ĐO CƯỜNG ĐỘ VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ XOAY CHIỀU
TIẾT 41 BÀI 37 : MÁY BIẾN THẾ
I/ MỤC TIÊU:
1. Kiến thức:
- Nêu được các bộ phận chính của máy biến thế gồm 2 cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau được quấn quanh một lỏi sắt chung.
- Nêu được công dụng chính của máy biến thế là làm tăng hay giảm hiệu điện thế hiệu dụng theo công thức: U 1 / U2 = n1 / n2 .
2. Kĩ năng:
- Giải thích được vì sao máy biến thế hoạt động được với dòng điện xoay chiều mà không hoạt động được với dòng điện một chiều.
- Vẽ được sơ đồ lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện.
3. Thái độ: Học tập nghiêm túc, ghi chép đầy đủ.
II/ CHUẨN BỊ:
* Đối với mỗi nhóm HS: - 1 máy biến thế nhỏ, cuộn sơ cấp có 750 vòng và cuộn thứ cấp 1500 vòng, - nguồn điện xoay chiều 0 – 12V, - 1 vôn kế xoay chiều.- 1 bóng đèn 12V, 2 dây nối
III/ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG CỦA HS:
1/ Ổn định tổ chức:
2/ Kiểm tra bài cũ: (5 phút)
a) Vì sao có sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện?
b) Nêu công thức tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện?
c) Chọn biện pháp nào có lợi nhất để giảm công suất hao phí trên đư6ờng dây tải điện? Vì sao?
3/ Bài mới:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng * Hoạt động 1: (5 phút)
Phát hiện vai trò của máy biến thế trên đường dây tải điện:
1. PPGD : Bàn tay nặn bột 2. KTDH : Hoạt động nhóm 3. Tổ chức dạy học :
+ Nêu câu hỏi: - Muốn giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện, ta làm thế nào thì có lợi nhất?
- Nếu tăng U lên cao hàng chục ngàn Vôn thì có thể dùng điện đó để thắp sáng hoặc chạy máy được không? Phải làm thế nào để điện ở nơi tiêu thụ chỉ có U = 220V mà lại tránh hao phí trên đường dây tải điện? Có loại máy nào giúp ta thực hiện cả hai nhiệm vụ đó? (Giới thiệu máy biến thế)
a)Trả lời các câu hỏi của GV b) Phát hiện ra vấn đề phải tăng hiệu điện thế để giảm hao phí khi truyền tải điện nhưng lại phải giảm U ở nơi tiêu thụ. Vậy cần phải có một loại máy làm tăng và giảm hiệu điện thế.
* Hoạt động 2: (15 phút)
Tìm hiểu cấu tạo của máy biến thế:
1. PPGD : Bàn tay nặn bột 2. KTDH : Hoạt động nhóm 3. Tổ chức dạy học :
+ Yêu cầu HS quan sát hình 37.1SGK và máy biến thế nhỏ để nhận biết các bộ phận chính của
+ Làm việc cá nhân
- Đọc SGK. Xem hình 37.1 Đối chiếu với máy biến thế nhỏ để nhận ra 2 cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau, cách điện với nhau và được quấn quanh một lỏi sắt chung
I / Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế:
1/ Cấu tạo: Hình 37.1
Gồm: - 2 cuộn dây có số vòng dây khác nhau, đặt cách điện với nhau và được quấn quanh một lỏi sắt chung
máy biến thế
+ Hỏi thêm:- Số vòng dây của hai cuộn dây có bằng nhau không?
- Dòng điện có thể chạy từ cuộn dây này sang cuộn dây kia được không? Vì sao?
- Chuyển ý : Máy biến thế hoạt động như thế nào ? Ta nghiên cứu sang phần 2
*Hoạt động 3: (20 phút)
Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của máy biến thế theo hai giai đoạn:
1. PPGD : Bàn tay nặn bột 2. KTDH : Hoạt động nhóm 3. Tổ chức dạy học :
+ Nêu câu hỏi: - Ta biết 2 cuộn dây
của máy biến thế đặt cách điện với nhau và có chung 1 lỏi sắt.
Bây giờ
nếu ta cho dòng điện xoay chiều chãy qua cuộn sơ cấp thì liệu có xuất hiện dòng điện cảm ứng ở cuộn thứ cấp không? Bóng đèn mắc ở cuộn thứ cấp có sáng không? Tại sao?
+ GV tiến hành TN kiểm tra - Trả lời câu C1: Đèn sáng. Vì khi đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp một U xoay chiều thì sẽ tạo ra trong cuộn dây 1 dòng điện xoay chiều.
Lỏi sắt bị nhiễm từ trở thành 1 nam châm có từ trường biến thiên; số đường sức từ của từ trường xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp biến thiên. Do đó trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện cảm ứng làm cho đèn sáng.
+ Nêu câu hỏi: - Nếu đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp một U xoay chiều thì liệu ở 2 đầu cuộn thứ cấp có xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều không? Tại sao?
- Chuyển ý : Mối quan hệ giữa điện áp đầu ra và điện áp đầu vào được thể hiện bằng công thức nào
? Ta nghiên cứu sang phần II
a) Trả lời câu hỏi của GV:
Vận dụng kiến thức về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng để dự đoán hiện tượng xảy ra ở cuộn thứ cấp kín khi có dòng điện xoay chiều chãy qua cuộn sơ cấp + Quan sát GV làmTN kiểm tra.
b) Trả lời câu C2: đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp một U xoay chiều thì trong cuộn dây đó có dòng điện xoay chiều chạy qua. Từ trường trong lỏi sắt luân phiên tăng giảm. Vì thế số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp luân phiên tăng giảm. Kết quả là trong cuộn thứ cấp xuất hiện một dòng điện xoay chiều do một hiệu điện thế xoay chiều gây ra
c) Rút ra kết luận về nguyên tắc hoạt động của máy biến thế:
- Thảo luận chung ở lớp
2/ Nguyên tắc hoạt động:
+ Câu C1:
+ Câu C2:
3/ Kết luận:
Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ở 2 đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều .
* Hoạt động 4: (10 phút)
Tìm hiểu tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế
II/ Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế:
1/ Quan sát:
(làm tăng hoặc giảm U) 1. PPGD : Bàn tay nặn bột 2. KTDH : Hoạt động nhóm 3. Tổ chức dạy học :
+ Nêu câu hỏi: Khi đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp một U xoay chiều U1 thì ở 2 đầu cuộn thứ cấp cũng xuất hiện một U xoay chiều U2 . Mặc khác ta biết n1 ≠ n2. Vậy hiệu điện thế ở 2 đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế có mối quan hệ như thế nào với số vòng dây của mỗi cuộn?
+ Yêu cầu HS quan sát TN. Ghi các số liệu vào bảng 1. Căn cứ vào đó rút ra kết luận
+ Biểu diễn TN trường hợp n2 n1
(tăng thế). Lấy n1 =750 vòng n2
=1500vòng. Khi U1 =3V Tìm U2
Khi U1 =2,5V Tìm U2
- Chuyển ý : Vị trí các máy biến thế tăng áp và giảm áp được lắp dặt như thế nào trên đường dây ? Ta nghiên cứu sang phần III
a) Quan sát GV làm TN
- Ghi số liệu thu được vào bảng 1 b) Lập công thức liên hệ giữa U1,
U2 và n1, n2 .
- Thảo luận ở lớp, thiết lập công thức:
- Phát biểu bằng lời mối quan hệ.
c) Trả lời câu hỏi của GV - Nêu dự đoán:
- Quan sát GV làm TN kiểm tra dự đóan
- Rút ra kết luận chung.
- Thảo luận chung ở lớp.
+ Câu C3: Nhận xét: U ở 2 đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỷ lệ với số vòng dây của các cuộn dây tương ứng.
1 1
2 2
U N
U N
2/ Kết luận: Hiệu điện thế ở 2 đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỷ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn + Khi U1 U2: Ta có máy hạ thế.
+ Khi U1 U2: Ta có máy tăng thế
* Hoạt động 5: (15 phút)
Tìm hiểu cách lắp đặt máy biến thế ở 2 đầu đường dây tải điện Chỉ ra được ở đầu nào đặt mát tăng thế và đầu nào đặt máy hạ thế. Giải thích lý do
1. PPGD : Bàn tay nặn bột 2. KTDH : Hoạt động nhóm 3. Tổ chức dạy học :
+ Nêu câu hỏi: - Mục đích của việc dùng máy biến thế là phải tăng U lên hàng trăm nghìn vôn để giảm hao phí trên đường dây tải điện nhưng mạng điện dùng trong sinh hoạt chỉ 220V Vậy ta phải làm thế nào đề vừa giảm hao phí trên đường dây tải điện, vừa đảm bảo phù hợp với dụng cụ điện?
+ Làm việc cá nhân - Trả lời
III/ Lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện:
Hoạt động 6: Vận dụng (15 phút)
Xác định số vòng của các cuộn dây của máy biến thế phù hợp với yêu cầu cụ thễ về tăng thế hay giảm thế
+ Làm việc cá nhân - Trả lời câu C4.
- Trình bày kết quả ở lớp
IV/ VÂN DỤNG:
+ Câu C4:
- Cuộn 6V có 109 vòng. Cuộn 3V có 54 vòng
+ Yêu cầu HS áp dụng công thức vừa
thu được để trả lời câu C4 + Nêu một số câu hỏi Củng cố.
*Hoạt động 7: Củng cố (4 phút) - Vì sao khi đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều, thì ở 2 đầu cuộn thứ cấp cũng xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều?
- Hiệu điện thế ở 2 đầu các cuộn dây của máy biến thế với số vòng dây của mỗi cuộn như thế nào?
+ Tự đọc phần ghi nhớ
+ Trả lời các câu hỏi Củng cố của GV
4/ Hướng dẫn về nhà: (1 phút)
- Làm các bài tập từ 37.1 đến 37.4 SBT.
- Xem trước bài 38: THỰC HÀNH: VẬN HÀNH MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ MÁY BIẾN THẾ . Ngày soạn : 20/1/2016
Ngày dạy : 29/1/2016