upha

3 Dòng ba pha

- Dòng ba pha là hệ ba dòng điện xoay chiều hình sin có cùng tần số, nhưng lệch pha với nhau 1200

từng đôi một

4 Những ưu việt của hệ ba pha

- Tiết kiệm dây dẫn

- Cung cấp điện cho các động cơ ba pha, dùng phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp

Hoạt động 5 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.

- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà

- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau

- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà

- Ghi những chuẩn bị cho bài sau

IV RÚT KINH NGHIỆM

Trang 4

ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA

I MỤC TIÊU

- Trình bày được khái niệm từ trường quay

- Trình bày được cách tạo ra từ trường quay

- Trình bày được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha

2 Kĩ năng: Biết các vận dụng định luật Len-xơ để giải thích cơ chế hoạt động của động cơ

không đồng bộ 3 pha

3 Thái độ: Tích cực, chủ động xây dựng bài; rèn luyện tư duy tổng hợp, tư duy logic; hình

thành thế giới quan khoa học biện chứng

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Chuẩn bị một động cơ không đồng bô ba pha đã tháo ra để chỉ cho HS nhình thấy

được các bộ phận chính của động cơ

2 Học sinh: Ôn lại kiến thức về động cơ điện ở lớp 9.

III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu nguyên tắc chung của động cơ điện xoay chiều

- Động cơ điện là thiết bị dùng để

biến đổi từ dạng năng lượng nào

sang dạng năng lượng nào?

- Y/c HS nghiên cứu Sgk và mô hình

để tìm hiểu nguyên tắc chung của

động cơ điện xoay chiều

- Khi nam châm quay đều, từ trường

giữa hai cực của nam châm sẽ như

thế nào?

- Đặt trong từ trường đó một khung

dây dẫn cứng có thể quay quanh trục

∆ → có hiện tượng gì xuất hiện ở

khung dây dẫn?

- Tốc độ góc của khung dây dẫn như

thế nào với tốc độ góc của từ trường?

- Từ điện năng sang cơ năng

- HS nghiên cứu Sgk và thảo luận

- Quay đều quanh trục ∆ và

Br ⊥ ∆ → từ trường quay

- Từ thông qua khung biến thiên → i cảm ứng → xuất hiện ngẫu lực từ làm cho khung quay theo chiều từ trường, chống lại sự biến thiên của từ trường

- Luôn luôn nhỏ hơn Vì khung quay nhanh dần “đuổi theo” từ trường Khi ω ↑ →

∆Φ ↓ → i và M ngẫu lực từ

↓ Khi Mtừ vừa đủ cân bằng với Mcản thì khung quay đều

I Nguyên tắc chung của động cơ điện xoay chiều

- Tạo ra từ trường quay

- Đặt trong từ trường quay một (hoặc nhiều) khung kín có thể quay xung quanh trục trùng với trục quay của từ trường

- Tốc độ góc của khung luôn luôn nhỏ hơn tốc độ góc của từ trường, nên động cơ hoạt động theo nguyên tắc này gọi là động

cơ không đồng bộ

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về cấu tạo cơ bản của động cơ không đồng bộ.

Trang 5

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản

- Y/c HS nghiên cứu Sgk và nêu cấu

tạo của động cơ không đồng bộ

- Rôto để tăng thêm hiệu quả, người

ta ghép nhiều khung dây dẫn giống

nhau có trục quay chung tạo thành

một cái lồng hình trụ, mặt bên tạo

bởi nhiều thanh kim loại song song

(rôto lồng sóc)

- Nếu cảm ứng từ do cuộn 1 tạo ra tại

O có biểu thức: B1=B mcosωtthì

cảm ứng từ do hai cuộn còn lại tạo ra

tại O có biểu thức như thế nào?

- Cảm ứng từ tại O có độ lớn được

xác định như thế nào?

+ Chọn hai trục toạ độ vuông góc Ox

và Oy sao cho Ox nằm theo hướng

1

r

B

+ Tổng hợp theo từng hướng Bx và

By

+ Dựa vào đẳng thức

2

B +B =  B ÷

  chứng tỏ B

r

là vectơ quay xung quanh O với tần số

góc ω

- HS nghiên cứu Sgk và thảo luận để trình bày hai bộ phận chính là rôto và stato

- Vì 3 cuộn đặt tại 3 vị trí trên một vòng tròn sao cho các trục của ba cuộn đồng quy tại tâm O và hợp nhau những góc 120o nên chúng lệch pha nhau 2π/3 rad

- HS chứng minh để tìm ra

3

2 m

- HS chứng minh:

cos

3 2

B = B sin tω

II Cấu tạo cơ bản của động cơ không đồng bộ

- Gồm 2 bộ phận chính:

1 Rôto là khung dây dẫn quay dưới tác dụng của từ trường quay

2 Stato là những ống dây

có dòng điện xoay chiều tạo nên từ trường quay

- Sử dụng hệ dòng 3 pha

để tạo nên từ trường quay + Cảm ứng từ do ba cuộn dây tạo ra tại O:

cos

B =B ωt

cos(

3

m

cos(

3

m

B =B ωt− π + Cảm ứng từ tổng hợp tại O: B Br= r1+Br2+B r3

Có độ lớn 3

2 m

B= B và có đầu mút quay xung quanh

O với tốc độ góc ω

Trang 6

BÀI TẬP

I MỤC TIÊU

- Ôn lại kiến thức các bài:

1 Truyền tải điện năng Máy biến áp

2 Máy phát điện xoay chiều

2 Kĩ năng:

- Giải được một số bài tập về máy biến áp như: tính điện áp, dòng điện hiệu dụng ở các mạch sơ cấp và thứ cấp, tính được độ giảm thế và công suất hao phí trong quá trình truyền tải điện năng

- Tính được tần số dòng điện trong các máy phát điện xoay chiều một pha; và tìm được Udây và

Upha trong các cách mắc mạch 3 pha

3 Thái độ: Tích cực, chủ động đưa ra các phương án giải quyết các bài toán GV đưa ra.

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên:

- Chuẩn bị bài tập về các bài:

2 Học sinh:

- Xem lại lý thuyết hai bài:

1 Ổn định

2 Bài tập

Hoạt động 1: Giải các bài tập 4 và 5 trang 91 SGK

Y/c HS tóm tắt và giải bài tập 4 (Tr 91-SGK)

GV nhận xét lời giải của HS và trợ giúp lúc cần

thiêt

HS tóm tắt và giải bài tập 4 (Tr 91-SGK) Cho:

(N1, N2)=(10000, 200) vòng

a Muồn tăng áp thì N1=? Tính U2 biết

U1=220V

b Cuộn nào tiết diện lớn hơn Giải:

a Ta có: 2 2

U = N (1) Muốn tăng áp thì U2>U1N2>N1 Vậy N1=200vòng; N2=1000vòng

1

b Vì 1 2

I = N ; mà N2>N1I2<I1 nên cuộn sơ cấp phải có tiết diện lớn hơn

Trang 7

thiêt

I2=30A

U2=220V

U1=5kV=5000V

a P=?

b I1=?

Giải: a Ta có: P=U2I2=220.30=6600 (W)

b Vì

( )

1 2

I = U ⇒ = U = 5000 =

Hoạt động 2: Giải các bài tập 6 trang 91 SGK

thiêt

P=4kW=4000W

U2=110V r=2Ω

a I2=?

b ∆U=?

c Ucuối dây=?

d Php=?

e Thay bằng biến áp cùng công suất, nhưng

U2=220V Xác định lại các câu a, b, c, d Giải:

2

P 4000 400

400 800

800

11

2

e Tương tự ta được các kết quả:

( )

200 A

11 ; 36,36 (V); 183,64 (V); 661,15 (W)

Hướng dẫn HS vẽ giản đồ véc tơ và giải bài tập

4 (Tr 94-SGK)

HS vẽ GĐVT và chứng minh cường độ dòng điện tại dây trung hoà bằng 0 bằng việc tổng hợp véctơ

Trang 8

Trang 9

Giáo án số: 03 Tiết theo PPCT: 33+34 Ngày soạn: 10/12/10 Ngày dạy: 13+20/12/10

Thực hành: KHẢO SÁT ĐOẠN MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP

I MỤC TIÊU

- Phát biểu và viết được các công thức tính cảm kháng, dung kháng, tổng trở, cường độ dòng

điện hiệu dụng I, hệ số công suất cosϕ trong đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp.

- Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để biểu diễn các điện áp trong các loại đoạn mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp

2 Kĩ năng:

- Sử dụng được đồng hồ đa năng hiện số để đo điện áp xoay chiều: lựa chọn đúng phạm vi đo, đọc đúng kết quả đo, xác định đúng sai số đo

- Vận dụng được phương pháp giản đồ Fre-nen để xác định L, r của ống dây, điện dung C của tụ điện, góc lệch ϕ giữa cường độ dòng điện i và điện áp u ở từng phần tử của đoạn mạch

3 Thái độ: Trunng thực, khách quan, chính xác và khoa học.

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên:

- Nhắc HS tìm hiểu nội dung bài thực hành, ôn lại các kiến thức liên quan về dòng điện xoay chiều, đặc biệt và phương pháp giản đồ Fre-nen

- Trả lời câu hỏi trong phần “Tóm tắt lí thuyết” để định hướng việc thực hành

- Chuẩn bị đủ và kiểm tra cận thận các dụng cụ cần cho từng nhóm thực hành

- Tiến hành lắp thử mạch, đo, vẽ giản đồ theo nội dung bài thực hành trong Sgk để phát hiện các điểm cần điều chỉnh và rút ra các kinh nghiệm cần lưu ý

- Lập danh sách các nhóm thực hành gồm 3 - 4 HS

2 Học sinh: Trước ngày làm thực hành cần:

- Đọc bài thực hành để định rõ mục đích và quy trình thực hành

- Trả lời câu hỏi phần Tóm tắt lí thuyết để định hướng việc thực hành

- Trả lời câu hỏi ở cuối bài để biết cách dùng đồng hồ đa năng hiện số và luyện cách vẽ giản đồ Fre-nen

- Chuẩn bị 1 compa, 1 thước 200mm và 1 thước đo góc và lập sẵn ba bảng để ghi kết quả theo mẫu ở phần báo cáo thực hành trong Sgk

Hoạt động 2 ( phút):

Trang 10

Trang 11

Giáo án số: 03 Tiết theo PPCT: 35 Ngày soạn: /12/10 Ngày dạy: 22/12/10

KIỂM TRA HỌC KỲ I

Trang 12

MẠCH DAO ĐỘNG

I MỤC TIÊU

- Phát biểu được các định nghĩa về mạch dao động và dao động điện từ

- Nêu được vai trò của tụ điện và cuộn cảm trong hoạt động của mạch LC

- Viết được biểu thức của điện tích, cường độ dòng điện, chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động

2 Kĩ năng:

- Giải được các bài tập áp dụng công thức về chu kì và tần số của mạch dao động

3 Thái độ: Tích cực, chủ động tiếp cận kiến thức mới.

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên:

- Một vài vỉ linh kiện điện tử trong đó có mạch dao đông (nếu có)

- Mạch dao động có L và C rất lớn (nếu có)

2 Học sinh:

1 Ổn định

1 Kiểm tra: GV giới thiệu chương IV.

1 Bài mới

HĐ 1:

GV: Minh hoạ mạch dao động (LC)

√ Cấu tạo LC √ Cách làm cho mạch LC hoạt động

HS: ghi nhận mạch dao động

GV: Cách khảo sát dao động của mạch LC

HS: quan sát việc sử dụng hiệu điện thế xoay chiều giữa

hai bản tụ → hiệu điện thế này thể hiện bằng một hình

sin trên màn hình

HĐ 2:

GV: Vì tụ điện phóng điện qua lại trong mạch nhiều lần

tạo ra dòng điện xoay chiều → có nhận xét gì về sự tích

điện trên một bản tụ điện?

HS: Trên cùng một bản có sự tích điện sẽ thay đổi theo

thời gian

I Mạch dao động

1 Gồm một tụ điện mắc nối tiếp với

một cuộn cảm thành mạch kín

- Nếu r rất nhỏ (≈ 0): mạch dao động

lí tưởng

cho tụ điện rồi cho nó phóng điện tạo

ra một dòng điện xoay chiều trong mạch

3 Người ta sử dụng hiệu điện thế

xoay chiều được tạo ra giữa hai bản của tụ điện bằng cách nối hai bản này với mạch ngoài

II Dao động điện từ tự do trong mạch dao động

1 Sự biến thiên điện tích và cường

độ dòng điện trong một mạch dao động lí tưởng

- Sự biến thiên điện tích trên một bản:

ξ + - q

C

Định dạng
Số trang	17
Dung lượng	434 KB