Giáo án Vật lí Lớp 9 - Tuần 20 - Năm học 2018-2019 - Ngô Thanh Tùng

Ngày soạn: 19/12/2018 
Tuần: 20 Tiết 37. BÀI 33. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. MỤC TIÊU 
1. Kiến thức: 
- Nêu được sự phụ thuộc của chiều dòng điện cảm ứng vào sự biến thiên của số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây.
- Nêu được dấu hiệu chính để phân biệt dòng điện xoay chiều với dòng điện một chiều: Dòng điện một chiều là dòng điện có chiều không đổi. Dòng điện xoay chiều là dòng điện liên tục luân phiên đổi chiều.
- Bố trí thí nghiệm tạo ra dòng điện xoay chiều trong cuộn dây dẫn kín theo hai cách, cho NC quay hay cho cuộn dây quay. Dùng đèn led để phát hiện 
- Dựa vào thí nghiệm để rút ra điều kiện chung làm xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều.
- HS thấy được ưu điểm của dòng điện xoay chiều so với dòng điện một chiều, từ đó nêu được các biện pháp BVMT
 + Tăng cường sản xuất và sử dụng dòng điện xoay chiều.
 + Sản xuất các thiết bị chỉnh lưu để chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều (đối với trường hợp cần thiết sử dụng dòng điện một chiều).
2. Kĩ năng: Quan sát và mô tả chính xác hiện tượng xảy ra.
3. Thái độ: Cẩn thận, tỉ mỉ, yêu thích môn học
II. CHUẨN BỊ 	
* Thầy: 
- Một cuộn dây dẫn kín có hai bóng đèn LED mắc song song ngược chiều vào hai đầu cuộn dây.
- Một nam châm vĩnh cửu có thể quay quanh một trục thẳng đứng.
- Một mô hình khung dây quay trong từ trường của nam châm.
* Trò: Làm các bài tập về nhà
III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP: 
1. Ổn định lớp: (1 phút)
2. Kiểm tra bài cũ: (5 phút)
Y-K: Nêu ĐK xuất hiện dòng điện cảm ứng
 Làm BT 32.3 – Vì NC quay thì số ĐST xuyên qua tiết diện S của cuộn dây thay đổi 
Đặt vấn đề: Trên máy thu thanh có 2 chỗ đưa điện vào máy, một chỗ có kí hiệu DC 6V, chỗ kia có ghi AC 220V. Nêu câu hỏi? Dòng điện đưa vào hai chỗ lấy điện đó có gì khác nhau?
- DC 6V là kí hiệu của dòng điện gì? Còn AC 220V là gì? Bài hôm nay sẽ giải quyết cho chúng ta vấn đề này
3. Nội dung bài mới 
Hoạt động của thầy
Hoạt động của trò
Nội dung cơ bản
Hoạt động 1: Chiều của dòng điện cảm ứng (12 phút)
- GV vẽ sơ đồ của dòng điện 1 chiều (1 bóng đèn và khóa K). YCHS xác định chiều của dòng điện.
- Đặt vấn đề: Đối với DĐXC, chiều dòng điện trong mạch như thế nào?
Y-K: YCHS quan sát H 33.1 cho biết các dụng cụ và cách tiến hành TN.
- Phát dụng cụ và quan sát HS làm TN.
- GV giới thiệu sơ lược về đèn LED
K-G: Vì sao TN phải dùng hai bóng đèn LED mắc song song ngược chiều nhau? 
- YCHS bố trí và thực hiện TN theo YC của C1 
- GV nhắc nhở HS thao tác làm TN cần nhanh nhẹn.
Y-K: Trong cuộn dây dẫn kín có dòng điện hay không? Thông qua biểu hiện nào biết được? (có, đèn sáng)
Y-K: Nhắc lại ĐK dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín? 
K-G: Sự biến thiên số ĐST qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín có liên quan gì đến chiều dòng điện cảm ứng?
- Dòng điện cảm ứng xuất hiện như trên gọi là gì?
Tb: Thế nào là DĐXC? 
K-G: Dòng điện XC có đặc điểm gì khác với dòng điện một chiều. 
Tích hợp:
- Dòng điện xoay chiều có ưu điểm gì so với dòng điện một chiều?
- Làm thế nào có thể phát huy ưu điểm của dòng điện XC?
- HS xác định điện chiều dòng điện trong mạch
- HS suy nghĩ
- HS tìm hiểu thông tin sgk nêu được
+ Dụng cụ TN: NCVC, cuộn dây dẫn 
+ Tiến hành TN: như sgk
- Để phát hiện dòng điện luân phiên đổi chiều
- HS tiến hành TN và thảo luận kết quả quan sát được rồi trả lời C1
C1: 
+ Khi đưa 1 cực của NC từ xa vào gần đầu 1 cuộn dây thì số ĐST từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng , 1 đèn sáng.
+ Khi đưa cực đó ra xa cuộn dây thì số ĐST giảm, đèn thứ hai sáng.
+ DĐCƯ trong khung đổi chiều khi số ĐST đang tăng mà chuyển sang giảm
- HS thảo luận và nêu được Khi số ĐST xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng thì DĐCƯ trong cuộn dây có chiều ngược với chiều DĐCƯ khi số ĐST xuyên qua tiết diện đó giảm.(chỉ có 1 đèn sáng) 
- Dòng điện XC
- Dòng điện có chiều luân phiên đổi chiều
- Dòng điện một chiều có chiều không đổi
- Dòng điện XC có chiều liên tục luân phiên đổi chiều
- HS thảo luận
+ Không nhầm lẫn các chốt
+ Dễ truyền tải đi xa
+ có thể chỉnh lưu thành dòng điện một chiều
- Tăng cường sản xuất và sử dụng dòng điện một chiều
- Sản xuất các thiết bị có thể chỉnh lưu để chuyển đổi D.điện XC thành D.điện một chiều
I. Chiều của dòng điện cảm ứng
1. Thí nghiệm
2. Kết luận: Khi số ĐST xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng thì dòng điện cảm ứng trong cuộn dây có chiều ngược với chiều dòng điện cảm ứng khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện đó 
giảm.
3. Dòng điện xoay chiều:
Dòng điện luân phiên đổi chiều như trên gọi là dòng điện xoay chiều
Hoạt động 2: Cách tạo ra dòng điện xoay chiều (15 phút)
Tb: Muốn tạo ra dòng điện XC ta làm như thế nào? 
- YCHS quan sát hình 33.2 để nêu cách tạo ra dòng điện XC, dự đoán kết quả TN.
- Phát dụng cụ. YCHS làm TN và trả lời C2
- So sánh kết quả TN so với dự đoán?
K-G: Còn cách nào khác để tạo ra dòng điện XC. 
- Hướng dẫn cho HS sử dụng mô hình khung dây kết hợp với hình 33.3 SGK để xác định sự biến thiên của số ĐST qua S khi khung dây quay.
- YCHS chỉ rõ khi khung dây quay từ vị trí nào đến vị trí nào thì số ĐST qua S tăng (hoặc giảm).
- Hãy nêu nhận xét chiều DĐCƯ xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín? 
Tb: Có mấy cách tạo ra dòng điện XC? 
K-G: Có khi nào cho NC quay trước cuôn dây hay cho cuộn dây mà không xuất hiện dòng điện XC hay không? 
- Kẻ thêm trục quay vuông góc với trục quay hình 33.3 và xem số ĐST xuyên qua tiết diện S khung dây thay đổi ntn? 
- HS suy nghĩ các cách tạo ra dòng điện XC
- Cho NC quay trước cuộn dây. Trong cuộn dây xuất hiện DĐ XC
- HS làm TN, thảo luận và trả lời C2
- Trả lời câu hỏi của GV. Nêu rõ nhìn thấy hai bóng đèn luân phiên bật sáng, chứng tỏ dòng điện luân phiên đổi chiều đúng như dự đoán.
C2: 
+ Khi cực N của NC lại gần cuộn dây thì số ĐST xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng . Khi cực N ra xa cuộn dây thì số ĐST qua S giảm.
 + Khi NC quay liên tục thì số ĐST xuyên qua S luân phiên tăng giảm. Vậy DĐCƯ xuất hiện trong cuộn dây là dòng điện XC.
- Thảo luận trả lời C3
C3: 
+ Khi cuộn dây quay từ vị trí 1 sang vị trí 2 thì số ĐST xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng.
 + Khi cuộn dây từ vị trí 2 quay tiếp thì số ĐST giảm.
 + Nếu cuộn dây quay liên tục thì số ĐST từ xuyên qua tiết diện S luân phiên tăng giảm. Vậy D.điện xuất hiện trong cuộn dây là DĐXC
- Cho NC quay trước cuộn dây hay cho cuộn dây quay trong từ trường.
- HS thảo luận và trả lời
+ Trục quay khung dây trùng ĐST
+ Trục quay NC trùng với trục trong lòng cuộn dây.
- Trong khung dây dẫn không xuất hiện DĐCƯ vì số ĐST xuyên qua tiết diện của khung dây không thay đổi
II. Cách tạo ra dòng điện xoay chiều
1. Cho NC quay trước cuộn dây dẫn kín
C2:
2. Cho cuộn dây dẫn quay trong từ trường 
+ Câu C3: 
3. Kết luận: Trong cuộn dây dẫn kín dòng điện cảm ứng xoay chiều xuất hiện khi cho nam châm quay trước cuộn dây hay cho cuộn dây quay trong từ trường
Hoạt động 3: Vận dụng (4 phút)
- YCHS quan sát hình 33.4 nêu cách bố trí TN
- Làm TN biểu diễn 
- Làm rõ trên nửa vòng thì số ĐST qua S của cuộn dây tăng, đèn 1 sáng; trên nửa vòng sau số ĐST từ giảm, đèn 2 sáng
- Quan sát hình 33.4 và nêu cách bố trí TN
- Quan sát TN biểu diễn làm rõ vì sao bóng đèn LED chiếu sáng trên một nửa vòng tròn.
- HS hoàn thành C4
-Lớp nhận xét
III. Vận dụng
C4: Khi khung dây quay nửa vòng tròn thì số đường sức từ qua khung dây tăng, trên nửa vòng tròn sau, số ĐST từ giảm nên dòng điện đổi chiều, đèn thứ hai sáng
4. Củng cố:(6 phút)
- Nêu các cách tạo ra dòng điện xoay chiều? Vì sao khi cuộn dây quay trong từ trường thì cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng?
- Dòng điện XC có đặc điểm gì?
- Nêu ĐK xuất hiện dòng điện cảm ứng
- Khá giỏi: Có ý kiến cho rằng, nếu trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện DĐCƯ XC khi số ĐST xuyên qua tiết diện S của cuộn dây luôn luôn tăng hoặc giảm. Theo em kết luận như vậy có đúng không? Tại sao? (không, vì khi số ĐST xuyên qua tiết diện S của cuộn dây luôn luôn tăng hoặc giảm thì DĐCƯ trong cuộn dây chỉ theo một chiều nhất định – không phải DĐCƯ XC)
5. Hướng dẫn học sinh tự học, làm bài tập và soạn bài mới ở nhà: (2 phút)
- BT: Y - K: 33.3; Tb làm thêm 33.4; K-G làm thêm 33.5, 7 trang 73, 74 (sbt)
 Hướng dẫn: Dựa vào các cách tạo ra dòng điện xoay chiều
Chuẩn bị bài mới: Máy phát điện xoay chiều – Cấu tạo và hoạt động
IV. RÚT KINH NGHIỆM
..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................................................
Ngày soạn: 19/12/2018 
Tuần: 20	 Tiết 38. BÀI 34: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. MỤC TIÊU 
1. Kiến thức
- Nêu được nguyên tắc cấu tạo của MPĐ xoay chiều có khung dây quay hoặc có nam châm quay.
- Nêu được các máy phát điện đều biến đổi cơ năng thành điện năng. 
2. Kỹ năng 
- Giải thích được nguyên tắc hoạt động của MPĐ xoay chiều có khung dây quay hoặc có nam châm quay. Khi rôto quay, số đường sức từ xuyên qua cuộn dây dẫn quấn trên stato biến thiên (tăng, giảm và đổi chiều liên tục). Giữa hai đầu cuộn dây xuất hiện một hiệu điện thế. Nếu nối hai đầu của cuộn dây với mạch điện ngoài kín, thì trong mạch có dòng điện xoay chiều.
3. Thái độ: Thấy được vai trò của vật lý học trong cuộc sống 
II. CHUẨN BỊ 
* Thầy: Mô hình máy phát điện xoay chiều.
Hình 34.1 và 34.2 phóng to 
* Trò: Xem lại điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều.
III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP 
1. Ổn định lớp: (1 phút)
2. Kiểm tra bài cũ: (5 phút)
Y-K: Nêu các cách tạo ra dòng điện XC? Dòng điện XC có đặc điểm gì? 
(Cho NC quay trước cuộn dây, hoặc cho cuộn dây quay trong từ trường của NC; Dòng điện xoay chiều có dòng điện luân phiên đổi chiều) 
Tb: Nêu hoạt động của Đi namô mô xe đạp
Đặt vấn đề: Trong các bài trước, chúng ta đã biết nhiều cách tạo ra DĐXC. Dòng điện ta dùng trong nhà là do các nhà máy điện rất lớn như Hòa Bình, Trị An, Yaly, . tạo ra, dòng điện dùng để thắp sáng; đèn xe đạp là do cái đinamô tạo ra. Vậy cái đinamô xe đạp và máy phát điện khổng lồ trong các nhà máy có gì giống nhau, khác nhau?
3. Nội dung bài mới 
Hoạt động của thầy
Hoạt động của trò
Nội dung cơ bản
Hoạt động 1: Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều (20 phút)
- YCHS quan sát hình 34.1 và 34.2 
Y-K: Nêu các bộ phận chính của MPĐ
- Tìm hiểu sgk và trả lời C1 Y-K: Chỉ ra các bộ phận chính của mỗi loại. 
Tb: Nêu lên chỗ giống và khác nhau của chúng 
K-G: Vì sao không coi bộ góp điện là bộ phận chính? 
K-G: Vì sao các cuộn dây của máy phát điện lại được quấn quanh lõi sắt? 
K-G: Tìm hiểu sgk trả lời C2 
Gợi ý: ĐK xuất hiện DĐCƯ ? Số ĐST xuyên qua tiết diện S có thay đổi không khi NC (hay cuộn dây) quay?
- Chốt lại các bộ phân chính nào. 
- Hai loại MPĐ XC có cấu tạo khác nhau nhưng nguyên tắc hoạt động có khác nhau không? Tại sao?
K-G: Nếu MPĐ không có cổ góp điện thì điều gì sẽ xảy ra? 
- Bộ phân chính: NC và cuộn dây
C1: 
Giống nhau: Hai bộ phận chính là cuộn dây và nam châm.
Khác nhau:
+ Máy ở hình 34.1:
Rôto: cuộn dây. Stato: nam châm.
Có thêm bộ góp điện gồm: vành khuyên và thanh quét.
+ Máy ở hình 34.2:
Rôto: nam châm. Stato: cuộn dây.
- Bộ phận góp điện dùng để đưa dòng điện ra mạch ngoài là dòng điện xoay chiều 
- Lõi sắt non tạo ra từ trường mạnh hơn
C2: Khi NC hoặc cuộn dây quay thì số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn luân phiên tăng giảm thu được DĐXC trong các máy trên khi nối hai cực của máy với các dụng cụ tiêu thụ điện
- Máy phát điện XC hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ
- Không có cổ góp điện, tức là tải tiêu thụ nối trực tiếp với hai đầu cuộn dây của MPĐ bằng dây dẫn thì khi cuộn dây trong máy quay, các dây sẽ xoắn lại và bị đứt
I. Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều
1. Quan sát:
2.Kết luận: SGK
- Các máy phát điện xoay chiều đều có 2 bộ phận chính là nam châm và cuộn dây dẫn.
+ Một trong hai bộ phận đó đứng yên gọi là stato. Bộ phận còn lại có thể quay được gọi là rôto
- Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. 
Hoạt động 2: Máy phát điện xoay Chiều trong kỹ thuật (7 phút)
- YCHS tự nghiên cứu mục II Máy phát điện xoay chiều trong kĩ thuật tìm hiểu về 
- Cường độ dòng điện.
- Hiệu điện thế.
- Tần số.
- Kích thước.
- Cách làm quay rôto của máy phát điện.
*Nhà máy điện gió Bạc Liêu: 
- Địa điểm: Xã Vĩnh Trạch Đông –TP Bạc Liêu
- Khởi công 9/9/2010
- Ngày 17-1: đưa vào hoạt động 62 turbine gió có tổng công suất 99,2 MW, điện năng sản xuất khoảng 320 triệu kWh/năm.  Tổng mức đầu tư dự án là 5.217 tỷ đồng, với diện tích chiếm đất 1.300ha. Dự kiến 2018, triển khai tiếp 71 trụ turbine gió loại 2MW với tổng công suất 142MW, tổng mức đầu tư dự kiến 8.850 tỷ đồng,
- Trụ lắp tua-bin cao 80 m, đường kính 4 m; ba cánh quạt mỗi cánh dài 42 m được làm bằng nhựa đặc biệt. Nặng trên 200 tấn. Công suất xấp xỉ 1,6MW
- HS tự đọc SGK để tìm hiểu một số đặc điểm kĩ thuật và trả lời các câu hỏi của GV
II. Máy phát điện xoay Chiều trong kỹ thuật 
1. Đặc tính kỹ thuật 
Máy phát điện trong công nghiệp có: I = 10kA, U = 10,5kV 
Tần số: 50Hz 
Đường kính 4m, chiều dài 20m. Công suất 110MW 
2. Cách làm quay máy phát điện 
Trong kỹ thuật có nhiều cách làm quay rôto máy phát điện như: dùng động cơ nổ, dùng tuabin nước, dùng cánh quạt gió.
Hoạt động 3: Vận dụng (5 phút)
Y-K: YCHS làm C3
- Máy phát điện XC đã biến đổi dạng năng lượng nào sang dạng năng lượng nào?
- Cá nhân trả lời
Y-K: Cơ năng sang điện năng
III. Vận dụng
C3: Đinamô xe đạp và MPĐ ở nhà máy điện.
Giống nhau: đều có NC và cuộn dây dẫn. Khi 1 trong hai bộ phận quay thì xuất hiện dòng điện XC.
Khác nhau: Đinamô xe đạp có kích thước nhỏcông suất phát điện nhỏ, hiệu điện thế, cường độ dòng điện ở đầu ra nhỏ hơn.
 4. Củng cố: (5 phút)
S
N
P
Q
Y-K: Máy phát điện xoay chiều đơn giản có các bộ phận nào? Bộ phận nào được gọi là stato, Bộ phận nào được gọi là rôto? 
+ Tb: Vì sao bắt buộc phải có một bộ phận quay thì máy mới phát điện? 
+ K-G: Tại sao máy lại phát ra dòng điện xoay chiều?
K-G: Hệ thống hình bên gồm 1 khung dây dẫn kín quay quanh
trục PQ trong từ trường. Hỏi hệ thống này có tương tự như máy phát điện XC không? Tại sao? (không coi hệ thống này như máy phát điện XC, vì khi khung dây quay, số ĐST xuyên qua tiết diện S của khung dây không thay đổi nên không có dòng điện XC xuất hiện trong khung)
5. Hướng dẫn học sinh tự học, làm bài tập và soạn bài mới ở nhà: (2 phút)
- BT: Y – K: 34.1, 2/75; Tb: 34.3, 5/75 ; K – G: 34.675
Hứng dẫn: 34.3 – Điều kiện xuất hiện DĐXC.
Chuẩn bị bài mới: Các tác dụng của DĐXC ? Tác dụng nào phân biệt được dòng điện 1 chiều và DĐXC. 
IV. RÚT KINH NGHIỆM
..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................................................
Duyệt của lãnh đạo trường tháng 12/2018
Ngày .
Duyệt của tổ trưởng tuần 20
Ngày .
Trương Thị Ngọc Tiếng