II. Bài tập vớ dụ
cuộn dõy quay quanh tõ mO với tần số bằng tần số của dũng điện
tần số bằng tần số của dũng điện (ta cú từ trường quay)
Hoạt động 4. (10’) Tỡm hiểu: CẤU TẠO VÀ ĐỘNG CƠ KHễNG ĐỒNG BỘ BA PHA.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
3)Cấu tạo và hoạt động của động cơ khụng đồng bộ 3 pha:
a) Cấu tạo;
+ Stato: gồm 3 cuộn dõy giống nhau quấn trờn cỏc lừi sắt gắn cố định trờn vỏ mỏy, đặt lệch nhau 1200 để tạo ra từ trường quay, được nuụi bằng dũng ba pha.
+ Rụto hỡnh trụ cú tỏc dụng như một cuộn dõy quấn trờn lừi thộp được đặt tại tõm vũng trũn.
b)Hoạt động của động cơ: Mắc động cơ vào mạng điện 3 pha, từ trường quay do stato gõy ra làm quay rụto trờn trục. Chuyển động quay của rụto được truyền ra ngồi để vận hành cỏc
ĐỊNHĐỊNH ĐỊNH
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
cơ cấu chuyển động khỏc.
Hoạt động 5. (5’)
CỦNG CỐ NỘI DUNG BÀI HỌC.
1) Trờn cơ sở phõn tớch việc tạo ra từ trường quay, GV hướng dẫn HS tỡm hiểu nội dung bằng cõu hỏi:
H1. Trong vựng cú từ trường quay được tạo bởi dũng điện ba pha, ta đặt một vật dẫn cú trục quay cố định,
vật sẽ thế nào?
- GV phõn tớch để HS thấy: khi vật dẫn quay, sinh cụng cơ học. hệ thống trờn là động cơ khụng đồng bộ ba pha.
H2. Hĩy nờu cấu tạo và hoạt động của động cơ khụng đồng bộ ba pha?
- GV cho HS quan sỏt hỡnh 31.4 và hướng dẫn HS tỡm hiểu cấu tạo của roto lồng súc. - GV tổng kết nội dung bài.
2) HS ghi nhận kiến thức.
IV. Rỳt kinh nghiệm – Bổ sung:
………………………………………………………………………………………………………………… ………. ………………………………………………………………………………………………………………… ………. ………………………………………………………………………………………………………………… ………. ………………………………………………………………………………………………………………… ………. Ngày soạn: 06-12-2009 Tiết 51.
Bài 32.MÁY BIẾN ÁP TRUYỀN TẢI ĐIỆN
I. Mục tiờu:
1) Giới thiệu và yờu cầu HS:
- Hiểu được nguyờn tắc hoạt động, cấu tạo và cỏc đặc điểm của mỏy biến ỏp. - Hiểu nguyờn tắc chung của sự truyền tải điện năng đi xa.
2) Rốn luyện kĩ năng vận dụng, phõn tớch và tớnh toỏn bằng việc giải bài tập đơn giản về biến ỏp và truyền tải điện.
II. C huẩn bị :
1) GV: chuẩn bị mụ hỡnh mỏy biến ỏp, sơ đồ truyền tải và phõn phối điện năng đi xa. 2) HS: ễn tập nội dung: Hiện tượng cảm ứng điện từ, vật liệu từ.
III. Tổ chức cỏc hoạt động dạy học:
Hoạt động 1. (8’) Kiểm tra – vấn đề bài mới.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
+ GV nờu cõu hỏi:
H1. Mụ tả thiết bị tạo ra từ trường quay bằng dũng
điện 3 pha?
H2. Nờu cấu tạo và hoạt động của động cơ khụng
đồng bộ 3 pha?
+ Nờu cỏc cõu hỏi TN đĩ chuẩn bị trờn phiếu học tập. + Nờu vấn đề bài mới:
Mỏy biến ỏp là gỡ? Vỡ sao trong hệ thống truyền tải điện xoay chiều đi xa khụng thể thiếu mỏy biến ỏp? Bài này giỳp ta giải đỏp cõu hỏi đú.
* Yờu cầu HS ụn lại kiến thức về Hiện tượng cảm ứng điện từ.
-HS được kiểm tra trả lời cõu hỏi. -HS nhận xột cõu trả lời của bạn.
-Ghi nhận vấn đề mới của bài.
Hoạt động 2. (20’) Tỡm hiểu: MÁY BIẾN ÁP
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
-Nờu cõu hỏi gợi ý, phõn tớch khi HS trả lời, hướng dẫn HS tỡm hiểu cấu tạo và hoạt động của mỏy biến ỏp.
- Đọc SGK, tỡm hiểu nội dung, trả lời.
-Mỏy hoạt động dựa trờn hiện
1) Mỏy biến ỏp:
a) Đ/n: Là thiết bị dung để biến đổi điện ỏp xoay chiều mà khụng làm thay đổi tần số của nú.
ĐỊNHĐỊNH ĐỊNH
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
H1. Mỏy biến ỏp hoạt động theo
nguyờn tắc nào? Cụng dụng của mỏy?
H2. (Sau khi xem mụ hỡnh) Nờu
cấu tạo của mỏy biến ỏp? Tại sao lừi mỏy phải làm bằng cỏc lỏ thộp mỏng ghộp cỏch điện với nhau?
H3. (Dựa trờn cấu tạo) Trỡnh bày
hoạt động của mỏy biến ỏp? - GV nhấn mạnh chi tiết: Dũng điện trong cuộn thứ cấp cú cựng tần số với dũng điện trong cuộn sơ cấp.
H4. Viết biểu thức xỏc định sđđ
cảm ứng trong cuộn sơ cấp và thứ cấp? Nhận xột.
-Hướng dẫn HS lập biểu thức 32.1 và 32.2
H5. Điện ỏp ở cuộn sơ và thứ cấp
quan hệ thế nào với số vũng dõy trong mỗi cuộn?
GV trỡnh bày về mỏy biến ỏp tự ngẫu.
H6. Hĩy trả lời cõu hỏi C1 và C2
(sau khi xõy dựng được biểu thức 32.4 và 32.5)
tượng cảm ứng điện từ, dựng biến đổi điện ỏp của dũng điện xoay chiều mà khụng thay đổi tần số của dũng điện. -Xem mụ hỡnh, phõn tớch cấu tạo. -Viết biểu thức: 1 1 ; 2 2 e N e N t t φ φ ∆ ∆ = = ∆ ∆ Lập tỉ số: 1 1 1 2 2 2 e N E e = N =E Lập tỉ số: 1 1 1 2 2 2 E U N E =U =N
Ghi nhận về cụng suất của dũng điện trong cuộn sơ và thứ cấp. Trả lời cõu hỏi C1 và C2
b) Cấu tạo và nguyờn tắc hoạt động:
* Cấu tạo: Gồm hai cuộn dõy dẫn cú số vũng khỏc nhau cuốn chung trờn một lừi sắt kớn.
- Lừi hỡnh chữ nhật, gồm nhiều lỏ thộp (pha silic) mỏng ghộp cỏch điện với nhau.
- Cuộn dõy thường là đồng: Cuộn nối với dũng điện xoay chiều gọi là cuộn sơ cấp; cuộn nối với tải tiờu thụ gọi là cuộn thứ cấp.
* Hoạt động: Dựa trờn hiện tượng cảm ứng điện từ:
- Dũng điện xoay chiều ở cuộn sơ cấp làm xuất hiện từ trường biến thiờn trong lừi với tần số ω.
- Từ trường biến thiờn làm từ thong qua cuộn thứ cấp biến thiờn, làm xuất hiện một suất điện động cảm ứng cú tần số ω.
- Giữa hai đầu dõy thứ cấp cú một điện ỏp xoay chiều
c) Sự biến đổi điện ỏp và cường độ dũng điện:
Cỏc thụng số của cuộn sơ và thứ cấp.
+Số vũng dõy: N1, N2 +Suất điện động e1, e2 +Điện ỏp: U1, U2. Ta cú: 1 1 2 2 e N e = N hay 1 1 2 2 E N E = N
-Bỏ qua điện trở ở mỗi cuộn E1 = U1 và E2 = U2 do đú: 1 1
2 2
U N
U = N
+Mỏy tăng ỏp: N2 > N1 và U2 > U1. +Mỏy hạ ỏp : N2 < N1 và U2 < U1. Bỏ qua điện năng hao phớ.
U1I1 = U2I2 hay 1 1 2 2
I UI =U I =U
Hoạt động 3. (12’) Tỡm hiểu: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG.
Hoạt động của GV Hoạt động của GV Nội dung
Yờu cầu HS đọc SGK mục 2. Nờu cõu hỏi:
H1. Điện năng truyền tải đi xa cú bị
hao phớ khụng? Vỡ sao?
H2. Cụng suất hao phớ trờn đường
dõy truyền tải xỏc định bằng cụng thức nào?
H3 Nhận xột gỡ về cụng suất hao phớ
ở cỏc mạch tiờu thụ?
H4. Với cụng suất của nguồn và hệ
số cụng suất của mạch xỏc định, bằng cỏch nào cú thể giảm được
Tỡm hiểu, trả lời cõu hỏi: - Điện năng hao phớ do tỏa nhiệt trờn đường dõy.
-Lập cụng thức 32.6 theo gợi ý của GV.
-Tỡm hiểu quỏ trỡnh truyền tải điện năng theo sơ đồ 32.3
- Điện năng truyền tải hao phớ do tỏa nhiệt trờn đường dõy.
- Cụng suất hao phớ ( ) 2 2 2 cos R RI U ϕ ∆ =P = P
R: điện trở đường dõy P: cụng suất truyền đi. U: điện ỏp nơi phỏt.
cosϕ: hệ số cụng suất của mạch tiờu thụ.
ĐỊNHĐỊNH ĐỊNH
Hoạt động của GV Hoạt động của GV Nội dung
cụng suất hao phớ?
- Cho HS xem sơ đồ phõn phối điện năng, quỏ trỡnh truyền tải bằng mỏy biến ỏp.
- Yờu cầu HS xem cột phụ. Tỡm hiểu về hiệu suất truyền tải điện.
-Hai cỏch giảm cụng suất hao phớ: SGK
-Hiệu suất truyền tải:
12 2
H=P
P
P2: cụng suất lấy ra từ mỏy biến thế. P1: cụng suất đưa vào cuộn sơ cấp.
Hoạt động 4. (5’) Vận dụng củng cố.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- GV nờu cõu hỏi củng cố bài:
H1. Hĩy làm BTTN 1,2 SGK. H2. Trả lời cõu hỏi 1 SGK.
- Hướng dẫn HS chuẩn bị ở nhà. Giải BT 3, 4 SGK trang 172.
Giải BT về dũng điện xoay chiều SGK trang 173.
- Trả lời.
- Ghi nhận những chuẩn bị ở nhà.
IV. Rỳt kinh nghiệm – Bổ sung:
………………………………………………………………………………………………………………… ………. ………………………………………………………………………………………………………………… ………. ………………………………………………………………………………………………………………… ………. ………………………………………………………………………………………………………………… ………. Ngày soạn: 16-12-2009 Tiết 52-53.
BÀI TẬP VỀ DềNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. Mục tiờu:
1) Hệ thống kiến thức và phương phỏp giải bài tập về dũng điện và mạch điện xoay chiều.
2) Rốn luyện kĩ năng vận dụng, phõn tớch và tớnh toỏn ở HS thụng qua bài toỏn về dũng điện xoay chiều. II. C huẩn bị :
1) GV: Chọn bài tập với nội dung cần luyện tập, chọn phương phỏp thớch hợp cho việc giải từng nội dung bài toỏn.
2) HS: ễn tập những kiến thức cơ bản cho bài toỏn về mạch xoay chiều.. III. Tổ chức cỏc hoạt động dạy học:
Hoạt động 1. (5’) ễN TẬP.
GV yờu cầu HS nhắc lại những kiến thức cơ bản, đặc trưng cho một đoạn mạch điện xoay chiều. -Cỏch tớnh điện trở ZL; ZC; Z của đoạn mạch.
-Liờn hệ giữa điện ỏp và cường độ dũng điện trong đoạn mạch. -Phương phỏp giản đồ vec-tơ ỏp dụng cho từng đoạn mạch.
Hoạt động 2. (80’) GIẢI BÀI TẬP
1) Bài toỏn trắc nghiệm: 20’
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
- GV chuẩn bị trước 10 bài toỏn trắc nghiệm với nội dung: + Túm tắt cỏc cụng thức ỏp dụng cho từng đoạn mạch. + Hoỏn đổi cỏc đại lượng trong cỏc cụng thức.
+ Tớnh nhanh Z, U, I cho cỏc dạng đoạn mạch.
- HS đọc kĩ đề bài toỏn, cỏ nhõn thực hiện việc giải bài toỏn, thảo luận nhúm, so sỏnh kết quả.
- Lắng nghe, phõn tớch cỏch trỡnh bày của nhúm, so sỏnh với cỏch giải cỏ nhõn, rỳt ra phương phỏp giải nào
ĐỊNHĐỊNH ĐỊNH
- Yờu cầu HS trong mỗi nhúm trao đổi, giải bài tập, đại diện mỗi nhúm trỡnh bày kết quả. GV nhận xột, cho điểm cho mỗi nhúm.
hiệu quả hơn.
2) Bài toỏn tự luận: BÀI TỐN VỀ ĐẠI CƯƠNG DềNG ĐIỆN XOAY CHIỀU. (20’)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
Hướng dẫn HS phõn tớch nội dung bài toỏn. Gọi 1HS lờn bảng thực hiện tớnh toỏn. GV nờu lần lượt cõu hỏi gợi ý:
H1. Mạch cú cỏc loại điện trở
nào? Hĩy tớnh giỏ trị cỏc loại điện trở đú?
H2. Viết cụng thức tớnh tổng
trở của mạch. Cường độ hiệu dụng tớnh bằng cụng thức nào?
H3. Viết biểu thức liờn hệ về
pha của hiệu điện thế và cường độ dũng điện trong một đoạn mạch?
H4. Trường hợp nào của
mạch cú cụng suất đạt cực đại, Pmax tớnh thế nào?
-Hướng dẫn HS phõn biệt sự khỏc nhau về cụng suất của mạch khi cú cộng hưởng và cụng suất cực đại ứng với một giỏ trị điện trở thuần của mạch (đĩ làm ở tiết bài tập) -Nhận xột bài giải của HS. - Mở rộng thờm trường hợp ghộp thờm tụ điện C’ với tụ C trong 2 trường hợp: + Ghộp nối tiếp. + Ghộp song song Vẫn cú thể làm thay đổi độ lệch pha của u và i trong mạch.
- HS thảo luận nhúm, phõn tớch cỏch giải, cỏ nhõn thực hiện tớnh toỏn.
- Một HS thực hiện việc giải bài toỏn trờn bảng. + Tớnh ZL = ωL + Tớnh ZC = 1 C ω + Tớnh ZAB = ( ) (2 )2 0 L C R R+ + Z −Z AB AB U I Z =
+ Tỡm cụng suất P của dũng điện trờn mạch bằng cụng thức: P = (R + R0)I2. - Cỏ nhõn thực hiện tớnh toỏn để tỡm kết quả. 40 ; 160 ; 1 120 2 ; ; 30 . 2 L C AB Z Z Z I A P W = Ω = Ω = Ω = =
- Thảo luận nhúm viết biểu thức:
( ) ( ) 0 0 cos 100 cos 100 MN AB MN AB MN i I t u U t π ϕ π ϕ ϕ = − ⇒ = − + - Cỏ nhõn thực hiện những tớnh toỏn tớnh: 0 0 0 0 tan ; tan MN MN L C L AB MN U I Z Z Z Z R R R ϕ ϕ = − = = + -Tớnh C’ từ ZC = ZL để mạch cú cộng hưởng -Tớnh max 0 U I R R = + .
-Tớnh lại Pmax =(R R I+ 0) max2
Mạch điện xoay chiều như hỡnh vẽ :
Điện trở thuần của mạch R = 90Ω. Cuộn cảm
cú điện trở R0 = 30Ω và hệ số tự cảm L 0, 4H
π =
Tụ điện cú điện dung thay đổi được.
Đặt một điện ỏp u = 120cos100πt (V) vào hai đầu mạch. 1- Khi 100 1,6 C àF π = . Xỏc định: a) Tổng trở và cường độ hiệu dụng qua mạch.
b) Cụng suất của dũng điện trờn mạch.
c) Viết biểu thức hiệu điện thế hai đầu cuộn cảm.
2- Điều chỉnh điện dung C của tụ đến giỏ trị C’ để cụng suất của mạch cực đại. Tớnh C’ và cụng suất cực đại.
Bài 2. BÀI TỐN VỀ ĐỘ LỆCH PHA CỦA HAI HIỆU ĐIỆN THẾ TRấN MẠCH RLC.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
Hướng dẫn HS phõn tớch nội dung bài toỏn.