Giáo án Vật lý Lớp 9 - Tiết 41: Máy biến thế - Năm học 2008-2009 - Trần Văn Dũng

Ngày soạn: 03/02/2009. Ngày dạy: 04/02/2009.
Tiết: 41. 
Bài dạy: MÁY BIẾN THẾ
A. Mục tiêu:
 1. Kiến thức:
 - Nêu được các bộ phận chính của máy biến thế gồm hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau được quấn quanh 1 lõi sắt chung.
 - Nêu được công dụng chung của máy biến thế là làm tăng hay giảm hiệu điện thế theo công thức .
- Giải thích được máy biến thế hoạt động được dưới dòng điện xoay chiều mà không hoạt động được với dòng điện một chiều, Vẽ được sơ đồ lắp đặt máy biến thế ở hai đầu dây tải điện.
 2. Kỹ năng:
 - Biết vận dụng về hiện tượng cảm ứng điện từ để giải thích các ứng dụng trong kỹ thuật.
 3. Thái độ:
 - Rèn luyện suy diễn logíc trong cách học vật lí và áp dụng vật lí trong kỹ thuật và cuộc sống.
B. Phương pháp:
 - Suy luận, thực nghiệm, vấn đáp.
C. Chuẩn bị:
 * Gv: Giáo án, sgk, tài liệu, một máy biến thế.
 * Hs: Mỗi nhóm: - 1 máy biến thế nhỏ, 1 nguồn điện xoay chiều, 1 vôn kế xoay chiều.
D. Tiến trình lên lớp.
 I. Ổn định tổ chức lớp:(1p)
 II. Kiểm tra bài cũ:(3p)
Khi truyền tải điện năng đi xa thì có những biện pháp nào làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện? Biện pháp nào tối ưu nhất?
 III. Bài mới:
 1. Đặt vấn đề: (2p)
 Để giải quyết cả hai nhiệm vụ tăng thế và giảm thế, người ta phải dùng máy biến thế. Vậy máy biến thế có cấu tạo và hoạt động như thế nào? 
 2. Triển khai bài:
TG
Hoạt động của thầy và trò
Nội dung
12p
Hoạt động 1:Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của máy biến thế.
- Yêu cầu HS thu thập htrông tin ở SGK quan sát hình 37.1 và hoạt động theo nhóm quan sát mô hình máy biến thế nhỏ để mô tả cấu tạo của máy biến thế.
? Số vòng dây của hai cuộn giống hay khác nhau.
? Lõi sắt có cấu tạo như thế nào? Dòng điện từ cuộn dây này có sang cuộn dây kia được không? Vì sao?
GV thông báo: Lõi sắt gồm nhiều lớp sắt silic ép cách điện với nhau mà không phải là thỏi đặc.
- Yêu cầu HS thu thập thông tin ở SGK để nêu dự đoán ở C1 .
- Gọi HS nêu dự đoán của mình.
- Các nhóm tiến hành làm TN để kiểm tra dự đoán và rút ra nhận xét.
? Nếu đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp 1 hđt xoay chiều thì từ trường của cuộn sơ cấp có đặc điểm gì.
? Lõi sắt có bị nhiễm từ không? Nếu có thì đặc điểm từ trường của lõi sắt đó như thế nào.
? Từ trường có xuyên qua cuộn thứ cấp không? Có hiện tượng gì xảy ra với cuộn thứ cấp?
- Yêu cầu HS giải thích câu C2?
- Thông qua câu hỏi câu hỏi C1 và C2 ta rút ra được KL gì về máy biến thế?
I. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế.
1. Cấu tạo:
- Có hai cuộn dây: Cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp có số vòng n1, n2 khác nhau.
- 1 lõi sắt pha silic chung.
- Dây và lõi sắt đều bọc chất cách điện, nên dòng điện của cuộn sơ cấp không truyền trực tiếp sang cuộn thứ cấp.
2. Nguyên tắc hoạt động.
* C1: 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 nhiếm từ trở thành một 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 nên xuất hiện dòng điện cảm ứng làm đèn sáng.
* C2: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hđt xoay chiều thì trong cuộn dây có dòng điện xoay chiều. Từ trường trong lõi sắt luân phiên tăng giảm, số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp luân phiên tăng giảm xuất hiện dòng điện xoay chiều do một hđt xoay chiều gây ra. Vì vậy ở hai đầu cuộn thứ cấp có một hđt 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 HĐT xoay chiều.
10p
Hoạt động 2: Tìm hiểu tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế.
Giữa U1 của cuộn sơ cấp, U2 của cuộn thứ cấp và số vòng dây n1 và n2 có mối quan hệ nào?
- Yêu cầu HS quan sát TN của GV và ghi kết quả.
- Từ kết quả TN , rút ra được kết luận gì?
- Nếu n1 > n2 thì U1 như thế nào đối với U2 máy đó gọi là máy tăng thế hay hạ thế?
- Vậy muốn tăng hay giảm HĐT ở cuộn thứ cấp người ta phải làm thế nào?
II. Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế.
1. Quan sát:
2. Kết luận:
- HĐT ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn: 
 .
- Khi U1 > U2 ta có máy hạ thế.
- Khi U1 < U2 ta có máy tăng thế.
5p
Hoạt động 3: Tìm hiểu cách lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện.
- Yêu cầu HS quan sát H37.2 chỉ ra đâu là máy tăng thế, đâu là máy biến thế?
III. Lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện.
- Dùng máy biến thế lắp ở đầu đường dây tải điện tăng hiệu điện thế (biến thế 1).
- Trước khi đến nơi tiêu thụ thì dùng máy biến thế hạ hđt (biến thế 2, 3,4).
5p
Hoạt động 4: Vận dụng.
- Yêu cầu HS hđ cá nhân làm C4.
- Gọi HS lên bảng giải.
- HS dưới lớp nhận xét bài làm của bạn và thống nhất kết quả.
IV. Vận dụng.
* C4: 
- Ta có n2 = = 109,1 vòng
 n’2 = = 54,55 vòng
IV. Củng cố: (5p)
- Nêu nguyên tắc hoạt động của máy biến thế?
- Nêu mối quan hệ giữa hđt đặt vào hai đầu các cuôn dây của máy biến thế và số vòng dây của các cuộn dây tương ứng?
V. Dặn dò:(2p)
- Các em về nhà học bài trả lời lại các câu hỏi ở SGK và bài tập 37.1 đến 37.4. Đọc trước bài 38 mỗi em chuẩn bị mỗi mẫu báo cáo.