1.Các bộ phận chính của động cơ điện một chiều Cá nhân làm việc với SGK, kết hợp với nghiên cứu hình vẽ 28.1 và mô hình suy nghĩ trả lời câu hỏi của giáo viên HS: Động cơ điện một chiều
Trang 1Giáo án hội giảng huyện Năm học 2006 – 2007 2007
Giáo viên dạy: Trần Văn Biển
Trờng: THCS Trần Huy Liệu
Tiết 30 – Bài 28 : động cơ đIện một chiều
I/ Mục tiêu:
1.Kiến thức:
- Mô tả đợc các bộ phận chính , giải thích đợc hoạt động của động cơ điện một chiều
- Nêu đợc tác dụng của mỗi bộ phận chính trong động cơ
- Phát hiện sự biến đổi điện năng thành cơ năng trong khi động cơ điện hoạt động
2.Kỹ năng:
- Vận dụng qui tắc bàn tay trái xác định chiều lực điện từ , biểu diễn lực điện từ
- Giải thích đợc nguyên tắc hoạt động của động cơ điện một chiều
- Vận dụng kiến thức đã học để giải thích một số hiện tợng đơn giản liên quan đến thực
tế
3.Thái độ:
- Có thái độ, tình cảm và sự yêu thích môn học Giáo dục lòng ham hiểu biết cho học sinh
II/ Chuẩn bị đồ dùng:
1.Giáo viên:
* Vẽ phóng to hình 28.1; hình 28.2; máy chiếu, Amcap, máy vi tính
* Mỗi nhóm :
+ Một mô hình động cơ điện một chiều, có thể hoạt động đợc với nguồn
điện 9V
+ Một nguồn điện 9V
2 Học sinh:
- Học thuộc kiến thức cũ
- Tìm hiểu các loại động cơ trong thực tế
II/ Tổ chức hoạt động của học sinh:
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ - Đặt vấn đề
HS: Phát biểu quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn
tay trái sao cho các đờng sức từ hớng vào
lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay
giữa hớng theo chiều dòng điện thì ngón
tay cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực điện
từ
HS: + Nhận xét bài làm của các nhóm
+ Không có lực điện từ tác dụng lên
cạnh BC vì cạnh BC đặt song song với các
đờng sức từ
GV: Phát biểu quy tắc bàn tay trái ?
GV: Phát phiếu kiểm tra bài cũ cho các nhóm
Biểu diễn lực điện từ tác dụng lên đoạn dây dẫn ABCD trong các trờng hợp a, b, c dới
đây?
( GV phát phiếu học tập cho các nhóm ) GV: Giới thiệu đáp án và thu phiếu kiểm tra của các nhóm
GV: Nhận xét bài làm của các nhóm Theo
em cạnh BC của khung dây có lực điện từ tác dụng hay không ? Vì sao ?
GV: Nhận xét câu trả lời của HS và cho
điểm
ĐặT Vấn đề:
GV: Thầy có một vật nhỏ nằm trong hộp,
Trang 2HS : Xe đạp điện không có khói vì xe đạp
điện chay bằng động cơ điện
nếu bạn nào trả lời đúng câu hỏi sau thì phần thởng trong hộp sẽ thuộc về bạn đó
Xe đạp điện chạy từ tây sang đông, hỏi khói của xe đạp bay theo hớng nào ?
GVCác em quan sát thấy chiếc ô tô này chạy đợc cũng giống nh chiếc xe đạp điện ,
nó chạy bằng động cơ địên một chiều đấy Bài học hôm nay thầy trò chúng ta cùng nhau tìm hiểu về động cơ điện chiều
Hoạt động 2: Tìm hiểu nguyên tắc cấu tạo của động cơ điện một chiều
I/ Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của
động cơ điện một chiều.
1.Các bộ phận chính của động cơ điện
một chiều
Cá nhân làm việc với SGK, kết hợp với
nghiên cứu hình vẽ 28.1 và mô hình suy
nghĩ trả lời câu hỏi của giáo viên
HS: Động cơ điện một chiều có cấu tạo
gồm :
+ Khung dây dẫn
+Nam châm
+ Bộ góp điện:
Cả lớp lắng nghe và nhận xét câu trả lời
của bạn
HS ghi vào vở
+ Khung dây dẫn
+Nam châm
+Bộ góp điện
GV: Hình vẽ 28.1 là hình ảnh về mô hình của động cơ điện một chiều Các em hãy quan sát hình vẽ kết hợp với nghiên cứu phần 1 trong SGK/trang 76 Để thuận tiện cho việc quan sát thầy phát cho mỗi nhóm
1 mô hình động cơ điện 1 chiều Các em hãy tìm hiểu xem động cơ điện có cấu tạo gồm những bộ phận nào
GV: Hãy nêu tên các bộ phận chính của
động cơ điện một chiều ? GV: Giới thiệu lại cho HS về các bộ phận: Nam châm là nam châm vĩnh cửu có tác dụng tạo ra từ trờng; khung dây dẫn ABCD
có tác dụng cho dòng điện chạy qua; bộ góp điện là hai thanh quét C1; C2 đựoc tỳ sát lên hai vành bán khuyên có tác dụng để
tự động đổi chiều dòng điện trong khung dây, làm cho khung dây quay liên tục ( GV: ghi tóm tắt trên bảng cấu tạo của
động cơ điện ) GV: Trên đây là mô hình cấu tạo đơn giản nhất của động cơ điện một chiều Vậy động cơ điện một chiều hoạt động nh thế nào? Chúng ta nghiên cứu phần 2
2/ Hoạt động của động cơ điện một
chiều.
HS: Nghiên cứu nội dung phần 2 trong
SGK/76
HS: Vận dụng quy tắc bàn tay trái xác
định chiều của cặp lực điện từ tác dụng lên
hai cạnh AB; CD của khung dây
HS : + Lên bảng thực hiện
+ Cả lớp theo dõi và nhận xét và vẽ
vào vở
O'
GV: Hớng dẫn HS cách vẽ mô hình động cơ điện 1 chiều đơn giản
O'
N S
O'
GV: Ta thấy khung dây ABCD đợc đặt trong từ trờng của nam châm Vận dụng quy tắc bàn tay trái , xác định cặp lực điện
từ tác dụng lên hai cạnh AB; CD của khung
Trang 3F1
N S
F2
HS: +Lắp mô hình động cơ vào mạch điện
+ Đóng công tắc và quan sát hiện tợng
xảy ra đối với cuộn dây trong mô hình
HS: Quan sát xem khung dây ABCD có
quay không
HS: Các nhóm tiến hành làm thí nghiệm
kiểm tra dự đoán , quan sát và nêu kết quả
thí nghiệm, so sánh với dự đoán ban đầu
HS: Trả lời và ghi nội dung nhận xét vào
vở:
+ Khung dây ABCD đặt trong từ trờng
khi có dòng điện chạy qua thì khung dây
quay dựa trên tác dụng của từ trờng
dây?
GV: Gọi 1 HS lên bảng biểu diễn cặp lực
điện từ
GV: Căn cứ vào mô hình các em hãy dự
đoán xem có hiện tợng gì xảy ra đối với khung dây ABCD? ( Cho HS các nhóm thảo luận nhóm để đa ra dự đoán )
GV: ( Gợi ý ): Các em xét xem cặp lực F1,
F2 vừa vẽ đợc có tác dụng gì đối khung dây ABCD ?
GV : Các nhóm đều dự đoán là khung dây
sẽ quay quanh trục OO, Để khẳng định
điều dự đoán có đúng không chúng ta tiến hành làm thí nghiệm kiểm tra lại dự đoán
đó
GV: Để làm thí nghiệm này dụng cụ thí nghiệm ta cần chuẩn bị gồm 1 nguồn điện một chiều, 1 mô hình động cơ điện một chiều, khóa K và hệ thống dây dẫn
Chúng ta tiến hành làm thí nghiệm theo các bớc sau đây:
+ Lắp động cơ điện theo sơ đồ hình vẽ ( Cực dơng của nguồn điện mắc với cực dơng của động cơ điện, cực âm mắc với cực âm, không đợc lắp trực tiếp vào mạch điện mà phải mắc qua khóa K )
GV: Mục đích của thí nghiệm này chúng ta cần quan tâm đến yếu tố nào?
GV: Yêu cầu HS làm thí nghiệm kiểm tra theo nhóm và gọi các nhóm báo cáo kết quả thí nghiệm của nhóm mình GV quan sát các nhóm làm việc và hớng dẫn nhắc nhở các nhóm
GV: Qua kết quả thí nghiệm hãy cho biết khung dây ABCD quay dựa trên tác dụng nào?
GV: Nhận xét rút kinh nghiệm quá trình làm thí nghiệm của các nhóm : Hầu hết các nhóm đều đã thành công trong việc làm thí nghiệm kiểm tra, các nhóm đều thu đợc kết quả là : Khung dây ABCD đặt trong từ tr-ờng khi có dòng điện chạy qua thì khung dây quay dựa trên tác dụng của từ trờng Đây chính là nguyên tắc hoạt động chính của động cơ điện , ngời ta đã dựa vào nguyên tắc này để chế tạo động cơ điện kỹ thuật trong đời sống
GV: Trở lại với phần kiểm tra bài cũ thì tr-ờng hợp b khung dây có quay hay không? Trong thực tế thì lúc này cặp lực F1; F2 chỉ
có tác dụng làm biến dạng khung dây chứ không làm khung dây quay đợc Nhng nhờ
bộ góp điện và quán tính đã giúp khung dây
Trang 4HS: Trao đổi để rút ra kết luận về cấu tạo,
nguyên tắc hoạt động của động cơ điện
một chiều – ghi vở nội dung kết luận
3.Kết luận:
* Động cơ điện một chiều có hai bộ
phận chính là :
+ Nam châm tạo ra từ trờng (bộ phận
đứng yên ) gọi là stato
+ Khung dây dẫn có dòng điện chạy qua
(bộ phận quay) gọi là rôto
* Khi đặt khung dây dẫn ABCD trong từ
trờng và cho dòng điện chạy qua khung thì
dới tác dụng của lực điện từ, khung dây sẽ
quay
đổi chiều dòng điện do đó khung dây có thể quay liên tục trong từ trờng của nam châm GV: Các em vừa đợc nghiên cứu mô hình
và quan sát hoạt động của động cơ điện Vậy hãy nhắc lại động cơ điện một chiều
có những bộ phận chính là gì? Nó hoạt
động dựa trên nguyên tắc nào ? GV: Chốt lại – cho HS nêu lại kết luận
Hoạt động 4:Tìm hiểu động cơ điện trong kỹ thuật
II/ Động cơ điện một chiều trong kỹ
thuật
1/ Cấu tạo của động cơ điện một
chiều trong kỹ thuật
HS : Hoạt động cá nhân quan sát H28.2 để
chỉ ra đợc 2 bộ phận chính của động cơ
điện trong kỹ thuật trả lời
HS: Bộ phận tạo ra từ trờng là :Nam châm
điện
Bộ phận quay : Gồm nhiều cuộn dây
đặt lệch nhau và song song với trục
HS: + Nam châm vĩnh cửu Nam châm
điện
+ Một khung dây các cuộn dây
HS: Nêu kết luận trong SGK và ghi vào vở
2/ Kết luận
+ Trong động cơ điện kỹ thuật, bộ phận
tạo ra từ trờng là nam châm điện
+ Bộ phận quay của động cơ điện kỹ
thuật không đơn giản là một khung dây
mà gồm nhiều cuộn dây đặt lệch nhau và
song song với trục của một khối trụ làm
bằng các lá thép kỹ thuật điện
GV: Chúng ta biết động cơ điện một chiều
có nguyên tắc hoạt động chính là nhờ sự tác dụng của từ trờng lên khung dây dẫn có dòng điện đặt trong nó.Nhng trong thực tế
và trong kỹ thuật động cơ điện một chiều
có cấu tạo khác xa so với động cơ điện trong mô hình Bây giờ chúng ta cùng tìm hiểu về động cơ điện một chiều trong kỹ thuật
GV: Giáo viên cho HS quan sát hình 28.2 GV: Nêu tên các bộ phận chính của động cơ điện một chiều trong kĩ thuật ?
GV: ( GT thêm về cấu tạo của hai bộ phận)
ở lớp 8 chúng ta đã biết cấu tạo chính của roto và stato trong động cơ điện
GV: Nêu sự khác nhau của 2 bộ phận chính giữa động cơ điện một chiều trong kỹ thuật
so với mô hình động cơ điện một chiều ? GV: ( Gợi ý ): Động cơ một chiều trong kỹ thuật , bộ phận tạo ra từ trờng có phải là nam châm vĩnh cửu không ? Bộ phận quay của động cơ có đơn giản chỉ là một khung dây hay không ?
GV: Giới rthiệu cho học sinh thấy sự khác nhau này
GV: Chốt lại và nêu kết luận Gọi học sinh đọc kết luận sgk
GV: Bên cạnh đó bộ góp điện của động cơ
điện kỹ thuật không đơn giản là hai vành bán khuyên mà gồm nhiều vành khuyên cụ thể là bao nhiêu cuộn dây sẽ ứng với bấy nhiêu vành khuyên
GV: Giới thiệu cho hs: Ngoài động cơ điện một chiều còn có động cơ điện xoay chiều
Trang 5là loại động cơ thờng dùng trong đời sống
và trong kỹ thuật Ngời ta còn dựa vào hiện tợng lực điện từ tác dụng lên khung dây có dòng điện chạy qua để chế tạo điện kế, đó
là bộ phận chính của các dụng cụ đo điện nh: ămpe kế, vôn kế Về nhà các em tìm
hiểu thêm ở phần “ Có thể em cha biết ”
III/ Sự biến đổi năng l ợng trong động cơ
điện
HS: Cá nhân suy nghĩ, nêu nhận xét về sự
chuyển hóa năng lợng trong động cơ
HS: Ghi bảng
Khi động cơ điện một chiều hoạt động,
điện năng đợc chuyển hóa thành cơ năng
HS: Đọc phần ghi nhớ trong SGK
* Ghi nhớ : (SGK/78 )
GV: Khi có dòng điện chạy qua động cơ,
động cơ điện quay Vậy năng lợng mà động cơ sử dụng là năng lợng nào?
GV: Vậy điện năng đã đợc chuyển hóa sang dạng năng lợng nào ?
GV: Rút ra nhận xét GV: Qua bài này chúng ta cần ghi nhớ
điều gì ? Nhận xét – rút ra ghi nhớ
HS: Lên bảng thực hiện – cả lớp hoạt
động nhóm để tìm ra kết quả đúng
O'
F1
N S
F2
O
HS: Xác định đợc cặp lực tác dụng lên
khung dây ABCD
HS: Trả lời
* C5: Quay ngợc chiều kim đồng hồ
HS: Đọc câu hỏi – lớp suy nghĩ trả lời
*C6: Vì nam châm vĩnh cửu không tạo ra
từ trờng mạnh nh nam châm điện
*C7: HS lấy VD
HS: Đọc ND bài toán – Suy nghĩ trả lời
* BàI 28.3/36 (SBT): Đáp án D
GV: Nêu câu hỏi C5 Hãy cho biết khung dây ABCD đợc đặt trong từ trờng củă nam châm quay theo chiều nào ?
O'
N S
O GV: Để biết đợc khung dây ABCD quay theo chiều nào ta cần xác định đợc những yếu tố nào?
GV: Nhận xét kết quả bài làm của HS
GV: Khi chế tạo các động cơ có công suất lớn ngời ta lại không dùng nam châm vĩnh cửu để tạo ra từ trờng ?
GV: Các em hãy lấy vd về ứng dụng của
động cơ điện trong đới sống mà em biết? GV: Trong các động cơ đó thì đâu là động cơ điện một chiều? (GVgợi ý để HS trả lời ) GV: Giới thiệu nội dung bài 28.3/36 ( SBT)
và cho lớp HĐ cá nhân để trả lời câu hỏi GV: Giới thiệu mô hình “ bánh xe Bác –
Trang 6HS: Suy nghÜ th¶ lêi
* H íng dÉn vÒ nhµ:
- Häc thuéc néi dung phÇn ghi nhí
trong SGK
- Lµm bµI tËp 28.1; 28.2/36 (SGK)
- KÎ s½n mÉu b¸o c¸o thùc hµnh (Trang
81 – SGK ) vµ tr¶ lêi c¸c c©u hái C1; C2;
C3 vµo vë
l«” Gi¶i thÝch v× sao b¸nh xe cã thÓ quay quanh trôc khi cã dßng ®iÖn ch¹y qua? GV: Nªu phÇn híng dÉn vÒ nhµ