Khi cho dòng điện xoay chiều chạy qua dung dịch điện phân thì dòng điện cũng có tác dụng điện phân dung dịch nhưng trong thời gian ngắn nên ta không quan sát được kim loại bám vào katốt [r]
Trang 1Ngày chuẩn bị: 2/1/2019 Tuần 21 Bài 35 Tiết 41
CÁC TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
ĐO CƯỜNG ĐỘ VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ XOAY CHIỀU
A 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 hoặc của điện áp xoay chiều
2 Kĩ năng: Nhận biết được tác dụng nhiệt, tác dụng quang, tác dụng từ của dòng
điện xoay chiều
3.Thái độ,phẩm chất :
- Thái độ: Nghiêm túc, tập trung, cẩn thận, thấy được vai trò quan trọng của môn
lí, yêu thích môn học, có tinh thần hợp tác trong hoạt động nhóm
- Phẩm chất: sống yêu thương, sống tự chủ, sống có trách nhiệm
4.Năng lực cần hình thành :
- Năng lực chung: năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo , năng lực giao tiếp ,năng lực hợp tác , năng lực tính toán
- Năng lực chuyên biệt: năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực quan sát, năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào cuộc sống
B CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
*Phương pháp dạy học:Nêu và giải quyết vấn đề
* Kĩ thuật dạy học: KT động não, KT đặt câu hỏi, KT chia nhóm, KT giao nhiệm vụ
* Đồ dùng dạy học: Nam châm điện, nam châm vĩnh cửu, biến thế nguồn Am pe
kế, vôn kế xoay chiều và một chiều, dây nối, khóa, bóng đèn 3V
2 Học sinh:
- Học bài và nghiên cứu trước nội dung bài mới
- Đồ dùng học tập, sách hướng dẫn học
C THỰC HIỆN TIẾT DẠY
Ngày dạy : / 1/ 2019 tiết lớp 9
D KẾ HOẠCH TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
I Hoạt động khởi động
Trang 2chỳng sử dụng với dũng điện một chiều hay dũng điện xoay chiều Búng đốn sợi đốt cú thể được thắp sỏng bằng cả dũng điện một chiều và dũng điện xoay chiều hay khụng?
Vụn kế, ampe kế đo hiệu điện thế và cường độ dũng điện một chiều cú thể sử dụng được với dũng điện xoay chiều hay khụng?
HS hoạt động cỏ nhõn suy nghĩ tỡm cõu trả lời ( HS trả lời được hay khụng trả lời được thỡ cũng khụng sao)
GV đặt vấn đề vào bài mới : Dũng điện xoay chiều cú gỡ giống và khỏc dũng điện một chiều? Đo cường độ và hiệu điện thế của dũng điện xoay chiều như thế nào ?
2 Hoạt động hỡnh thành kiến thức mới.
- Phương phỏp: Dạy học theo nhúm, giải quyết vấn đề; hợp tỏc
- Kỹ thuật : Đặt cõu hỏi, động nóo, chia nhúm
- Định hướng phỏt triển năng lực học sinh : năng lực giải quyết vấn đề, năng lực giao tiếp, năng lực hợp tỏc, năng lực tớnh toỏn
Hoạt động 1: Tỡm hiểu tỏc dụng của dũng
điện xoay chiều (7’)
GV yờu cầu HS nờu cỏc tỏc dụng của dũng
điện một chiều
HS: Dũng điện một chiều cú cỏc tỏc dụng : tỏc
dụng nhiệt, tỏc dụng quang, tỏc dụng từ
GV: Yờu cầu HS quan sỏt hỡnh 35.1 trong
SGK
GV sử dụng kĩ thuật khăn phủ bàn trả lời cõu
C1: Hóy mụ tả hiện tượng xảy ra trong mỗi thớ
nghiệm ở hỡnh 35.1 và cho biết hiện tượng nào
chứng tỏ dũng điện xoay chiều cú tỏc dụng
nhiệt, tỏc dụng quang, tỏc dụng từ?
HS: Quan sỏt hỡnh 35.1 trả lời cõu hỏi C1
Dũng điện làm núng búng đốn dõy túc: Dũng
điện cú tỏc dụng nhiệt
Dũng điện làm sỏng búng đốn bỳt thử điện:
Dũng điện cú tỏc dụng quang
Dũng điện làm nam chõm điện hỳt đinh sắt:
Dũng điện cú tỏc dụng từ
? GV : Ngoài 3 tác dụng trên, theo em dòng
I Tỏc dụng của dũng điện xoay chiều:
C1:
+ TN1: Cho dòng điện xoay chiều
đi qua bóng đèn dây tóc làm bóng
đèn nóng sáng -> dòng điện có tác dụng nhiệt
+ TN2: Dòng điện xoay chiều làm bóng đèn của bút thử điện sáng lên -> dòng điện xoay chiều có tác dụng quang
+ TN3: Dòng điện xoay chiều qua nam châm điện, nam châm điện hút đinh sắt -> Dòng điện xoay chiều có tác dụng từ
Trang 3HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG
điện xoay chiều còn có những tác dụng gì?
HS: Dòng điện xoay chiều cũng có tác dụng
sinh lí, nh chúng ta đã biết thông thờng hiệu
điện thế an toàn đối với cơ thể ngời là dới
40V Mà dòng điện xoay chiều thờng dùng
trong sinh hoạt có hiệu điện thế 220V nên tác
dụng sinh lí rất mạnh, có thể gây nguy hiểm
tới tính mạng Do đó khi sử dụng nguồn điện
này chúng ta phải thật cẩn trọng và đảm bảo
các quy tắc an toàn về điện
Dũng điện xoay chiều cũng cú tỏc dụng
húa học Khi cho dũng điện xoay chiều chạy
qua dung dịch điện phõn thỡ dũng điện cũng cú
tỏc dụng điện phõn dung dịch nhưng trong thời
gian ngắn nờn ta khụng quan sỏt được kim loại
bỏm vào katốt của bỡnh điện phõn như đối với
dũng điện một chiều
* Lồng ghộp giỏo dục BVMT : Việc sử dụng
dũng điện xoay chiều là khụng thể thiếu trong
xó hội hiện đại.Sử dụng dũng điện xoay chiều
để lấy nhiệt và lấy ỏnh sỏng cú ưu điểm là
khụng tạo ra những chất khớ gõy hiệu ứng nhà
kớnh, gúp phần bảo vệ mụi trường
Tỏc dụng từ của dũng điện xoay chiều là cơ sở
chế tạo cỏc động cơ điện xoay chiều So với
cỏc động cơ điện một chiều ,động cơ điện
xoay chiều cú ưu điểm khụng cú bộ gúp điện,
nờn khụng xuất hiện cỏc tia lửa điện và cỏc
chất khớ gõy hại cho mụi trường.
Chuyển ý :Nh vậy dòng điện xoay chiều cũng
có hầu hết các tác dụng nh dòng điện một
chiều Trong các tác dụng đó thì tác dụng từ
của dòng điện xoay chiều có nhiều ứng dụng
quan trọng trong kĩ thuật Chúng ta sẽ tìm hiểu
kĩ hơn về tác dụng này thông qua phần II
Hoạt động 2: Tỡm hiểu tỏc dụng từ của dũng
điện xoay chiều (10’)
? Theo các em tác dụng từ của dòng điện xoay
chiều và dòng điện một chiều có giống nhau
hay không? Hãy cho dự đoán?
II Tỏc dụng từ của dũng điện xoay chiều:
1 Thớ nghiệm:SGK
Trang 4- (HS dự đoán): Tác dụng từ của dòng điện
xoay chiều khác tác dụng từ của dòng điện
một chiều
- GV: Các em suy nghĩ và nêu phơng án thí
nghiệm để kiểm tra dự đoán của bạn?
- Em kiểm tra dự đoán đó bằng thí nghiệm
Ơxtet với dòng điện một chiều và dòng điện
xoay chiều
- GV: Các em nghiên cứu câu C2, quan sát
hình vẽ và nêu mục đích của thí nghiệm này
HS: Làm thí nghiệm để tìm hiểu tác dụng từ
của dòng điện
? Nêu dụng cụ cần thiết để tiến hành thí
nghiệm trên?
HS : Dụng cụ: Nguồn điện xoay chiều, nguồn
điện một chiều, ống dây, nam châm vĩnh cửu
? Để đạt đợc mục đích trên, các em sẽ tiến
hành thí nghiệm th thế nào?
* Mắc đúng thí nghiệm theo hình
- Trờng hợp 1: Làm thí nghiệm với dòng điện
một chiều
+ Quan sát hiện tợng xẩy ra với thanh nam
châm khi có dòng điện chạy qua
+ Đổi chốt cắm , quan sát hiện tợng xẩy ra với
thanh nam châm
- Trờng hợp 2: Làm thí nghiệm tơng tự nh trên
với dòng điện xoay chiều
GV: Cho cỏc nhúm HS làm thớ nghiệm cho
nam chõm đặt dưới cuộn dõy cho dũng điện
một chiều qua cuộn dõy và nờu hiện tượng, sau
đú đổi chiều dũng điện qua cuộn dõy và nờu ra
hiện tượng
GV: Cho cỏc nhúm HS làm thớ nghiệm với
nguồn điện xoay chiều, quan sỏt hiện tượng và
giải thớch
Cỏc nhúm làm thớ nghiệm và giải thớch hiện
tượng và trả lời cõu C2 vào bảng nhúm
Cỏc nhúm bỏo cỏo kết quả hoạt động của
nhúm mỡnh Cỏc nhúm khỏc đặt cõu hỏi yờu
C2:
- Trường hợp sử dụng dũng điện khụng đổi: Nếu lỳc đầu cực N của thanh nam chõm bị hỳt thỡ khi đổi chiều dũng điện nú sẽ bị đẩy và
Trang 5HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG
cầu nhúm bỏo cỏo giải đỏp
GV nhận xột chung và sửa sai
? Qua thí nghiệm, hãy cho biết dự đoán của
bạn đúng hay sai?
- GV nói: Vậy tác dụng từ của dòng điện xoay
chiều và dòng điện một chiều khác nhau
Chúng khác nhau ở chỗ nào?
- Với dòng điện một chiều, lúc đầu cực bắc của
nam châm bị hút thì khi đổi chiều dòng điện
thì cực bắc của nam châm bị đẩy
- Với dòng điện xoay chiều thì cực bắc của
nam châm lần lợt bị hút đẩy
- GV nói: Cực bắc của nam châm bị hút đẩy –
tức là nó đã bị lực từ tác dụng
? Giải thích tại sao với dòng điện xoay chiều
thì cực bắc của nam châm lần lợt bị hút đẩy?
- Vì dòng điện xoay chiều có chiều luân phiên
thay đổi Do đó chiều lực từ tác dụng lên nam
châm cũng luân phiên thay đổi
? Hãy cho biết, chiều của lực từ phụ thuộc thế
nào vào chiều của dòng điện?
- Khi dòng điện qua ống dây đổi chiều thì lực
từ qua ống dây có tác dụng lên nam châm cũng
đổi chiều
Hoạt động chung cả lớp : Qua thớ nghiệm em
cú kết luận gỡ ?
HS: Trả lời : Khi dũng điện đổi chiều thỡ lực từ
của dũng điện tỏc dụng lờn nam chõm cũng đổi
chiều
- GV chốt lại: Khi dòng điện đổi chiều thì lực
từ cũng đổi chiều
? Dòng điện xoay chiều có những tác dụng gì?
Trong các tác dụng đó, tác dụng nào phụ thuộc
vào chiều dòng điện?
HS tr l i ả lời ời
Các tác dụng của dòng điện xoay chiều đợc
ứng dụng rất nhiều trong đời sống và trong kĩ
thuật Em hãy lấy ví dụ minh hoạ?
- ứng dụng tác dụng nhiệt để chế tạo nồi cơm
điện, bàn là điện, ấm điện, …
- ứng dụng tác dụng quang để chế tạo một số
loại bóng đèn chiếu sáng,…
- ứng dụng tác dụng từ để làm chuông điện,
cần cẩu điện, loa điện,
Chuyển ý : Nh vậy, các em đã nắm đợc các
tác dụng của dòng điện xoay chiều và ứng
dụng của nó trong đời sống Vậy đo hiệu điện
ngược lại
- Khi dựng dũng điện xoay chiều, thỡ cực N của nam chõm lần lượt bị hỳt, đẩy Nguyờn nhõn là do dũng điện luõn phiờn đổi chiều
2 Kết luận:
Khi dũng điện đổi chiều thỡ lực
từ của dũng điện tỏc dụng lờn nam chõm cũng đổi chiều
Trang 6thế và cờng độ dòng điện xoay chiều nh thế
nào, ta sang phần III
Hoạt động 3: Tỡm hiểu cỏc dụng cụ đo, cỏch
đo cường độ và hiệu điện thế của dũng điện
xoay chiều (10’)
- GV yêu cầu học sinh nghiên cứu phần III.1
trong SGK/96 trong 1 phút
- GV chiếu Hình 35.4 lên màn hình
? Hãy cho biết mạch điện trên gồm những
dụng cụ gì? Cách mắc chúng nh thế nào?
- GV yêu cầu các nhóm mắc mạch điện nh sơ
đồ Hình 35.4 trong 2 phút
- GV kiểm tra mạch điện của một nhóm, yêu
cầu nhóm khác nhận xét
- GV khẳng định cách mắc đúng, yêu cầu HS
đối chiếu với cách mắc của nhóm mình
- GV yêu cầu HS mắc mạch điện trên vào
nguồn điện một chiều có U = 3V, đọc số chỉ
vôn kế, đóng khoá K và đọc các số chỉ
(GV chú ý cho học sinh khi làm thí nghiệm
phải đảm bảo các quy tắc an toàn về điện)
- GV kiểm tra kết quả các nhóm khác
- GV nói: Ta thâý cùng nguồn điện một chiều
3V nhng số chỉ của vôn kế trong hai trờng hợp
khác nhau Ta sẽ giải thích vấn đề này trong
bài học sau
? Nếu ta đổi chiều dòng điện thì chiều quay
của kim trên dụng cụ đo thay đổi thế nào?
HS: Đổi chiều dũng điện thỡ chiều quay của
kim trờn dụng cụ đo quay ngược chiều
- GV khẳng định câu trả lời của HS và lu ý cho
HS: Chúng ta không làm thí nghiệm này vì nếu
đổi chốt cắm thì các dụng cụ đo dễ bị hỏng do
mắc không đúng quy tắc
- GV chốt lại: Khi đo hiệu điện thế và cờng độ
dòng điện một chiều, ta phải mắc các dụng cụ
đo đúng quy tắc Nếu mắc sai sẽ không đo
đ-ợc.
? Vẫn mạch điện trên, nếu thay nguồn điện
một chiều bởi nguồn điện xoay chiều, em thử
đoán xem kim của ampe kế và vôn kế chỉ bao
nhiêu?
HS dự đoán cá nhân
Dự đoán đúng là : Thay nguồn điện một chiều
bằng nguồn điện xoay chiều cú hiệu điện thế
3V thỡ kim của vụn kế và am pe kế một chiều
III Đo cường độ dũng điện và hiệu điện thế của mạch điện xoay chiều:
1 Quan sỏt TN của giỏo viờn:
a) Đổi chiều dũng điện thỡ chiều quay của kim trờn dụng cụ đo quay
Trang 7HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG
chỉ 0
- GV nói: Các nhóm hãy tiến hành thí nghiệm
trong 2 phút để kiểm tra xem bạn nào đúng,
bạn nào sai?
- GV lu ý HS: Nh vậy ta không dùng đợc
ampe kế và vôn kế một chiều để đo cờng độ
dòng điện và hiệu điện thế xoay chiều mà phải
dùng ampe kế và vôn kế xoay chiều.
- GV cho học sinh quan sát các dụng cụ đo và
yêu cầu phân biệt các dụng cụ đo đó
- GV chiếu sơ đồ Hình 35.5, yêu cầu HS quan
sát và so sánh với sơ đồ Hình 35.4
- GV yêu cầu các nhóm HS mắc sơ đồ mạch
điện nh Hình 35.5 trong 2 phút
- Gv cho HS quan sát hai mạch điện đã mắc
theo sơ đồ 35.4 và 35.5
? So sánh hai mạch điện trên hình 35.4 và
35.5?
HS trả lời: Cách mắc các dụng cụ trong sơ đồ
Hình 35.5 tơng tự cách mắc các dụng cụ trong
sơ đồ Hình 35.4, tức là ampe kế xoay chiều
cũng mắc nối tiếp vào mạch điện, vôn kế xoay
chiều cũng mắc song song vào mạch điện
- GV yêu cầu các nhóm làm thí nghiệm sử
dụng vôn kế, am-pe kế xoay chiều đo cờng độ,
hiệu điện thế xoay chiều trong 2 phút
- GV gọi 2 học sinh đọc các giá trị đo đợc, sau
đó đổi chỗ chốt lấy điện và gọi HS đọc lại số
chỉ
? Cách mắc ampe kế và vôn kế xoay chiều vào
mạch điện có gì khác so với cách mắc ampe kế
và vôn kế một chiều?
- GV: Giới thiệu đồng hồ vạn năng và cách sử
dụng
? Qua phần trên, hãy cho biết dụng cụ đo hiệu
điện thế và dòng điện xoay chiều? Cách nhận
biết?
? Kết quả đo thay đổi nh thế nào nếu ta đổi chỗ
hai chốt của phích cắm vào ổ lấy điện?
- GV kết luận: đó là nội dung kết luận trong
SGK trang 96
Vài HS đọc
GV: Thụng bỏo về giỏ trị hiệu dụng của hiệu
điện thế xoay chiều và cường độ dũng điện
ngược chiều
b) Thay nguồn điện một chiều bằng nguồn điện xoay chiều cú hiệu điện thế 3V thỡ kim của vụn
kế và am pe kế một chiều chỉ 0
Trang 8xoay chiều
c) Thay vôn kế và am pe kế một chiều bằng vôn kế và am pe kế xoay chiều thì kim của vôn kế và
am pe kế chỉ
Nếu đổi hai đầu phích cắm vào ổ lấy điện thì kim của am pe kế và vôn kế có quay
2 Kết luận:
Đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều bằng vôn kế và am pe kế có ký hiệu là AC hoặc (~)
Kết quả đo không thay đổi khi
ta đổi chỗ 2 chốt của phích cắm
vào ổ lấy điện
3 Hoạt động luyện tập.
GV: Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi:
- Dòng điện xoay chiều có những tác dụng gì?
- Chiều của lực từ của dòng điện xoay chiều có tính chất gì?
- Dùng am pe kế và vôn kế có ký hiệu như thế nào để đo cường độ dòng điện
và hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều? Có cần phân biệt các cực không ?
Trang 9- Tỏc dụng nào trong cỏc tỏc dụng sau đõy của dũng điện xoay chiều khụng phụ thuộc vào chiều của dũng điện:
A Tỏc dụng nhiệt
B Tỏc dụng từ
C Tỏc dụng quang
D Tỏc dụng sinh lớ
4 Hoạt động vận dụng.
- GV: Yờu cầu HS hoạt động cỏ nhõn trả lời cõu C3
HS hoạt động cỏ nhõn trả lời cõu C3
C3: Sỏng như nhau, vỡ hiệu điện thế hiệu dụng của dũng điện xoay chiều tương
đương với hiệu điện thế của dũng điện một chiều cú cựng giỏ trị
- GV yờu cầu HS hoạt động cặp đụi hoàn thiện cõu C4
C4: Sau khi cụng tắc K đúng thỡ trong cuộn dõy dẫn B cú xuất hiện dũng điện cảm
ứng Vỡ dũng điện xoay chiều chạy qua cuộn dõy của nam chõm điện tạo ra một từ trường biến đổi, cỏc đường sức từ của từ trường trờn xuyờn qua tiết diện S của cuộn dõy B biến đổi Do đú trong cuộn dõy B xuất hiện dũng điện cảm ứng
GV yờu cầu một vài cặp đụi bỏo cỏo sản phẩm của nhúm mỡnh Cỏc cặp đụi khỏc nhận xột và sửa sai
- Tại sao ổ cắm điện sử dụng trong gia đỡnh khụng cần phõn biệt cực õm ( - ), cực dương ( + ) như pin ?
5 Hoạt động tỡm tũi mở rộng.
GV nờu vấn đề:
- Đặt một kim nam chõm ở bờn cạnh một dõy dẫn cú dũng điện xoay chiờự tần số 50Hz chạy qua, kim nam chõm đứng yờn , khụng quay, mặc dự nú vẫn chịu tỏc dụng lực từ của dũng điện.Hóy giải thớch
HS: Đú là vỡ lực từ đổi chiều rất nhanh theo dũng điện, kim nam chõm cú quỏn tớnh, khụngi kịp đổi chiờự quay nờn kết quả là kim đứng yờn
GV: Câu trả lời trên đã giải thích cho chúng ta hiểu tại sao trong thí nghiệm khi sử dụng ampe kế và vôn kế một chiều để đo cờng độ dòng điện và hiệu điện thế xoay chiều thì kim của dụng cụ đo lại đứng yên.
- Cú thể sử dụng ampe kế và vụn kế mà cỏc em đó học để đo cường độ dũng điện xoay chiều và hiệu điện thế xoay chiều được khụng? Tại sao?
- Cú thể biến đổi dũng điện xoay chiều thành dũng điện một chiều được khụng? Nếu cú, cho vớ dụ về dụng cụ thực hiện việc biến đổi đú
- Học thuộc phần ghi nhớ và làm cỏc BT trong SBT
- Đọc trước bài: Truyền tải điện năng đi xa
PHIẾU HỌC TẬP 1
Thớ nghiệm về tỏc dụng từ của dũng điện xoay chiều
Trang 10Mét chiÒu
- Cã dßng ®iÖn ch¹y qua èng d©y.
- Cùc N cña nam ch©m:
……… …
- §æi chiÒu dßng ®iÖn qua èng d©y.
- Cùc N cña nam ch©m:
……… …
Xoay chiÒu
- Cã dßng ®iÖn ch¹y qua èng d©y.
- Cùc N cña nam ch©m:
……… …
……… …
- Trường hợp sử dụng dòng điện không đổi: Nếu lúc đầu cực N của thanh nam
châm bị hút thì khi đổi chiều dòng điện nó sẽ bị đẩy và ngược lại
- Khi dùng dòng điện xoay chiều, thì cực N của nam châm lần lượt bị hút, đẩy
Nguyên nhân là do dòng điện luân phiên đổi chiều