Câu 3: Trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều khi số đường sức từ qua tiết diện của cuộn dây thay đổi như thế nàoA. Luôn luôn không đổi.[r]
Trang 1Ngày soạn: 16/01/2021 Tiết 39
CHỦ ĐỀ: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU – MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU (Tiết 1)
I MỤC TIÊU:
1 Kiến thức:
- Nêu được dấu hiệu chính để phân biệt dòng điện xoay chiều với dòng điện một chiều
- Nêu được sự phụ thuộc của dòng điện cảm ứng vào sự biến đổi của số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn
- Nêu được cách tạo ra dòng điện cảm ứng xoay chiều
2 Kỹ năng:
- Giải thích được khi nào thì dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín đổi chiều
- Rút ra được kết luận chung để làm xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều từ kết quả TN
3 Thái độ:
- Tính cẩn thận, chính xác, trung thực thông qua việc tiến hành thí nghiệm
Tích hợp môi trường
II CHUẨN BỊ
1 GV: Giáo án, SGK, máy chiếu
2 HS: SGK, SBT vở ghi chép, đồ dùng học tập, bảng 1 SGK
Mỗi nhóm:
- 1 cuộn dây dẫn kín có 2 bóng đèn LED mắc song song ngược chiều vào mạch
- 1 nam châm vĩnh cửu có thể xoay quanh 1 trục thẳng đứng
- 1 mô hình cuộn dây quay trong từ trường của nam châm
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1 Ổn định lớp: Y/c lớp trưởng báo cáo sĩ số
2 Bài cũ:
HS1: ?Hãy nêu điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín
HS2: ?Mô tả một thí nghiệm làm xuất hiện dòng điện cảm ứng
3 Bài mới:
Hoạt động 1: Khởi động
- Điện năng ta sử dụng trong gia đình được
cung cấp chủ yếu từ các nhà máy điện Mỗi nhà
máy này thường có quy mô lớn có thể cung cấp
điện cho hàng trăm ngàn đến hàng triệu người
một điều kỳ lạ là chiếc đinamô xe đạp chỉ cung
cấp điện năng cho vài bóng đèn nhỏ bé trong xe
cũng có cùng nguyên tắc cấu tạo với những nhà
máy điện to lớn và dòng điện do chúng phát ra
đều là dòng điện xoay chiều Dòng điện xoay
chiều là gì? Máy phát điện xoay chiều trong
đinamô xe đạp và trong các nhà máy điện có
nguyên tắc cấu tạo và hoạt động như thế nào?
Sau khi tìm hiểu những vấn đề này chúng ta có
thể cùng thực hiện được một điều mà trước đó
các em sẽ nghĩ rằng mình không thể làm nổi tự
chế tạo một máy phát điện xoay chiều đơn giản
để làm sáng một vài bóng đèn Nào ta hãy cùng
bắt đầu
Hoạt động 2: Phát hiện dòng điện cảm ứng có
thể đổi chiều, tìm hiểu trong trường hợp nào I Chiều của dòng điện cảm ứng 1 Thí nghiệm
Trang 2Hoạt động của GV và HS Nội dung
thì dòng điện cảm ứng đổi chiều
GV: Hướng dẫn HS làm TN, Y/c các động tác
dứt khoát và nhanh
HS: Thảo luận theo nhóm sau khi TN hoàn
thành C1
? Có phải cứ mắc đèn LED vào nguồn điện là
nó sẽ phát sáng hay không?
? Vì sao lại mắc 2 đèn LED song song ngược
chiều
? Số đường sức từ biến thiên trong 2TH trên có
gì khác nhau?
=> Rút ra kết luận
? Dòng điện XC có chiều biến đổi ntn?
Hoạt động 3: Tìm hiểu hai cách tạo ra dòng
điện xoay chiều
GV: Y/c HS quan sát H33.2 và trả lời C2
- Làm thí nghiệm kiểm tra
-Y/c HS quan sát 33.3
- Thảo luận nhóm trả lời C3, đại diện các nhóm
trả lời và nhận xét
- Làm thí nghiệm kiểm tra
=> Rút ra kết luận
Kiến thức về môi trường:
? Dòng điện cảm ứng xoay chiều xuất hiện khi
nào?
- Dòng điện một chiều có hạn chế là khó truyền
tải đi xa, việc sản xuất tốn kém và sửu dụng ít
thuận 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 những
thiết bị đơn giản.
Hoạt động 3: Vận dụng
GV: Làm thí nghiệm như H 33.4 SGK
- Y/c HS trình bày hiện tượng quan sát được
? Hiện tượng đó chứng tỏ điều gì?
* Y/c HS đọc phần ghi nhớ
? Trường hợp nào thì trong cuộn dây dẫn kín
xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều
GV: Thống nhất câu trả lời
C1: Chiều dòng điện cảm ứng trong 2
trường hợp trên ngược nhau
1 Kết luận
Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín đổi chiều khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đang tăng
mà chuyển sang giảm và ngược lại
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.
C2 Số đường sức từ xuyên qua tiết diện
S của cuộn dây tăng, giảm liên tục
2 Cho cuộn dây dẫn quay trong từ trường.
C3: Khi cuộn dây quay từ vị trí 1 đến vị
trí 2 thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng Khi cuộn dây quay tiếp từ vị trí 2 thì số đường sức từ giảm Nếu cuộn dây quay liên tục thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S luân phiên tăng giảm Vậy dòng điện xuất hiện trong cuộn dây là dòng điện xoay chiều
3 Kết luận
Trong cuộn dây dẫn kín dòng điện cảm ứng xoay chiều xuất hiện khi cho nam châm quay trước cuộn dây hay cho cuộn dây quay trong từ trường
- Biện pháp:
+ 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 sử dụng dòng điện một chiều).
III Vận dụng C4: Khi khung quay 1/4 vòng tròn thì số
đường sức từ qua khung tăng, một trong hai đèn LED sáng Trên 1/4 vòng tròn sau, số đường sức từ giảm nên dòng điện đổi chiều, đèn thứ hai sáng Quá trình lặp lại cho nửa vòng tiếp theo Như vậy sau một vòng quay mỗi bóng đèn lại chỉ sáng trên nửa vòng tròn
Trang 34 Cũng cố
GV: Nêu n i dung chính c a bài h cộ ủ ọ
HS: Nêu l i đạ ược n i dung chính ộ
Câu 1: Trong các trường hợp sau đây, trường hợp nào sử dụng dòng điện xoay chiều?
A Dòng điện chạy qua quạt điện trong gia đình.
B Dòng điện chạy trong động cơ gắn trên xe ô tô đồ chơi
C Dòng điện xuất hiện khi đưa nam châm lại gần một khung dây dẫn kín
D Dòng điện chạy qua bóng đèn pin khi nối hai đầu bóng đèn với hai cực của một viên pin Câu 2: Nguồn điện nào sau đây có thể tạo ra dòng điện xoay chiều?
A Pin Vôn ta C Máy phát điện của nhà máy thủy điện Hòa Bình.
B Ắc quy D Máy phát điện của bộ góp là hai vành bán khuyên và hai chổi quét Câu 3: Trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều khi số đường sức từ qua tiết diện của cuộn dây thay đổi như thế nào?
A Luôn luôn không đổi B Luôn luôn giảm C Luôn luôn tăng D Luân phiên tăng, giảm.
Câu 4: Khi cuộn dây quay đều đặn trong từ trường thì mỗi vòng quay dòng điện cảm ứng trong cuộn dây đổi chiều
Câu 5: Dòng điện xoay chiều là:
A dòng điện luân phiên đổi chiều. B dòng điện không đổi
C dòng điện có chiều từ trái qua phải D dòng điện có một chiều cố định
Câu 6: Có mấy cách tạo ra dòng điện xoay chiều?
Câu 7: Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín đổi chiều khi:
A số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng lên
B số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đang tăng mà chuyển sang giảm hoặc ngược lại đang giảm mà chuyển sang tăng.
C số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây giảm đi
D số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây không thay đổi
Câu 8: Trường hợp nào dưới đây thì trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều?
A Cho nam châm chuyển động lại gần cuộn dây
B Cho cuộn dây quay trong từ trường của nam châm và cắt các đường sức từ.
C Đặt thanh nam châm vào trong lòng ống dây rồi cho cả hai đều quay quanh một trục
D Đặt một cuộn dây dẫn kín trước một thanh nam châm rồi cho cuộn dây quay quanh trục của nó
Câu 9: Khi nào thì dòng điện cảm ứng trong một cuộn dây dẫn kín đổi chiều?
A Nam châm đang chuyển động thì dừng lại
B Cuộn dây dẫn đang quay thì dừng lại
C Số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây đang tăng thì giảm hoặc ngược lại.
D Số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây liên tục tăng hoặc liên tục giảm
5 Hướng dẫn về nhà
- Đọc phần có thể em chưa biết
- Học, nắm vững nội dung của bài, áp dụng làm bài tập trong SBT
- Nghiên cứu trước nội dung bài học tiếp theo: “MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU”
Trang 4Ngày soạn: 16/01/2021 Tiết 40
CHỦ ĐỀ: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU – MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU (Tiết 2)
I MỤC TIÊU:
1 Kiến thức:
- Nhận biết được hai bộ phận chính của một Máy phát điện xoay chiều, chỉ ra được rôto và stato của mỗi loại máy
- Trình bày được nguyên tắc hoạt động của Máy phát điện xoay chiều
- Nêu được cách làm cho Máy phát điện có thể phát điện liên tục
2 Kỹ năng:
- Quan sát, mô tả trên hình vẽ, thu nhận thông tin từ SGK
3 Thái độ:
- Thấy được vai trò của vật lý học => yêu thích môn học
II CHUẨN BỊ
1 GV: Giáo án, SGK, máy chiếu
2 HS: SGK, SBT vở ghi chép, đồ dùng học tập
Mỗi nhóm: Mô hình Máy phát điện xoay chiều
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1 Ổn định lớp: Y/c lớp trưởng báo cáo sĩ số
2 Bài cũ:
HS1: ? Thế nào là dòng điện xoay chiều? Nêu các cách tạo ra dòng điện xoay chiều
HS2: ? Chữa bài tập: 33.1, 33.2, 33.3, 33.5, 33.6 SBT
3 Bài mới:
Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo và hoạt
động của Máy phát điện xoay chiều
GV: Y/c HS quan sát H34.1, H34.2 SGK
HS: Quan sát
GV: Y/c Cá nhân HS hoàn thành C1, C2
GV: Tổ chức cho HS thảo luận chung cả
lớp
? Hai loại Máy phát điện xoay chiều có
cấu tạo khác nhau như thế nào? Nguyên
tắc hoạt động có khác nhau không?
=> Rút ra kết luận
GV: Y/c HS nhắc lại thế nào là roto? Stato?
GV: Phát mô hình máy phát điện xoay
chiều cho các nhóm Y/c các nhóm quan
sát mô hình Máy phát điện chỉ rõ rôto và
stato
HS: Nhận mô hình và chỉ rõ các bộ phận
GV: Chốt lại nội dung chính
Hoạt động 2: Vận dụng
GV: Y/c HS làm C3
I Cấu tạo và họat đông của Máy phát điện xoay chiều
1 Quan sát C1:Giống nhau:
+ Có hai bộ phận chính là nam châm và cuộn dây
+ Đều có bộ phận quay (rôto) và bộ phận đứng yên (stato)
- Khác nhau:
+ Hình 34.1: Nam châm đứng yên, cuộn dây quay Ngoài ra còn có bộ phận vành khuyên
và thanh quét dùng để lấy điện ra ngoài + Hình 34.2: Nam châm quay, cuộn dây đứng yên Không có bộ phận vành khuyên và thanh quét
C2:
Khi cho nam châm (cuộn dây quay) thì số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây luân phiên tăng giảm
2 Kết luận
Các máy phát điện xoay chiều đều có 2 bộ phận chính là nam châm và cuộn dây dẫn
- Bộ phận đứng yên gọi là stato, bộ phận quay được gọi là rôto
II Vận dụng C3:
Trang 5Hoạt động của GV và HS Nội dung
HS: Hoạt động cá nhận hoàn thành câuC3
GV: Tổ chức cho HS thảo luận chung cả
lớp
+ Giống nhau: Đều có nam châm và cuộn dây dẫn, khi một trong 2 bộ phận quay thì xuất hiện dòng điện xoay chiều
+ Khác nhau: Đinamô xe đạp có kích thước nhỏ hơn => công suất phát điện nhỏ, HĐT, CĐDĐ đầu ra nhỏ hơn
4 Cũng cố
GV: Y/c HS trả lời các câu hỏi sau
? Trong mỗi loại Máy phát điện xoay chiều, rôto là bộ phận nào, stato là bộ phận nào?
? Vì sao buộc phải có 1 bộ phận quay thì máy mới phát điện.
? Tại sao máy lại phát ra dòng điện xoay chiều.
HS: Trả lời các câu hỏi
GV: Chốt lại câu trả lời đúng
GV: Y/c HS trả lời các câu hỏi trắc nghiệm sau
Câu 1: Trong máy phát điện xoay chiều bắt buộc phải có bộ phận chính nào để có thể tạo ra dòng điện?
A Nam châm vĩnh cửu C Nam châm điện và sợi dây dẫn nối hai cực của nam châm
B Cuộn dây dẫn và nam châm D Cuộn dây dẫn có lõi sắt.
Câu 2: Trong máy phát điện xoay chiều, khi nam châm quay thì trong cuộn dây dẫn xuất hiện dòng điện xoay chiều Câu giải thích nào sau đây là đúng?
A Từ trường qua tiết diện của cuộn dây luôn tăng
B Số đường sức từ qua tiết diện của cuộn dây luôn luôn tăng
C Số đường sức từ qua tiết diện của cuộn dây luân phiên tăng giảm.
D Từ trường qua tiết diện của cuộn dây không biến đổi
Câu 3: Bộ góp của máy phát điện xoay chiều gồm những chi tiết chính nào?
A Hai vành bán khuyên và hai chổi quét
B Hai vành khuyên và hai chổi quét.
C Một vành bán khuyên, một vành khuyên và hai chổi quét
D Chỉ có hai vành khuyên
Câu 4: Trên thực tế, người ta làm rôto của máy phát điện xoay chiều quay bằng cách nào?
A Dùng động cơ nổ B Dùng tua bin nước
C Dùng cánh quạt gió D Các cách A, B, C đều đúng.
Câu 5: Máy phát điện xoay chiều có mấy bộ phận chính?
Câu 6: Chọn phát biểu đúng
A Bộ phận đứng yên gọi là roto
B Bộ phận quay gọi là stato
C Có hai loại máy phát điện xoay chiều.
D Máy phát điện quay càng nhanh thì hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây của máy càng nhỏ Câu 7: Máy phát điện xoay chiều biến đổi:
A Cơ năng thành điện năng B Điện năng thành cơ năng
C Cơ năng thành nhiệt năng D Nhiệt năng thành cơ năng
5 Hướng dẫn về nhà
- Đọc phần có thể em chưa biết
- Học, nắm vững nội dung của bài, áp dụng làm bài tập trong SBT
- Nghiên cứu trước nội dung bài học tiếp theo: “CÁC TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU, ĐO CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ XOAY CHIỀU”