Giáo án Vật lý Lớp12 - Bài: Dòng điện xoay chiều

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I. MỤC TIÊU 1- Kiến thức: - Nêu được sự phụ thuộc của chiều dòng điện cảm ứng vào sự biến đổi của số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây. - Phát biểu được đặc điểm của dòng điện xoay chiều là dòng điện cảm ứng có chiều luân phiên thay đổi. - Bố trí được thí nghiệm tạo ra dòng điện xoay chiều trong cuộn dây dẫn kín theo 2 cách, cho nam châm quay hoặc cho cuộn dây quay. Dùng đèn LED để phát hiện sự đổi chiều của dòng điện. - Dựa vào quan sát thí nghiệm để rút ra điều kiện chung làm xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay 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 * Đối với mỗi nhóm HS: - 1 cuộn dây dẫn kín có 2 bóng đèn LED mắc song song, ngược chiều vào mạch điện. - 1 nam châm vĩnh cửu có thể quay quanh một trục thẳng đứng. * Đối với GV: - 1 bộ thí nghiệm phát hiện dòng điện xoay chiều gồm một cuộn dây dẫn kín có mắc hai bóng đèn LED song song, ngược chiều có thể quay trong từ trường của một nam châm. - Có thể sử dụng bảng 1 (bài 32) trên bảng phụ. III. PHƯƠNG PHÁP: Thực nghiệm, thuyết trình, vấn đáp, hoạt động nhóm IV. TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG: A, ổn định tổ chức: 9A: 9B: B, Kiểm tra: (Kết hợp trong bài) C. Bài mới: Hoạt động của giáo viên và học sinh Ghi bảng HĐ1: ĐVĐ: Như SGK Hoạt động 2: Phát hiện dòng điện cảm ứng có thể đổi chiều và tìm hiểu trong trường hợp nào dòng điện cảm ứng đổi chiều. - GV yêu cầu HS làm thí nghiệm hình 33.1 theo nhóm, quan sát kĩ hiện tượng xảy ra để trả lời câu hỏi C1. HS tiến hành thí nghiệm hình 33.1 theo nhóm. - GV yêu cầu HS so sánh sự biến thiên số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín trong 2 trường hợp. HS quan sát kĩ thí nghiệm, mô tả chính xác thí nghiệm so sánh I- Chiều của dòng điện cảm ứng 1- Thí nghiệm - Yêu cầu HS nhớ lại cách sử dụng đèn LED đã học ở lớp 7 (đèn LED chỉ cho dòng điện theo một chiều nhất định). Từ đó cho biết chiều dòng điện cảm ứng trong 2 trường hợp trên có gì khác nhau? HS; Thảo luận, đưa ra KL HĐ3: Tìm hiểu khái niệm mới: Dòng điện xoay chiều - Yêu cầu cá nhân HS đọc mục 3 - Tìm hiểu khái niệm dòng điện xoay chiều. HS: tìm hiểu mục 3, trả lời câu hỏi của GV - GV có thể liên hệ thực tế: Dòng điện trong mạng điện sinh hoạt là dòng điện xoay chiều. Trên các dụng cụ sử dụng điện thường ghi AC 220V. AC là chữ viết tắt có nghĩa là dòng điện xoay chiều, hoặc ghi DC 6V, DC có nghĩa là dòng điện 1 chiều không đổi. Hoạt động 4: Tìm hiểu 2 cách tạo ra dòng điện 2- Kết luận: Khi số đường sức từ 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 gọi là xoay chiều GV gọi HS đưa ra các cách tạo ra dòng điện xoay chiều. HS: Đứng tại chỗ trả lời câu hỏi + TH 1: GV: Yêu cầu HS đọc câu C2, nêu dự đoán về chiều dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây, giải thích HS: nghiên cứu câu C2 nêu dự đoán về chiều dòng điện cảm ứng. (lưu ý: Yêu cầu HS giải thích phải phân tích kĩ từng trường hợp khi nào số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín tăng, khi nào giảm). - Làm thí nghiệm theo nhóm kiểm tra dự đoán  Đưa ra kết luận HS: - Tham gia thí nghiệm kiểm tra dự đoán dòng điện xoay chiều. II- Cách tạo ra dòng điện xoay chiều 1- Cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn kín. C2: Khi cực N cảu nam châm lại gần cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng. Khi cực N ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua S giảm. Khi nam châm quay liên tục thì số theo nhóm. - Thảo luận trên lớp kết quả để đưa ra kết luận + TH2: Tương tự GV: Gọi HS nêu dự đoán về chièu dòng điện cảm ứng có giải thích. HS nghiên cứu câu C3, nêu dự đoán. GV: làm thí nghiệm kiểm tra, yêu cầu cả lớp quan sát. HS: quan sát thí nghiệm GV làm GV: Hướng dẫn HS thảo luận đi đến kết luận cho câu C3. HS: phân tích thí nghiệm và so sánh với dự đoán ban đầu  Rút ra kết luận câu C3: GV: Yêu cầu HS ghi kết luận chung cho 2 trường hợp. HS: Thảo luận rút ra KL đường sức từ xuyên qua S luôn phiên tăng giảm. Vậy dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây là dòng xoay chiều. 2- Cho cuộn dây dẫn quay trong từ trường C3: Khi cuộn dây quay từ vị trí 1 sang vị trí 2 thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng. Khi cuộn dây từ vị trí 2 quay tiếp thì số đường sức từ giảm. Nếu cuộn dây quay liên tục thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S luôn phiên tăng, giảm. Vậy dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây là dòng điện xoay chiều. 3- Kết luận: Khi cho cuộn dây dẫn kín quay trong từ trường của nam châm hay cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn thì trong cuộn dây có thể xuất hiện dòng HĐ5: Vận dụng: GV: Hướng dẫn HS trả lời câu hỏi C4 của phần vận dụng SGK. HS: Hoàn thành C4 điện cảm ứng xoay chiều. III. Vận dụng: C4: Yêu cầu nêu được: Khi khung dây quay nửa vòng tròn thì số đường sức từ qua khung dây tăng. Trên nửa vòng trong sau, số đường sức từ giảm nên dòng điện đổi chiều, đèn thứ 2 sáng. D. Củng cố: - Dành thời gian cho HS tìm hiểu phần "Có thể em chưa biết". HS: đọc phần "Có thể em chưa biết". - Nếu đủ thời gian GV cho HS làm bài 33.2 (SBT). Bài tập này chọn phương án đúng nhưng GV yêu cầu giải thích thêm tại sao chọn phương án đó mà không chọn các phương án khác  Nhấn mạnh điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều. E. Hường dẫn về nhà: Học và làm bài tập 33 (SBT).