Giáo án Vật lí Lớp 9 - Tiết 43, Bài 37: Máy biến thế - Năm học 2013-2014 - Phan Quang Hiệp

Tuần: 22 Ngày soạn: 18-01-2014 Tiết : 43 Ngày dạy : 20-01-2014 Bài 37: MÁY BIẾN THẾ I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: - Nêu được nguyên tắc cấu tạo của máy biến áp. - Giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy biến áp. - Nêu được điện áp hiệu dụng ở hai đầu các cuộn dây máy biến áp tỉ lệ thuận với số vòng dây của mỗi cuộn. - Vận dụng được công thức . - Nêu được một số ứng dụng của máy biến áp. 2. Kĩ năng: - Vẽ được sơ đồ lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện. 3. Thái độ: - Biết làm việc tự lực để tiến hành có kết quả công việc. II . Chuẩn bị: 1. GV: - Nội dung SGK. 2. HS: - Ôn lại công thức công suất và công thức toả nhiệt của dòng điện. III . Tổ chức hoạt động dạy và học: 1. Ổn định lớp: - Kiểm tra sĩ số vệ sinh lớp. 2. Kiểm tra bài cũ: - Dòng điện xoay chiều có những tác dụng nào? Trong các tác dụng đó tác dụng nào phụ thuộc với chiều cùa dòng điện. Hãy mô tả một TN chứng tỏ dòng điện xoay chiều của tác dụng từ và lực từ khi đó thay đổi chiều của dòng điện. Vôn kế và ampe kế xoay chiều có kí hiệu như thế nào? Mắc vào mạch điện như thế nào? 3 Tiến trình: GV tổ chức các hoạt động Hoạt động của học sinh Kiến thức cần đạt Hoạt động 1: Phát hiện vai trò của máy biến thế trên đường dây tải điện: - Muốn làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện ta làm thế nào là có lợi nhất? - Nếu tăng hiệu điện thế lên chục nghìn vôn thì có thể dùng điện đó tắp sáng, chạy máy được không? phải làm như thế nào để hiệu điện thế ở nơi tiêu thụ chỉ còn 220V mà lại tránh được hao phí trên đường dây tải điện? Có loại nào giúp ta có thực hiện hai nhiệm vụ đó? - Như vậy các em đã thảo luận, ta phải tăng hiệu điện thế để làm giảm hao phí nhưng rồi lại làm giảm hiệu điện thế cho phù hợp với dụng cụ dùng điện. Muốn làm được việc đó người ta phải dùng máy biến thế - Trả lời câu hỏi của GV. - Phát hiện ra vấn đề phải tăng hiệu điện thế để giảm hao phí khi truyền tải điện , nhưng rồi lại giảm hiệu điện thế nơi tiêu thụ điện . - Phát hiện ra vấn đề phải có một loại máy để làm tăng hiệu điện thế và làm giảm hiệu điện thế. - HS chú ý lắng nghe. Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo của máy biến thế: - Cho hs quan sát hình 37.1 SGK và máy biến thế nhỏ để nhận biết được những bộ phận chính của máy biến thế. - Hỏi thêm: “Cấu tạo” - 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? - Đọc SGK xem hình 37.1 SGK đối chiếu với máy biến thế nhỏ để nhận ra hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau, cách điện với nhau và được quấn quanh một lõi sắt chung. Cấu tạo: - Hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau, đặt cách điện với nhau. - Một lõi sắt hay thép chung cho cả hai cuộn dây. Hoạt động 3: Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của máy biến thế: - Ta biết rằng hai cuộn dây của máy biến thế đặt cách điện với nhau và có chung một lõi sắt. Bây giờ nếu ta cho dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây 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 lên không? tại sao? - Nếu đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì liệu ở cuộn thứ cấp có xuất hiện dòng điện xoay chiều hay không? tại sao? - Cho HS thảo luận nhóm để rút ra kết luận về nguyên tắc hoạt động của náy biến thế. - Trả lời câu hỏi của GV vận dụng kiến thức về điều liện xuất hiện dòng điện cảm ứng để dự đoán hiện tượng xảy ra ở cuộn thứ cấp khi cho dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn sơ cấp.(Trả lời C1) Quan sát GV làm TN – KTR - Trả lời C2. Trình bày lập luận nêu rõ là ta đã biết trong cuộn thứ cấp có dòng điện xoay chiều, mà muốn có dòng điện phải có một hiệu điện thế xoay chiều giữa hai đầu dây .Vì thế ở hai đầu cuộn thứ cấp cũng có một hiệu điện xoay chiều . - Rút ra kết luận về nguyên tắc hoạt động của máy biến thế I. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế: 1. Cấu tạo: - Hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau, đặt cách điện với nhau . - Một lõi sắt hay thép chung cho cả hai cuộn dây 2. Hoạt động: C2: Vì thế ở hai đầu cuộn thứ cấp cũng có một hiệu điện xoay chiều. 3. Kết luận: Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều. Hoạt động 4: Tìm hiểu tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế (làm tăng hoặc làm giảm hiệu điện thế): - Như ta đã thấy khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều U1 thì ở hai đầu cuộn thứ cấp cũng xuất hiện hiệu điện thế U2, mặt khác ta lại biết số vòng n1 ở cuộn sơ cấp khác số vòng n2 ở cuộn thứ cấp, vậy hiệu thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế có mối quan hệ như thế nào với số vòng dây của mỗi cuộn? - Cho hs quan sát TN và 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=750vòng, n1=1500vòng Khi U1=3V, xác định U2=?V Khi U1=2,5V, xác định U2=?V - Nêu câu hỏi: Nếu bây giờ ta dùng cuộn dây 1500 vòng làm cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế thu được ở cuộn thứ cấp 750 vòng sẽ tăng hay giảm đi? công thức vừa thu được còn đúng nữa không? - Khi nào thì máy có tác dụng làm tăng hiệu điện thế, làm giảm hiệu điện thế? Ghi các số liệu ghi được vào bảng . Kết quả đo Lần TN U1 (V) U2 (V) n1 (vòng ) n1 (vòng ) 1 2 3 - Lập công thức liên hệ giữa U1, U2, n1, n2.Thảo luận ở lớp thiết lập công thức Phát biểu bằng lời mối liên hệ trên. - Trả lời câu hỏi của GV . Nêu dự đoán, quan sát TN – KT của GV rút ra kết luận chung Thảo luận chung cả lớp. - Kết luận: Hiệu điện thế giữa haiu đầu cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn Khi U1>U2 là máy hạ thế Khi U1<U2 là máy tăng thế II. Tác dụng làm biến đổi U của máy biến thế: 1. Quan sát: 2. Kết luận: Hiệu điện thế giữa haiu đầu cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn Khi U1>U2 là máy hạ thế Khi U1<U2 là máy tăng thế Hoạt động 5: Tìm hiểu việc lắp đặt máy biến thế ở hai đâu đường dây tải điện, chỉ ra được đầu nào đặt máy tăng thế, ở dầu nào đặt máy giảm thế. Giải thích lí do: - Hỏi: 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 phaỉ làm như thế nào để giảm được hao phí trên đường dây tải điện, vừa đảm bảo phù hợp với dụng cụ tiêu thụ điện? - Quan sát hình 37.2 và chỉ ra nơi lắp máy biến thế tăng thế, nơi lắp máy biến thế hạ thế. III. Lắp đặt máy biến thế ở hai đầu day tải điện: SGK Hoạt động 6: Vận dụng: - Hướng dẫn hs tìm hiểu và giải - Đề bài đại lượng cào đã biết , đại lượng nào cần tìm , muốn tính đại lượng đó thì ta áp dụng công thứ nào? - Gọi một hs lên bảng làm hs dưới lớp tự làm - Kiểm tra kết quả thực hiện của hs, thống nhất kết quả và ghi vở - Cá nhân tự làm C4 Cho biết U1=220V U2’=6V U2’’=3V n1=4000 vòng n2’=6V n2’’=3V Bài giải Số vòng dây của cuộn thứ cấp để hạ thế 6 vôn Số vòng dây của cuộn thứ cấp để hạ thế 3V: - Thu thập và ghi nhớ nội dung cần ghi nhớ chốt lại. - Tiếp thu nội dung hướng dẫn của giáo viên. IV. Vận dụng: C4 Cho biết U1=220V U2’=6V U2’’=3V n1=4000 vòng n2’=6V n2’’=3V Bài giải Số vòng dây của cuộn thứ cấp để hạ thế 6V Số vòng dây của cuộn thứ cấp để hạ thế 3V: IV. Củng cố: - Vì sao khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu cuộn thứ cấp có một hiệu điện thế xoay chiều? - Hiệu điện thế ở hai đầu các cuộn dây của máy biến thế liên hệ với số vòng dây của mỗi cuộn như thế nào? V. Hướng dẫn về nhà: - Về nhà học thuộc phần ghi nhớ. - Cho hs đọc phần có thể em chưa biết. - Làm bài tập SBT, xem trước bài 38 SGK. Rút kinh nghiệm:.................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................