- Xác định được sự biến đổi tăng hay giảm cuả số đường sức từ thông qua tiết diện S cảu cuộn dây dẫn kín khi làm TN với nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện.
ĐO CƯỜNG ĐỘ VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ XOAY CHIỀU I.MỤC TIÊU:
I.MỤC TIÊU:
-Nhận biết được các tác dụng nhiệt, quang, từ của dòng điện xoay chiều.
-Bố trí được TN chứng tỏ lực từ đổi chiều khi dòng điện đổi chiều.
-Nhận biết được kí hiệu của ampe kế và vôn kế xoay chiều, sử dụng chúng để đo cường độ và hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.
II. CHUẨN BỊ:
Nhóm HS : Nam châm điện – Nam châm vĩnh cửu -Nguồn điện AC&DC.
GV : Ampe kế xoay chiều – Vôn kế xoay chiều – Bóng đèn 3 V có đui – 1 công tắc – 8 dây nối - Nguồn điện AC&DC.
III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG:
HỌC SINH GIÁO VIÊN
Hoạt động 1: Phát hiện dòng điện xoay chiều co cả tác dụng giống và khác với dòng điện một chiều (5 phút)
Cá nhân suy nghĩ, trả lời câu hỏi của GV. Nhắc lại các tác dụng của dòng điện một chiều và nêu các tác dụng của dòng điện xoay chiều đã biết.
Không thảo luận.
-Nêu câu hỏi đặt vấn đề :Trong các bài trước đã biết một số tính chất của dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều, hãy nêu lên các tác dụng giống nhau, khác nhau của hai dòng điện đó.
Nhiều HS sẽ nhận ra những tính chất giống nhau như tác dụng nhiệt tác dụng quang. Có thể HS không phát hiện ra chỗ khác nhau vì không phát hiện được tác dụng từ.
-GV gợi ý:Dòng điện xoay chiều luôn đổi chiều. Vậy liệu có tác dụng nào phụ thuộc vào chiều dòng điện không ? Khi dòng điện đổi chiều thì các tác dụng đó có gì thay đổi ? Trong bài này ta sẽ xét kĩ.
Hoạt động 2 :Tìm hiểu những tác dụng của dòng điện xoay chiều ( 5 phút)
a)Quan sát GV làm 3 TN ở hình 35.1 SGK. Trả lời câu hỏi của GV và C1.
b)Nêu lên những thông tin biết được vê hiện tượng bị điện giật khi dùng điện lấy từ lưới điện quốc gia.
c)Nghe GV thông báo.
-Lần lượt tìm hiểu ba TN ở hình 35.1 SGK. Yêu cầu HS quan sát những TN đó và nêu rõ mỗi TN chứng tỏ dòng điện xoay chiều có tác dụng gì ?
GV nêu thêm : Ngoài ba tác dụng trên, ta đã biết dòng điện một chiều còn có tác dụng sinh lí. Vậy dòng điện xoay chiều có tác dụng sinh lí không ? tại sao em biết ?
-Thông báo : Dòng điện xoay chiều cũng có tác dụng sinh lí. Dòng điện xoay chiều thường dùng có hiệu điện thế 220V nên tác dụng sinh lí rất mạnh, gây nguy hiểm chết người.
Hoạt động 3 :Tìm hiểu tác dụng từ của dòng điện xoay chiều. Phát hiện lực từ đổi chiều khi dòng điện đổi chiều. Bố trí được TN chứng tỏ dòng điện có tần số lớn, cũng có lực từ luôn đổi chiều (12 phút)
a)Làm việc theo nhóm. Căn cứ vào các -Nêu câu hỏi :Ở trên ta đã biết, khi có dòng 68
hiểu biết đã có, đưa ra dự đoán.
Khi đổi chiều dòng điện thì lực từ của dòng điện tác dụng lên một cực của nam châm có thay đổi không ?
b)Tự đề xuất phương án TN hoặc làm theo gợi ý của GV. Rút ra kết luận về sự phụ thuộc của lực từ vào chiều dòng điện. c)Làm việc theo nhóm.
Nêu dự đoán và làm TN kiểm tra như ở hình 35,3 SGK. Cần mô tả đã nghe, nhìn thấy gì và giải thích.
điện xoay chiều vào nam châm điện thì nam châm điện cũng hút đinh sắt giống như cho dòng điện một chiều chạy vào nam châm điện. Vậy có phải tác dụng từ của dòng điện xoay chiều có giống hệt dòng điện một chiều không ? Việc đổi chiều của dòng điện có ảnh hưởng đến lực từ không ? Em thử cho dự đoán.
-Nếu HS không dự đoán được. gợi ý :Hãy nhớ lại TN hình 24.4 SGK, khi đổi chiều dòng điện vào ống dây thì kim nam châm sẽ có chiều thế nào ? Vì sao ?
-Hãy bố trí một TN chứng tỏ khi dòng điện đổi chiều thì lực từ cũng đổi chiều.
Nếu HS không làm được thì gợi ý HS xem hình 35.2 SGK và nêu cách làm.
-Nêu câu hỏi : Ta vừa thấy dòng điện đổi chiều thì lực từ tác dụng lên một cực của nam châm cũng đổi chiều. Vậy, hiện tường gì xảy ra với nam châm khi cho dòng điện xoay chiều chạy vào cuộn dây như hình 35.3 SGK. Hãy dự đoán và làm TN kiểm tra.
Hoạt động 4 :Tìm hiểu các dụng cụ đo cường độ và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều (10 phút)
a)Làm việc cá nhân, trả lời câu hỏi của GV. Nêu dự đoán, khi dòng điện đổi chiều thì chiều quay của kim điện kế sẽ thế nào ? b)Xem GV biểu diễn TN, rút ra nhận xét xem có phù hợp với dự đoán không.
c)Xem GV giới thiệu về các đặc điểm của vôn kế xoay chiều và cách mắc vào mạch điện (không phân biệt hai chốt + và -). d) Rút ra kết luận về cách nhận biết vôn kế và ampe kế xoay chiều và cách mắc chúng vào mạch điện.
e)Ghi nhận thông báo của GV về giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện.
-Nêu câu hỏi: Ta đã biết cách dùng ampe kế một chiều (có kí hiệu DC) để đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế của mạch điện một chiều. Có thể dùng các dụng cụ này để đo cường độ và hiệu điện thế của mạch điện xoay chiều được không ? Nếu dùng thì sẽ có hiện tượng gì xảy ra với kim của các dụng cụ đó.
-Biểu diễn TN, mắc vôn kế mọt chiều vào chốt lấy điện xoay chiều. Yêu cầu HS quan sát xem hiện tượng này có phù hợp với dự đoán không.
-Giới thiệu một loại vôn kế khác có kí hiệu AC (Alternating current).Trên von kế không có chốt + và -.
+Kim của vôn kế chỉ bao nhiêu khi mắc vào hai chốt lấy điện xoay chiều 6V ?
+Sau đó đổi chỗ hai chốt lấy điện thì kim của điện kế có quay ngược không ? Số chỉ là bao nhiêu ?
-Hỏi thêm: 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 ? -Nêu vấn đề: Cường độ dòng điện và hiệu điện thế xoay chiều luôn biến đổi. Vậy các
Giáo án Vật lý 9
Thông báo về ý nghĩa của cường độ dòng điện và hiệu điện thế hiệu dụng như trong SGK. Giải thích thêm giá trị hiệu dụng không phải là giá trị trung bình mà là do hiệu quả tương đương với dòng điện một chiều có cùng giá trị.
Hoạt động 5 :Vận dụng. Dựa trên thông báo về ý nghĩa của cường độ dòng điện hiệu dụng, suy ra ý nghĩa có hiệu điện thế hiệu dụng:gây ra hiệu quả tương đương (5 phút)
Trả lời C3. Làm việc cá nhân.
Thảo luận chung ở lớp. -Yêu cầu HS trình bày lập luận, giải thích câuhỏi tại sao ? Cần nêu được sự tương tự như với cường độ hiệu dụng.
Hoạt động 6 :Củng cố (5 phút)
Tự đọc phần ghi nhớ.
Trả lời câu hỏi củng cố của GV. -Nêu câu hỏi: +Dòng điện xoay chiều có những tác dụng nào ? Trong các tác dụng đó, tác dụng nào phụ thuộc vào chiều của dòng điện.
+Hãy mô tả một TN chứng tỏ dòng điện xoay chiều cũng có tác dụng từ và lực từ khi đó thay đổi theo chiều của dòng điện.
+Vôn kế và ampe kế xoay chiều có ký hiệu thế nào ? Mắc vào mạch điện như thế nào ?
IV. RÚT KINH NGHIỆM :
Tiết 40 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA I.MỤC TIÊU:
- Lập được công thức tính hao phí do toả nhiệt trên đường dây tải điện.
- Nêu được hai cách làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện và lí do tại sao chọn cách tăng hiệu điện thé ở hai đầu dây.
II. CHUẨN BỊ:
HS : Ôn lại công thức về công suất điện của dòng điện và công suất toả nhiệt của dòng điện.
III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG:
HỌC SINH GIÁO VIÊN
Hoạt động 1: Nhận biết sự cần thiết phải có máy biến thế để truyền tải điện năng, dắt trong trạm biến thế ở khu dân cư. (5 phút)
Cá nhân suy nghĩ trả lời các câu hỏi của GV.
Dự đoán được là chắc chắn phải có lợi ích to lớn mới làm trạm biến thế nhưng chưa chỉ rõ nó được lợi ích như thế nào.
-Nêu câu hỏi :
+Để vận chuyển điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ người ta dùng phương tiện gì ? (Đường dây dẫn điện)
+Ngoài đường dây dẫn ra, ở mỗi khu phố, xã đều có một trạm phân phối điện gọi là trạm biến thế. Các em thường thấy ở trạm biến thế có vẽ dấu hiệu gì để cảnh báo nguy hiểm chết người ?
+Nguy hiểm chết người vì dòng điện đưa vào máy biến thế có hiệu điện thế hàng chục nghìn vôn. Vì sao trong nhà chỉ cần 220V mà điện truyền đến trạm biến thế lại cao đến hàng chục nghìn vôn ? Làm như thế vừa tốn kém vừa nguy hiểm chết người. Vậy có được lợi gì không ?
Hoạt động 2 :Phát hiện sự hao phí điện năng vì toả nhiệt trên đường dây tải điện.Lập công thức tínhcông suất hao phí Php khi truyền tải một công suất điện P bằng một đường dây có điện trở R và đặt vào hai đầu đường dây một hiệu điện thế U ( 6 phút )
a)Làm việc cá nhân kết hợp với thảo luận nhóm để tìm công thức liên hệ giữa công suất hao phí và P, U,R.
b)Thảo luận chung ở lớp về quá trình biến đổi các công thức.
Nêu câu hỏi:
+Truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn có thuận tiện gì so với vận chuyển các nhiên liệu dự trữ năng lượng khác như than đá, dầu lửa ?
+Liệu tải điện bằng đường dây dẫn như thế có hao hụt , mất mát gì dọc đường không ? Yêu cầu HS tự đọc mục 1 trong SGK. +Cho HS làm việc theo nhóm.
+Gọi một HS lên bảng trình bày quá trình lập luận để tìm công suất tính công hao phí. +Cho HS thảo luận ở lớp để xây dựng được công thức cần có.
Giáo án Vật lý 9
biện pháp làm giảm công suất hao phí và lựa chọn cách nào có lợi nhất (12 phút)
a)Làm việc theo nhóm. Trả lời C1, C2, C3. b)Đại diện trình bày trước lớp kết quả làm việc.
c)Rút ra kết luận :Lựa chọn cách làm giảm hao phí trên đường dây tải điện.
-Gợi ý thêm :
+Hãy dựa vào công thức tính điện trở để tìm thêm muốn giảm điện trở của dây dẫn thì phải làm gì ? Và làm như thế có khó khăn gì ?
+So sánh hai cách làm giảm hao phí điện năng xem cách nào có thể làm giảm được nhiều hơn.
+Muốn làm tăng hiệu điện thế U ở hai đầu dây tải thì ta phải giải quyết tiếp vấn đề gì ? (làm máy tăng hiệu điện thế)
Hoạt động 4 : Vận dụng (8 phút)
a)Làm việc cá nhân trả lời C4, C5.
b)Thảo luận chung ở lớp về kết quả. -Lần lượt tổ chức cho HS trả lời từng câu C4,C5. -Thảo luận chung ở lớp, bổ sung các thiếu sót.
Hoạt động 5 :Củng cố (3 phút)
a)Tự đọc phần ghi nhớ.
b)Trả lời câu hỏi củng cố của GV.
Nêu câu hỏi củng cố:
+Ví sao có sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện.
+Nêu công thức tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện.
+Chọn biện pháp nào có lợi nhất để giảm hao phí trên đường dây tải điện. Vì sao ?
IV. RÚT KINH NGHIỆM :
Tiết 41 MÁY BIẾN THẾ
I.MỤC TIÊU:
-Nêu được các bộ phận chính của máy biến thế gồm hai cuộn dây có số vòng dây
khác nhau được quấn quanh một lõi sắt chung.
-Nêu được công dụng chính của máy biến thế là làm tăng hiệu điện thế hiệu dụng theo công thức U1/U2 = n1/n2.
-Giải thích được vì sao máy biến thế lại hoạt động được với dòng điện xoay chiều mà không hoạt động được với dòng diện một chiều không đổi.
-Vẽ được sơ đồ lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện.
II. CHUẨN BỊ:
HS : 1 máy biến thế nhỏ - nguồn điện – vôn kế xoay chiều.
III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG:
HỌC SINH GIÁO VIÊN
Hoạt động 1: . Phát hiện vai trò của máy biến thế trên đường dây tải điện (3 phút)
a)Trả lời câu hỏi của GV.
b)Phát hiện ra vấn đề phải tăng hiệu điện thế để giảm hao phí khi truyền tải điện, nhưng rồi phải giảm hiệu điện thế ở nơi tiêu dùng. Cần phải có máy làm tăng hay giảm hiệu điện thế.
-Nêu câu hỏi:
+Muốn làm giảm hao phí trên đường dây tải điện, thì làm thế nào thì có lợi nhất ?
+Nếu tăng U lên cao hàng chục ngàn vôn thì có thể dùng điện để thắp đèn, chạy máy được không. Làm thế nào để U = 220V ở nơi sử dụng nhưng tránh được hao phí trên đường dây. Có máy nào đáp ứng được hai nhiệm vụ đó.
Hoạt động 2 :Tìm hiểu cấu tạo của máy biến thế (3 phút )
Làm việc cá nhân, đọc SGK xem hình 37.1 đối chiếu với máy biến thế nhỏ để nhận ra hai cuộn dây có số vòng dây khác nhau, cách điện với nhau và được quấn quanh một lõi sắt chung.
-Yêu cầu HS quan sát hình 37.1 SGK và máy biến thế nhỏ để nhận biết các bộ phận chính của máy biến thế.
Hỏi thêm:
+Số vòng dây của hai cuộn dây có bằng nhau không ?
+Dòng điện có chạy từ cuộn dây này sang cuộn dây kia không ? Tại sao ?
Hoạt động 3 :Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của máy biến thế theo hai giai đoạn (10 phút)
a) Trả lời câu hỏi của GV. Vận dụng kiến thức về xuất hiện dòng điện cảm ứng để dự đoán hiện tượng xảy ra ở cuộn thứ cấp kín khi cho dòng điện xoay chiều qua cuộn sơ cấp.
Quan sát GV làm TN kiểm tra.
b)Trả lời C2. Trình bày lập luận nêu rõ là ta đã biết trong cuộn thứ cấp có dòng điện xoay chiều suy ra có hiện điện thế xoay chiều ở hai đầu cuộn dây thứ cấp.
c)Rút ra kết luận về nguyên tắc hoạt động của máy biến thế. Thảo luận chung ở lớp.
-Nêu câu hỏi:
+Ta đã biết hai cuộn dây đặt cách điện với nhau và có chung một lõi sắt. Nếu cho dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn sơ cấp, thì có dòng điện xoay chiều ở cuộn thứ cấp không ? Bóng đèn mắc ở cuộn thứ cấp có sáng không ?Tại sao ?
-Nêu câu hỏi:
Nếu đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì có hiệu điện thế xoay chiều ở cuộn thứ cấp không ? Tại sao ?
GV biểu diễn TN trong hai trường hợp: Mạch
Giáo án Vật lý 9
Hoạt động 4 : Tìm hiểu tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế (8 phút)
a)Quan sát GV làm TN, ghi các số liệu vào bảng 1.
b)Lập công thức liên hệ giữa U1, U2, n1 và n2 thảo luận, thiết lập công thức U1/U2 = n1/n2.
Phát biểu bằng lời môi liên hệ trên. c)Trả lời câu hỏi của GV.
Nêu dự đoán Quan sát GV làm TN kiểm tra dự đoán. Rút ra kết luận chung. Thảo luận chung ở lớp.
-Nêu câu hỏi:
Hiệu điện thế, số vòng dây của cuộn sơ cấp và của cuộn thứ cấp lần lượt là U1, n1 và U2, n2. Mối quan hệ giữa U1, U2, n1 và n2.
-Yêu cầu HS quan sát TN ghi các số liệu vào bảng 1, căn cứ vào đó để rút ra kết luận. -Biểu diễn TN trong trường hợp n2 > n1 Lấy n1 = 750 vòng, n2 = 1500 vòng, Khi U1 = 3V, xác định U2.
Khi U1 = 2,5V, xác định U2. -Nêu câu hỏi:
Nêu bây giờ ta dùng cuộn 1500 vòng làm cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế thu được ở cuộn thứ cấp 750 vòng sẽ tăng lên hay giảm đi ? Công thức vừa thu được còn đúng nữa không ?
-Khi nào thì máy có tác dụng làm tăng hiệu điện thế, khi nào làm giảm ?
Hoạt động 5 :Tìm hiểu cách lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện, chỉ ra được ở đầu nào đặt máy tăng thế, ở đầu nào đặt máy hạ thế. Giải thích lí do (5 phút)
-Nêu câu hỏi:
Mục đích của máy biến thế là phỉa tăng thế lên hàng trăm ngàn vôn để giảm hao phí trên