Tài liệu Tích hợp liên môn vật lý 9 bài 37 máy biến áp

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN PHÚ XUYÊN TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ CHÂU CAN ========= PHIẾU MÔ TẢ BÀI DỰ THI “DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP DÀNH CHO GIÁO VIÊN TRUNG HỌC” MÔN : VẬT LÍ 9 Nhóm thực hiện: LÊ QUANG VINH LÊ THỊ THANH VÂN Năm học 2014 -2015 PHIẾU MÔ TẢ HỒ SƠ DẠY HỌC MÔN: VẬT LÍ 1. Tên chủ đề: Bài 37 : MÁY BIẾN ÁP 2. Mục tiêu dạy học 2.1. Mục tiêu kiến thức 2.1.1. Môn Vật lí: - Nêu được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp. - Nêu được hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn. -Nhận biết máy hạ thế và máy tăng thế và nơi lắp đặt nó trên đường dây truyền tải. 2.1.2. Môn Công nghệ - Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của máy biến áp - Các loại máy biến áp - Cách lắp đặt và sử dụng và bảo vệ thiết bị máy biến áp - Các quy tắc an toàn điện 2.1.3. Môn Toán - Hai đại lượng tỉ lệ thuận, tỉ lệ ngịch - Tính chất dãy tỉ số bằng nhau 2.1.4. Môn Địa lí - Đặc điểm địa hình và khí hậu Việt Nam 2.2. Mục tiêu kĩ năng - Giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy biến áp. - Quan sát và thu thập số liệu, tính toán và rút ra kết luận cần thiết. - Vận dụng các kiến thức môn công nghệ, vật lí, toán . . . vào giải quyết một số bài toán. - Nêu được một số ứng dụng của máy biến áp và các loại máy biến áp được sử dụng trong đời sống, kĩ thuật 2.3. Mục tiêu thái độ - tình cảm - Có tác phong làm việc công nghiệp, kỉ luật, vận dụng kiến thức vào cuộc sống, an toàn trong lao động. - Sau khi dạy xong thì giáo dục về kiến thức môi trường thông qua việc khai thác và sử dụng điện năng ở Việt Nam nhất là các nhà máy điện ở Việt Nam. - Giáo dục ý thức giữ gìn vệ sinh trong lớp học và trong khuôn viên nhà trường. 3. Đối tượng dạy học của bài học - Học sinh trường THCS Châu can – Phú xuyên – T.P Hà nội - Số lượng: 30 học sinh - Số lớp: 1 lớp - Khối lớp: 9 4. Ý nghĩa của bài học 4.1. Ý nghĩa đối với thực tiễn dạy học - Qua việc dạy học của bài học thì học sinh đã có tư duy, vận dụng được kiến thức của nhiều môn học khác nhau để giải quyết một vấn đề gặp trong cuộc sống. - Từ những kiến thức của bài học và cách vận dụng kiến thức của nhiều môn học khác nhau để giải quyết vấn đề mà học sinh có thể vận dụng đối với các tình huống khác. 4.2. Ý nghĩa đối với thực tiễn đời sống - Biết cách phân loại và chỉ ra tác dụng của mỗi loại máy biến áp mà các em gặp trong đời sống. - Biết cách sử dụng, cách lắp đặt và cách bảo vệ máy biến áp để sử dụng an toàn. - Biết cách kiểm tra hoạt động của máy biến áp. - Nhân thức được mức độ an toàn của các đường dây tải điện trước và sau khi qua máy biến áp - Có kỹ năng sống, có ý thức thực hành sử dụng tiết kiê m ê điện năng nói riêng và các dạng năng lượng khác nói chung. - Nâng cao ý thức bảo vệ môi trường, tích cực bảo vệ và trồng thêm cây xanh một cách hợp lý. 5. Thiết bị dạy học và học liệu 5.1. Thiết bị dạy học - Máy chiếu - Phòng học bộ môn - Các hình ảnh về các loại máy biến áp 5.2. Học liệu (folder) - Cấu tạo và nguyên lí làm việc của máy biến áp (chi tiết) - Bảo vệ máy biến áp (chi tiết) - Kiểm tra máy biến áp trong vận hành (chi tiết) - Xử lí máy biến áp vận hành không bình thường (chi tiết) - Các yêu cầu khi lắp đặt máy biến áp (chi tiết) - Sử dụng ổn áp trong gia đình (chi tiết) - Quy định về an toàn điện (chi tiết) - Ảnh hưởng của trường điện từ với cơ thể người (chi tiết) 5.3. Ứng dụng công nghệ thông tin - Sử dụng phần mềm Microsoft Office PowerPoint 2003 6. Hoạt động dạy học và tiến trình dạy học 1. Ổn định tổ chức 2. Kiểm tra bài cũ + GV đặt câu hỏi để học sinh trả lời: + Câu 1: Viết biểu thức tính công suất hao phí trên đường dây truyền tải điện năng? + Câu 2: Có các biện pháp nào để giảm hao phí điện năng? Cách nào mang lại hiệu quả và thiết thực nhất? + Cho các em nhận xét câu trả lời của bạn. GV đánh giá nhận xét chung. 3. Bài mới Giáo viên giới thiệu bài từ bài cũ: - Như các em đã biết muốn truyền tải điện năng đi xa,như từ nhà máy thủy điện đến nơi tiêu thụ, người ta phải tăng hiệu điện thế ở hai đầu dây lên để giảm hao phí. Vậy nếu tăng hiệu điện thế lên hàng chục nghìn vôn thì có thể dùng điện đó để thắp đèn, chạy máy được không? Vì sao? Ta phải làm thế nào để có thể thắp đèn, chạy máy? Có bạn nào biết, loại máy nào có thể giúp chúng ta thực hiện cả hai nhiệm vụ đó không? + Em đã từng nhìn thấy thiết bị này bao giờ chưa? Nó có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như thế nào? Để trả lời được tất cả những câu hỏi đó, cô và các em sẽ cùng đi vào tiết học hôm nay - Bài học hôm nay chúng ta sẽ đi tìm hiểu 3 nội dung: I. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến thế. II. Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế. III. Lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện. Trước tiên mời các em cùng đi tìm hiểu phần I. Hoạt động của GV Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của máy biến thế Cấu tạo của máy biến áp được mô tả như trên hình 37.1SGK. + Mời các em quan sát hình và cho cô biết: Máy biến thế gồm có những bộ phận chính nào? + Các em hãy quan sát vào mô hình máy biến thế của nhóm mình, để nhận biết những bộ phận chính của máy biến thế? Cô mời một bạn lên chỉ ra các bộ phận chính đó trên máy biến thế của mình? - Qua quan sát em hãy cho cô biết: hai cuộn dây có số vòng dây như thế nào? - Dòng điện có thể chạy từ cuộn dây này sang cuộn dây kia được không? Vậy qua những tìm hiểu trên, bạn nào có thể cho biết máy biến thế có cấu tạo như thế nào? Trong môn Công nghệ 8, các em cũng đã được tìm hiểu về máy biến thế. Vậy bạn nào có thể cho biết, máy biến thế được kí hiệu như thế nào trên sơ đồ mạch điện? Như các em đã biết hai cuộn dây của máy biến thế đặt cách điện với nhau và có chung một lõi thép. Cuộn dây được nối với nguồn điện gọi là cuộn sơ cấp, còn cuộn dây được nối với Nội dung I. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến thế. 1. Cấu tạo + Hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau, đặt các điện với nhau. + Một lõi sắt (Hay thép) có pha silic chung cho cả hai cuộn. 2. Nguyên tắc hoạt động phụ tải gọi là cuộn thứ cấp. Bây giờ, nếu ta đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì bóng đèn mắc ở cuộn thứ cấp có sáng lên không? Tại sao? + GV cho HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm để kiểm tra dự đoán. + GV cho các nhóm báo cáo và thống nhất kết quả. + Vậy theo các em hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp có phải là hiệu điện thế xoay chiều không? Tại sao? - GV làm thí nghiệm biểu diễn đo hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp trong trương hợp mạch thứ cấp kín và mạch thứ cấp hở. GV thông báo thêm: khi mạch sơ cấp đóng, mạch thứ cấp hở thì dòng điện trong mạnh sơ cấp có cường độ rất nhỏ khiến việc tiêu hao năng lượng vì tỏa nhiệt không đáng kể. Bởi vậy, khi không sử dụng điện ở mạch thứ cấp thì không cần ngắt mạch ở cuộn sơ cấp. Như vậy, máy biến thế có thể luôn ở trạng thái sẵn sàng. - Qua những nhận xét và tìm hiểu trên em rút ra kết luận gì về nguyên tắc hoạt động của máy biến thế? - Như các em đã biết, trong trường hợp trên ở cuộn thứ cấp đã xuất hiện dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng được gọi là gì? Vì thế ta có thể nói nguyên tắc hoạt động của máy biến thế dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Hoạt động 2: Tìm hiểu tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế - Như ta đã thấy, khi đặt vào hai đầu cuộn + C1: Có. Vì khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì sẽ tạo ra trong cuộn sơ cấp một dòng điện xoay chiều. Lõi sắt bị nhiễm từ và trở thành một nam châm có từ trường biến thiên, số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp biến thiên, do đó trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện cảm ứng làm đèn sáng. + C2: Vì khi 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. Trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện xoay chiều. Một dòng điện xoay chiều phải do một hiệu điện thế xoay chiều gây ra. Nên ở hai đầu cuộn thứ cấp có hiệu điện thế 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 dây thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều. II. TÁC DỤNG LÀM BIẾN ĐỔI HIỆU ĐIỆN THẾ CỦA MÁY BIẾN THẾ 1. Quan sát sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều U 1 thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều U2. Mặt khác, ta lại biết số vòng dây n1 ở cuộn sơ cấp, khác với số vòng dây n2 ở cuộn thứ cấp. Vậy hiệu điện 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 dây? + GV tiến hành làm thí nghiệm yêu cầu các em quan sát và ghi kết quả vào bảng 1 sau đó phân tích kết quả và yêu cầu các em nhận xét và hoàn thành câu C3. + Cho các em thảo luận và rút ra kết luận như sách giáo khoa. + Nhấn mạnh lại kết luận để các em nắm vững hơn. - Yêu cầu HS vận dụng làm ví dụ 1: Lấy n1= 750 vòng, n2 = 1500 vòng. Khi U1 = 3V, xác định U2? Trong trường hợp này máy biến thế là máy tăng thế hay hạ thế? - Nếu bây giờ ta dùng cuộn 1500 vòng làm cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế thu được ở cuộn thứ cấp tăng lên hay giảm xuống? Công thức chúng ta vừa thu được còn đúng không? - Vậy muốn làm tăng hoặc giảm hiệu điện thế ở cuộn dây thứ cấp ta làm thế nào? - GV yêu cầu HS làm câu C4? - Máy biến áp có tác dụng gì? - Có bạn nào biết máy biến thế thường được sử dụng ở những đâu không? Hoạt động 3: Tìm hiểu cách lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện - Tại sao phải lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện ? Kết quả đo Lần thí nghiệm 1 2 3 n1 n2 U1( U2(V) (vòng) (vòng) V) 3 3 9 + C3: Điện áp tỉ lệ thuận với hiệu điện thế. 2. Kết luận Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế thì tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn + Khi hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp lớn hơn hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp (U1>U2) ta có máy hạ thế, còn khi U1 - Xem thêm -