Giáo án Vật lý 9 - Tiết 41, Bài 37: Máy biến thế - Năm học 2015-2016

Tên bài dạy:	Bài 37- MÁY BIẾN THẾ
Ngày soạn: 17/01/2016
Tiết theo PPCT: Tiết 41
Ngày dạy: 19/01/2016
Môn dạy: Vật lí
Thời gian (tiết): 3
Họ và tên giáo viên: 
Lớp: 9/1
Trường: 
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, cách điện với nhau và được quấn quanh một lõi sắt (hay thép) có pha silic.
- 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: 
- Vận dụng công thức máy biến thế U 1 / U2 = n1 / n2 để giải các bài tập đơn giản liên quan
- 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.
3. Thái độ: Nghiêm túc, hợp tác trong học tập, ghi chép đầy đủ.
II/ CHUẨN BỊ:
1. Giáo viên: 
- Giáo án, bài giảng, sách giáo khoa
- 3 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, các đoạn dây nối
2. Học sinh: 
- Ôn lại điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng, truyền tải điện năng đi xa và đọc trước bài 37 
III/ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG CỦA HS: 
1/ Ổn định tổ chức: (1 phút)
- Kiểm tra sĩ số
2/ Kiểm tra bài cũ: (4 phút)
Câu 1: Vì sao có sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện? 
Câu 2: Viết công thức tính công suất hao phí điện năng trên đường dây tải điện? 
3/ Bài mới: ( 35 phút)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung 
 * Hoạt động 1: 
Mục tiệu: Phát hiện ra vấn đề cần tìm hiểu cấu tạo, hoạt động của máy biến thế.
Phương pháp: Vấn đáp, thuyết trình 
+ Nêu câu hỏi: - Muốn giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện, ta làm thế nào thì có lợi nhất? 
- Thực tế người ta tăng hiệu điện thế lên cao hàng chục ngàn Vôn để giảm hao phí điện năng nhưng dụng cụ điện trong nhà , nơi tiêu thụ thường chỉ dùng ở hiệu điện thế 220V. 
Như vậy đến nơi tiêu thụ thì phải giảm hiệu điện thế xuống. Để làm được hai việc này người ta phải dùng máy biến thế.
Vậy máy biến thế có cấu tạo và hoạt động như thế nào mà có thể biến đổi được hiệu điện thế?
a)Trả lời câu hỏi của GV
b) Phát hiện ra vấn đề cần tìm hiểu cấu tạo, hoạt động của máy biến thế
Tiết 41 – Bài 37: MÁY BIẾN THẾ
* Hoạt động 2: 
Mục tiêu:Tìm hiểu cấu tạo của máy biến thế.
Phương pháp: Quan sát, vấn đáp.
+ Yêu cầu HS quan sát hình 37.1SGK và máy biến thế nhỏ để nhận biết các bộ phận chính của máy biến thế 
+ 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 lõi sắt chung 
I / Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế 
1/ Cấu tạo 
 Gồm:
- 2 cuộn dây có số vòng dây khác nhau, đặt cách điện với nhau 
- Một lõi sắt (hay thép) pha silic chung cho cả hai cuộn dây 
*Hoạt động 3: 
Mục tiêu:Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của máy biến thế: 
Phương pháp: Vấn đáp, quan sát
Yêu cầu 1 học sinh đọc câu C1 sách giáo khoa, yêu cầu cả lớp trả lời
+ GV tiến hành TN kiểm tra câu trả lời, yêu cầu học sinh quan sát
+ Nêu câu hỏi: C2 Hiệu điện thế xuất hiện ở hai đầu cuộn thứ cấp là Hiệu điện thế xoay chiều. Tại sao?
- Hướng dẫn khi cần
- Yêu cầu học sinh nêu kết luận
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 chạy qua cuộn sơ cấp để trả lời
- Trả lời câu C1: Đèn sáng. Vì khi đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì sẽ tạo ra trong cuộn dây 1 dòng điện xoay chiều. Lõi 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.
+ Quan sát GV làm TN kiểm tra. 
b) Trả lời câu C2: đặt vào 2 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 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: 
Mục tiêu: Tìm hiểu tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế 
Phương pháp: quan sát, thảo luận, vấn đáp
+ Yêu cầu HS quan sát TN biểu diễn, ghi các số liệu vào bảng 1.
+ Biểu diễn TN trường hợp n2 >n1 . 
Khi U1 =3V Tìm U2 ?
+ Biểu diễn TN trường hợp n2 = n1 . 
Khi U1 = 3V Tìm U2? 
+ Biểu diễn TN trường hợp n2 < n1 . 
Khi U1 = 9V Tìm U2? 
- Yêu cầu học sinh thảo luận tính tỉ số 
U1/ U2 và tỉ số n1/n2 và trả lời C3.
- Lưu ý học sinh về những sai số chấp nhận được
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 nhóm, thiết lập công thức:
- Phát biểu bằng lời mối quan hệ.
II/ Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế: 
1/ Quan sát: 
+ Câu C3: 
Nhận xét: hiệu điện thế ở 2 đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỷ lệ với số vòng dây của các cuộn dây tương ứng. 
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 
U1/ U2 = n1/n2
+ Khi U1 >U2: Ta có máy hạ thế.
+ Khi U1 <U2: Ta có máy tăng thế 
* Hoạt động 5: 
Mục tiêu: Tìm hiểu cách lắp đặt máy biến thế ở 2 đầu đường dây tải điện Chỉ ra được ở đầu nào đặt máy tăng thế và đầu nào đặt máy hạ thế. Giải thích lý do 
Phương pháp: quan sát,
+ Nêu câu 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 dùng trong sinh hoạt chỉ 220V Vậy ta phải đặt máy biến thế như 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 
- Đặt máy tăng thế ở nhà máy điện, máy hạ thế ở nơi tiêu thụ
Hoạt động 6:Vận dụng 
Xác định số vòng của các cuộn dây của máy biến thế phù hợp với yêu cầu cụ thể về tăng thế hay giảm thế 
+ Yêu cầu HS áp dụng công thức vừa 
thu được để giải bài tập
Bài 1: Một máy biến thế dùng để hạ hiệu điện thế từ 220V xuống còn 6V . Cuộn sơ cấp có 2200 vòng. Tính số vòng của cuộn thứ cấp.
+ Làm việc cá nhân 
- Trình bày kết quả ở lớp 
IV/ VÂN DỤNG: 
Bài 1:
Giải: ta có
 U1/ U2 = n1/n2
=> n2 = (n1. U2)/ U1
 = (2200.6)/220
 = 60 vòng
4. Kiểm tra, đánh giá (4 phút) 
GV lần lượt đặt câu hỏi để học sinh trả lời:
- Máy biến thế có cấu tạo chính như thế nào?
- Hiệu điện thế ở 2 đầu các cuộn dây của máy biến thế với số vòng dây của mỗi cuộn như thế nào?
- Yêu cầu học sinh đọc mục có thể em chưa biết.
- Để làm mát máy biến thế, người ta nhúng toàn bộ lõi thép của máy trong một chất làm mát đó là dầu của máy biến thế. Khi xảy ra sự cố, dầu máy biến thế bị cháy có thể gây ra những sự cố môi trường trầm trọng và rất khó khắc phục.
- Biện pháp GDBVMT: Các trạm biến thế lớn cần có các thiết bị tự động để phát hiện và khắc phục sự cố; mặt khác cần đảm bảo các quy tắc an toàn khi vận hành trạm biến thế lớn.
5/ Hướng dẫn về nhà: (1 phút)
- Học bài cũ và làm C4 ở sách giáo khoa
- Chuẩn bị tiết sau ôn tập
* nhận xét
* Rút kinh nghiệm