Giáo án Vật Lí Lớp 9 - Tiết 41: Các tác dụng của dòng điện xoay chiều. đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều - Năm học 2013-2014

Ngày soạn: 11/1/2014 Ngày giảng: 13/1/2014 Tiết 41: các tác dụng của dòng điện xoay chiều. đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều I. Mục tiêu 1. Kiến thức - Nêu được các tác dụng của dòng điện xoay chiều. - Phát hiện dòng điện là dòng điện một chiều hay dòng điện xoay chiều dựa trên tác dụng từ của chúng. - Nhận biết được ampe kế và vôn kế dùng cho dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều qua các kí hiệu ghi trên dụng cụ. - Bố trí được TN chứng tỏ lực từ đổi chiều khi dòng điện đổi chiều. 2. Kĩ năng - Nêu được các số chỉ của ampe kế và vôn kế xoay chiều cho biết giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện và của điện áp xoay chiều. - Sử dụng các dụng cụ đo điện, mắc mạch điện theo sơ đồ hình vẽ. 3. Thái độ - Trung thực, cẩn thận, ghi nhớ sử dụng điện an toàn. Hợp tác trong hoạt động nhóm. II. Đồ dùng dạy học 1. Giáo viên: - 1 Ampe kế xoay chiều, 1 vôn kế xoay chiều. - 1 bút thử điện - 1 nguồn 1 chiều 3V - 6V; 1 nguồn xoay chiều 3V - 6V. - 1 bóng đèn 3V có đui * Đối với mỗi nhóm học sinh: - Giá có gắn nam châm điện. - 1 nam châm vĩnh cửu gắn trên giá bập bênh. - 1 nguồn điện một chiều 6V. - 1 nguồn điện xoay chiều 6V. - 1 ampe kế xoay chiều. - 1 bóng đèn pin 3V. - 1 công tắc điện. - Các đoạn dây nối mạch điện. 2. Học sinh: Đọc trước bài mới. III. Phương pháp - Thực hành, vấn đáp gợi mở, IV. Tiến trình dạy học 1. ổn định tổ chức (1 phút) ................ 2. Kiểm tra bài cũ (5 phút) ? Dòng điện xoay chiều có đặc điểm gì khác so với dòng điện 1 chiều. ? Dòng điện 1 chiều có những tác dụng gì. 3. Bài mới * Đặt vấn đề(1 phút): ? Liệu dòng điện xoay chiều có tác dụng gì ? Đo cường độ và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều như thế nào. bài mới Hoạt động 1: Tìm hiểu những tác dụng của dòng điện xoay chiều (8phút) Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - GV làm 3 TN biểu diễn như hình 35.1, yêu cầu HS quan sát TN và nêu rõ mỗi TN dòng điện xoay chiều có tác dụng gì ? ? Ngoài 3 tác dụng trên, dòng điện xoay chiều còn có tác dụng gì ? Tại sao em biết ? - GV thông báo : Dòng điện xoay chiều trong lưới điện sinh hoạt có hiệu điện thế 220V nên tác dụng sinh lí rất mạnh, gây nguy hiểm chết người, vì vậy khi sử dụng điện chúng ta phải đảm bảo an toàn. * Tích hợp bảo vệ môi trường - Kiến thức về môi trường: + Việc sử dụng dòng điện xoay chiều là không thể thiếu trong xã hội hiện đại. Sử dụng dòng điện xoay chiều để lấy nhiệt và lấy ánh sáng cú ưu điểm là không tạo ra những chất khí gây hiệu ứng nhà kính, góp phần bảo vệ môi trường. + Tác dụng từ của dòng điện xoay chiều là cơ sở chế tạo các động cơ điện xoay chiều. So với các động cơ điện một chiều, động cơ điện xoay chiều có ưu điểm không có bộ góp điện, nên không xuất hiện các tia lửa điện và các chất khí gây hại cho môi trường. *Chuyển ý: Khi cho dòng điện xoay chiều vào nam châm điện thì nam châm điện cũng hút đinh sắt giống như khi cho dòng diện một chiều vào nam châm. Vậy có phải tác dụng từ của dòng điện xoay chiều giống hệt của dòng điện một chều không ? Việc đổi chiều dòng điện liệu có ảnh hưởng đến lực từ không ? Em hãy thử cho dự đoán. ? Nêu bố trí TN kiểm tra dự đoán đó. I. Tác dụng của dòng điện xoay chiều C1: +TN 1: Cho dòng điện xoay chiều đi qua bóng đèn dây tóc làm bóng đèn nóng lên => dòng điện có tác dụng nhiệt. + Dòng điện xoay chiều làm bóng đèn của bút thử điện sáng lên => dòng điện xoay chiều có tác dụng quang. + Dòng điện xoay chiều qua nam châm điện, nam châm điện hút đinh sắt => Dòng điện xoay chiều có tác dụng từ. - Ngoài 3 tác dụng trên, dòng điện xoay chiều còn có tác dụng sinh lí vì dòng điện xoay chiều trong mạng điện sinh hoạt có thể gây điện giật chết người, - Khi dòng điện đổi chiều thì cực từ của nam châm điện thay đổi, do đó chiều lực từ thay đổi. Hoạt động 2: Tìm hiểu tác dụng từ của dòng điện xoay chiều.(13 phút) K K - GV yêu cầu HS bố trí TN như hình 35.2 và 35.3 (SGK) - GV hướng dẫn kĩ HS cách bố trí TN sao cho quan sát nhận biết rõ, trao đổi nhóm trả lời câu hỏi C2. K K 6V~ N S N S ? Như vậy tác dụng từ của dòng điện xoay chiều có điểm gì khác so với dòng điện 1 chiều? II. Tác dụng từ của dòng điện xoay chiều 1. Thí nghiệm C2: Trường hợp sử dụng dòng điện không đổi, Nếu lúc đầu cực N của thanh nam châm bị hút thì khi đổi chiều dòng điện nó sẽ bị đẩy và ngược lại. Khi dòng điện xoay chiều chạy qua ống dây thì cực N của thanh nam châm lần lượt bị hút, đẩy. Nguyên nhân là do dòng điện đổi chiều. 2. Kết luận: Khi dòng điện chạy qua ống dây đổi chiều thì lực từ của ống dây có dòng điện tác dụng lên nam châm cũng đổi chiều. Hoạt động 3: Tìm hiểu các dụng cụ đo, cách đo cường độ và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều.(8 phút) * ĐVĐ: Ta đã biết cách dùng ampe kế và vôn kế một chiều (kí hiệu DC) để đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế của mạch điện một chiều. Có thể dùng dụng cụ này để đo cường độ dòng điện 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 ? - GV mắc vôn kế hoặc ampe kế vào mạch điện xoay chiều, yêu cầu HS quan sát và so sánh với dự đoán. - GV thông báo : Kim của dụng cụ đo đứng yên vì lực từ tác dụng vào kim luân phiên đổi chiều theo sự đổi chiều của dòng điện. Nhưng vì kim có quán tính, cho nên không kịp đổi chiều quay và đứng yên. - GV giới thiệu : để đo cường độ và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều người ta dùng vôn kế, ampe kế xoay chiều có kí hiệu AC ( hay ~). - GV làm TN sử dụng vôn kế, ampẻ kế xoay chiều đo cường độ, hiệu điện thế xoay chiều. - Gọi 1 vài HS đọc các giá trị đo được, sau đó đổi chỗ chốt lấy điện và gọi HS đọc lại số chỉ. - Gọi HS nêu lại cách nhận biết vôn kế, ampe kế xoay chiều , cách mắc vào mạch điện. - GV thông báo về ý nghĩa của cường độ dòng điện và hiệu điện thế hiệu dụng như 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. III. Đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế xoay chiều A V K + + - - - Khi dòng điện đổi chiều thì kim của dụng cụ đo đổi chiều. K - HS quan sát thấy kim của nam châm đứng yên. A V ~ * Kết luận: + Đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện xoay chiều bằng vôn kế và ampe kế có kí hiệu là Ac (hay ~). + Kết quả đo không thay đổi khi ta đổi chỗ hai chốt của phích cắm vào ổ lấy điện. Hoạt động 4: Vận dụng(5 phút) K A K A - Yêu cầu cá nhân HS thảo luận trả lời C3 - GV hướng dẫn chung cả lớp thảo luận. Nhấn mạnh hiệu điện thế hiệu dụng tương đương với hiệu điện thế của dòng điện một chiều có cùng trị số. K A B - Cho HS thảo luận C4. ~ - GV lưu ý : +Dòng điện chạy qua nam châm điện A là dòng điện xoay chiều. +Từ trường của ống dây có dòng điện xoay chiều có đặc điểm gì ? +Từ trường này xuyên qua cuộn dây dẫn kín B sẽ có tác dụng gì ? - Nếu không đủ thời gian cho C4 về nhà IV. Vận dụng  C3 : Sáng như nhau. Vì hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều tương đương với hiệu điện thế của dòng điện một chiều có cùng giá trị. C4 : Có. Vì dòng điện xoay chiều chạy vào cuộn dây của nam châm điện và tạo ra một từ trường biến đổi . Các đường sức từ của từ trường trên xuyên qua tiết diện S của cuộn dây B biến đổi. Do đó trong cuộn dây B xuất hiện dòng điện cảm ứng. 4. Hướng dẫn học ở nhà(4 phút) ? Dòng điện xoay chiều có những tác dụng gì ? Trong các tác dụng đó, tác dụng nào phụ thuộc vào chiều dòng điện? ? Vôn kế và ampe kế xoay chiều có kí hiệu thế nào ? Mắc vào mạch điện như thế nào ? - Học bài phần ghi nhớ - Tìm hiểu phần có thể em chưa biết (SGK- 97) - Chuẩn bị bài mới: Truyền điện tải đi xa. ? ở các khu dân cư thường có trạm biến thế. Trạm biến thế dùng để làm gì. ? Vì sao ở trạm biến thế thường ghi kí hiệu nguy hiểm không lại gần. ? Tại sao đường dây tải điện có hiệu điện thế lớn ? Làm thế có lợi gì ?