Giáo án Vật Lí Lớp 9 - Tiết 41, Bài 37: Máy biến thế - Năm học 2011-2012

ức =. 3. Chuẩn bị: 3.1/. GV: Chuẩn bị: Biến thế thực hành. Biến thế nguồn. Công tắc. Dây dẫn. Bóng đèn 2,5V. Bảng lắp điện. 1 vôn kế xoay chiều. 3.2/. HS: Nghiên cứu nội dung bài 37 4. Tiến Trình: 4.1/ Ổn định, tổ chức và kiểm diện: Kiểm tra sĩ số lớp. Kiểm tra vệ sinh lớp 4.2/ Kiểm tra miệng: ? Khi truyền tải điện năng đi xa thì có biện pháp nào làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện? Biện pháp nào tối ưu nhất? ? Thực hiện bài tập 36.1 SBT. (10đ) è Có 2 cách: giảm R hoặc tăng U.Muốn giảm R thì phải tăng S (R = ) nghĩa là dây dẫn có tiết diện lớn, đắt tiền, nặng, phải có hệ thống cột điện lớn --> tốn kém. Tăng U, công suất hao phí sẽ giảm rất nhiều (P tỉ lệ nghịch với U²) Phải chế tạo máy tăng hiệu điện thế.* Kết luận: Để giảm hao phí điện năng do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện thì tốt nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây. 4.3/ BÀI MỚI: * HĐ1: Tổ chức tình huống vào bài: =>GVĐVĐ: Đặt câu hỏi nêu tình huống vào bài: Ở bài trước ta đã biết là để làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện thì ta phải tăng thế ở hai đầu dây để làm giảm hao phí. Nhưng làm như vậy thì cần phải có máy biến thế. è Vậy bài hôm nay giúp chúng ta nghiên cứu xem máy biến thế có cấu tạo như thế nào và hoạt động ra sao? HOẠT ĐỘNG THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG * HĐ2: Tìm hiểu cấu tạo của máy biến thế : - GV: cho học sinh quan sát hình 37.1 phóng to. - HS: Cá nhân HS nghiên cứu SGK để tìm hiểu hấu tạo của máy biến thế. ? Số vòng dây của hai cuộn có bằng nhau không? ? Dòng điện có thể chạy từ cuộn dây này sang cuộn dây kia được không? Vì sao? - HS: nghiên cứu thông tin và trả lời. è Máy biến áp gồm có hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau và cách điện nhau. Hai cuộn dây quấn chung một lõi sắt có pha Silic. * HĐ3: Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của máy biến thế theo hai giai đoạn - HS: Đọc thông tin câu hỏi và Nêu dự đoán theo câu hỏi C1. - GV: Tiến hành giới thiệu dụng cụ thí nghiệm, mục đích làm thí nghiệm và các bước làm thí nghiệm. Làm TN kiểm tra. -HS: Quan sát TN của giáo viên. - HS:hoạt động nhóm trả lời câu hỏi C1 và C2. I. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế 1) Cấu tạo: hình 37.1. Máy biến áp gồm có hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau và cách điện nhau. Hai cuộn dây quấn chung một lõi sắt có pha Silic. 2) Nguyên tắc hoạt động C1: Có sáng. Vì khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì sẽ tạo ra trong cuộn dây đó một dòng điện xoay chiều. Lõi sắt bị nhiễm từ trở thành một nam châm có từ trường biến thiên; số đường sức từ của từ trường xuyên qua tiết điện S của cuộn thứ cấp biến thiên, do đó trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện thứ cấp làm cho đèn sáng. + Đại diện nhóm mình trình bày + Nhóm khác nhận xét và giáo viên hoàn chỉnh câu hỏi. - GDBVMT: Các trạm biến thế cần phải có biện pháp tự động khắc phục sự cố khi có xảy ra sự cố và cần phải có biện pháp an toàn khi vận hành máy biến thế vì khi máy biến thế cháy thì lớp tản nhiệt rất có hại cho môi trường. - MR: Khi máy biến thế làm việc thì tỏa nhiệt rất lớn nên người ta dùng một loại dầu đặc biệt để làm mát máy. -GV: Làm TN biểu diễn, đohiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp trong hai trường hợp: mạch thứ cấp kín và mạch thứ cầp hở. - HS: Thảo luận nhóm rút ra kết luận về nguyên tắc hoạt động của máy biến thế. * HĐ4: Tìm hiểu tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế (làm tăng hoặc giảm hiệu điện thế) -GV: Làm TN biểu diễn. -HS: Quan sát và ghi các số liệu vào bảng 1 SGK. -HS: Dựa vào kết quả ở bảng 1, trả lời câu C3. - HS: Thảo luận nhóm, thiết lập công thức =. - HS: Phát biểu bằng lời mối liên hệ trên theo câu C3. - GV: Biểu diễn TN trường hợp n2>n1 (tăng thế) Lấy n1 = 200 vòng, n2 = 400 vòng Khi U1 = 3V, xác định U2. Khi U1 = 2,5V, xác định U2. - HS: Nêu dự đoán, công thức vừa thu được còn đúng nữa không? - HS: Quan sát GV làm thí nghiệm, thảo luận nhóm và rút ra kết luận. - GV: Khi nào thì máy có tác dụng làm tăng hiệu điện thế, khi nào làm giảm? * HĐ5: 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. - GV: Mục đích của việc dùng máy biến thế là phải tăng hiệu điện thế lên hàng trăm nghìn vôn để giảm hao phí trên đường dây tải điện, nhưng mạng điện tiêu dùng hàng ngày chỉ có hiệu điện thế 220V. Vậy ta phải làm thế nào để vừa giảm được hao phí trên đường dây tải điện, vừa đảm bảo phù hợp với dụng cụ tiêu thụ điện? * HĐ6: Vận dụng -HS: Cá nhân HS thực hiện câu hỏi C4 -GV: ! Chúng ta vận dụng công thức của mba để tính. -HS: HS khác nhận xét vâu trả lời của bạn. -GV: Nhận xét chung và thống nhất câu trả lời của học sinh. è GIÁO DỤC HƯỚNG NGHIỆP: ngày nay bằng các tăng số vòng dây của cuộn thứ cấp thì các kỹ sư đã chế ra các loại máy biến thế có thể nâng hiệu điện thế lên 500.000V để làm giảm công suất hao phí trên đường dây. C2: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì trong cuộn dây đó có dòng điện xoay chiều chạy qua. Từ trường trong lõi sắt luân phiên tăng giảm, vì thế số đường sức từ xuyên qua tiết điện S của cuộn dây thứ cấp luân phiên tăng giảm. Kết quả là trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện xoay chiều. Một dòng điện xoay chiều phải do một hiệu điện thế xoay chiều gây ra. Bởi vậy ở hai đầu cuộn thứ cấp có một hiệu điện thế xoay chiều. 3) Kết luận: khi đặt vào hai đầu của cuộn sơ cấp máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu của cuộn thứ cấp một hiệu điện thế xoay chiều. II. Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế 1) Quan sát: (Bảng 1 SGK) C3: Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của các cuộn dây tương ứng. 2) Kết luận: Hiệu điện thế của mỗi hai đầu cuộn dây cũa máy biến thế tỷ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn. U1/U2 = n1/n2 III. Lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện - Hình 37.2. Ở hai đầu của đường dây tải điện có hai loại máy biến thế có nhiệm vụ khác nhau. Một loại là tăng thế còn một loại hạ thế. IV. Vận dụng: C4: Từ = ta có: Cuộn 6V có 109 vòng. Cuộn 3V có 54 vòng. 4.4/ Câu hỏi và bài tập củng cố: - HS: Nhắc lại ghi nhớ (SGK) - HS: Thực hiện bài tập 37.1 SBT. => Chọn phương án D. -HS: thực hiện bài tập 37.2 SBT. => 12 V. ? Nêu cấu tạo của máy biến thế. => Máy biến áp gồm có hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau và cách điện nhau. Hai cuộn dây quấn chung một lõi sắt có pha Silic. ? Nêu nguyên tắc hoạt động của máy biến thế. => khi đặt vào hai đầu của cuộn sơ cấp máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu của cuộn thứ cấp một hiệu điện thế xoay chiều. 4.5/ Hướng dẫn HS tự học: Đối với tiết học hôm nay: Học thuộc ghi nhớ và xem lại SGK, xem lại các tính chất của máy biến thế đã học trong bài. Làm các bài tập từ bài 37.2" 37.4 SBT bằng cách vận dụng cấu tạo, hoạt động và công thức của máy biến thế. Đọc phần “có thể em chưa biết” Đối với bài học tiếp theo: Đọc và nghiên cứu trước bài thực hành: “Vận hành máy phát điện và máy biến thế”. Chuẩn bị trước mẫu báo cáo thực hành. 5. Rút kinh nghiệm: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .