Tuần 01 Từ ngày 5/9/2016 đến ngày 10/9/2016 Tuần 15 Từ ngày 09/12/2019 đến ngày 14/12/2019 Tiết PPCT 30 MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA I MỤC TIÊU BÀI HỌC 1 Kiến thức Mô tả được[.]
Trang 1- Tuần: 15 Từ ngày 09/12/2019 đến ngày 14/12/2019 - Tiết PPCT: 30
MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
I MỤC TIÊU BÀI HỌC 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
- Mô tả được sơ đồ cấu tạo và giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều 3 pha
- Trình bày được khái niệm từ trường quay - Trình bày được một cách tạo ra từ trường quay
2 Kĩ năng
- Giải được các bài tập về máy phát điện xoay chiều 1 pha và 3 pha
- Giải thích được sự quay không đồng bộ của khung dây đặt trong từ trường quay
3 Thái độ
- Nghiêm túc, cẩn thận, tích cực trong học tập - Yêu thích khoa học vật lí
4 Năng lực có thể hình thành và phát triển cho học sinh:
- Năng lực tự học, năng lực đọc và phân tích, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực trình bày
II CHUẨN BỊ VỀ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC:
Giáo viên: Chuẩn bị các mơ hình máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha Học sinh: Ôn kiến thức hiện tượng cảm ứng điện từ và định luật Len-xơ ở lớp 11 III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH:
1 Hoạt động dẫn dắt vào bài: (5 phút)
- Nhắc lại nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều và cách làm cho từ thơng qua một mạch kín biến thiên
2 Hoạt động hình thành kiến thức:
Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Chốt kiến thức
2.1 Hoạt động 1: Tìm hiểu máy phát điện xoay chiều một pha (10 phút)
- Mục tiêu hoạt động: Mô tả được sơ đồ cấu tạo và giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều 1 pha
- Cách tiến hành hoạt động:
Yêu cầu học sinh thực hiện C1
Giới thiệu mơ hình máy phát điện xoay chiều một pha
Giới thiệu hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha
Giới thiệu tần số của dòng điện xoay chiều do máy
Thực hiện C1
Ghi nhận cấu tạo của máy phát điện xoay chiều một pha
Ghi nhận hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha
Ghi nhận tần số của dòng điện xoay chiều do máy
I Máy phát điện xoay chiều một pha 1 Cấu tạo và hoạt động
+ Cấu tạo gồm bộ phận chính:
Phần cảm là nam châm vĩnh cữu hay nam châm điện: phần tạo ra từ trường
Phần ứng là những cuộn dây, trong đó xuất hiện suất điện động cảm ứng
Một trong hai phần đặt cố định, phần còn lại quay quanh một trục Phần cố định gọi là stato, phần quay gọi là rôto
+ Hoạt động: Khi rôto quay, từ thông qua cuộn dây biến thiên, trong cuộn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng, suất điện động này được đưa ra ngoài để sử dụng
2 Tần số của dòng điện xoay chiều
Nếu máy phát có 1 cuộn dây và 1 nam châm (một cặp cực), rơto quay n vịng trong 1 giây thì tần số của dịng điện là f = n
Trang 2phát tạo ra
Yêu cầu học sinh thực hiện C2
phát tạo ra
Thực hiện C2
trong 1 giây thì f = np
Nếu máy có p cặp cực và rơ to quay n vịng trong 1 phút thì f =
60
n
p
2.1 Hoạt động 1: Tìm hiểu máy phát điện xoay chiều ba pha (10 phút)
- Mục tiêu hoạt động: Mô tả được sơ đồ cấu tạo và giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều 1 pha
- Cách tiến hành hoạt động:
Giới thiệu mô hình máy phát điện xoay chiều ba pha
Giới thiệu hoạt động của máy phát điện xoay chiều ba pha
Giới thiệu dòng điện xoay chiều ba pha
Giới thiệu những ưu việt của dòng ba pha
Ghi nhận cấu tạo của máy phát điện xoay chiều ba pha
Nhận xét về ba suất điện động xoay chiều xuất hiện trong ba cuộn dây
Ghi nhận khái niệm
Ghi nhận những ưu việt của dòng ba pha
II Máy phát điện xoay chiều ba pha 1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
Máy phát điện xoay chiều ba pha gồm: + Ba cuộn dây hình trụ giống nhau gắn cố định trên một vành trịn tại ba vị trí đối xứng (ba trục của ba cuộn dây đồng quy tại tâm O của đường tròn và lệch nhau 1200)
+ Một nam châm NS có thể quay quanh trục O với tốc độ góc không đổi
Khi nam châm quay từ thông qua ba cuộn dây biến thiên theo hàm số sin của thời gian với cùng tần số góc , cùng biên độ nhưng lệch pha nhau
32
Kết quả là trong ba cuộn dây xuất hiện ba suất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau
32
2 Cách mắc mạch ba pha (giảm tải) 3 Dòng ba pha
Dòng điện xoay chiều do máy phát điện xoay chiều ba pha phát ra là dịng ba pha Đó là hệ ba dòng điện xoay chiều hình sin có cùng tần số, nhưng lệch pha nhau
32
từng đôi một Nếu tải đối xứng thì ba dịng điện này sẽ có cùng biên độ
4 Những ưu việt của dòng ba pha
+ Truyền tải điện năng đi xa bằng dòng ba pha tiết kiệm được dây dẫn so với truyền tải bằng dịng một pha
+ Cung cấp điện cho các động cơ ba pha, dùng phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp
2.3 Hoạt động 3: Tìm hiểu ngun tắc hoạt động của động cơ khơng đồng bộ (20 phút)
- Mục tiêu hoạt động: HS Trình bày được khái niệm từ trường quay Trình bày được một cách tạo ra từ trường quay Giải thích được sự quay không đồng bộ của khung dây đặt trong từ trường quay
- Cách tiến hành hoạt động:
Giới thiệu mơ hình của sự quay khơng đồng bộ
Xem hình 18.1 Đọc sgk và Mô tả hiện tượng
I Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ
Trang 3Yêu cầu học sinh giải thích sự quay của khung dây khi nam châm quay
Yêu cầu học sinh giải thích sự quay khơng đồng bộ
Giải thích sự quay của khung dây khi nam châm quay
Giải thích sự quay không đồng bộ của khung dây so với nam châm
một trục trùng với trục quay của từ trường thì khung dây quay với tốc độ góc ’ < Ta nói khung dây quay không đồng bộ với từ trường
Giải thích: Từ trường quay làm từ thông qua khung dây biến thiên, trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng Cũng chính từ trường quay này tác dụng lên dịng điện trong khung dây một mơmen lực làm khung dây quay Theo định luật Len-xơ, khung dây quay theo chiều quay của từ trường để giảm tốc độ biến thiên của từ thông
Tốc độ góc của khung dây ln nhỏ hơn tốc độ góc của từ trường vì nếu tốc độ góc của khung dây bằng tốc độ góc của từ trường thì từ thơng qua khung dây khơng biến thiên nữa, dịng điện cảm ứng khơng cịn, momen lực từ bằng 0, momen cản làm khung dây quay chậm lại Lúc đó lại có dịng cảm ứng và có momen lực từ Khung dây sẽ quay đều khi momen lực từ và momen cản cân bằng nhau
II Động cơ không đồng bộ ba pha
(Giảm tải)
3 Hoạt động luyện tập: (3 phút)
- Nhắc lại trọng tâm của bài: cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ
4 Hoạt động vận dụng:
5 Hoạt động tìm tịi, mở rộng (Giao nhiệm vụ về nhà): (2 phút)