8 225 KB 0 2
Nhấn vào bên dưới để tải tài liệu
Để tải xuống xem đầy đủ hãy nhấn vào bên trên
vật lý lớp 12 giáo án lý 12 bải giảng lý 12 tài liệu lý 12 vật lý THPT
MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU I / MỤC TIÊU :
Hiểu nguyên tắc hoạt động của các máy phát điện xoay chiều.
Nắm được cấu tạo của máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha.
Biết vận dụng các công thức để tính tần số và suất điện động của máy
phát điện xoay chiều.
II / CHUẨN BỊ :
1 / Giáo viên :
Mô hình máy phát điện xoay chiều một pha, tranh vẽ sơ đồ các
loại máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha.
2 / Học sinh :
Xem lại hiện tượng cảm ứng điện từ
III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 :
HS : Dựa trên hiện tượng cảm ứng GV : Nguyên tắc hoạt động của các điện từ loại máy phát điện xoay chiều là gì ?
GV : Viết biểu thức từ thông qua HS : = 0 cos 2ft mỗi vòng dây ?
GV : Viết biểu thức suất điện động HS : e = N xuất hiện trong cuộn dây có N vòng
d
= 2f N 0 sin 2ft
dt
?
GV : Hướng dẫn học sinh biến đổi HS : e = 2f N 0 cos [ 2ft / 2 ] biểu thức suất điện động xuất hiện
trong cuộn dây có N vòng ? HS : E0 = 2f N 0 GV : Viết biểu thức biên độ của suất
điện động ? HS : Từ trường cố định, vòng dây
quay. GV : Nêu hai cách tạo ra suất điện
động xoay chiều thường dùng trong
các máy phát điện ? HS : Từ trường quay, vòng dây cố
định.
Hoạt động 2 :
HS : Phần cảm và phần ứng. GV : Nêu tên hai bộ phận chính của
máy phát điện xoay chiều ?
GV : Phần cảm được cấu tạo như thế
nào ? HS : Nam châm điện, nam châm
vĩnh cữu. GV : Phần ứng được cấu tạo như thế
nào ? HS : Những cuộn dây GV : Nêu tên của phần quay và phần HS : stato, roto cố định của máy phát điện ? HS : Phần ứng gồm nhiều cuộn dây, GV : Người ta phải làm gì để tăng
mỗi cuộn dây lại gồm nhiều vòng suất điện động của máy phát ?
dây mắc nối tiếp, phần cảm gồm
nhiều nam châm điện. GV : Để tăng cường từ thông qua
các cuộn dây người ta phải làm gì ? HS : Quấn trên các lõi thép kỹ thuật. GV : Muốn tránh dòng điện PhuCô
người ta phải làm gì ? HS : Lõi thép gồm nhiều lá thép GV : Các máy phát điện xoay chiều
mỏng ghép cách điện. 1 pha có mấy cách hoạt động ? HS : Có 2 cách GV : Để dẫn dòng điện ra ngoài
người ta phải làm bằng cách nào ? HS : hai vành khuyên, hai thanh
quét. GV : Dòng điện xoay chiều 3 pha là
gì ? Hoạt động 3 : GV : Viết các biểu thức suất điện HS : Nêu định nghĩa. động xuất hiện trong cuộn dây ? HS : e1 = Eocost e2 = Eocos[t - 2
]
3 GV : Quan sát hình vẽ 42.4 mô tả
e3 = Eocos[t + 2
]
3 cấu tạo của máy phát điện xoay
chiều 3 pha ? HS : 3 cuộn dây giống nhau. GV : Tải tiêu thụ điện năng được HS : Tam giác hoặc sao mắc như thế nào ? IV / NỘI DUNG :
1. Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều
a] Nguyên tắc hoạt động của các loại máy phát điện xoay chiều là dựa
trên hiện tượng cảm ứng điện từ : khi từ thông qua một vòng dây biến thiên
điều hòa, trong vòng dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng xoay chiều.
b] Có hai cách tạo ra suất điện động xoay chiều thường dùng trong các
máy điện :
- Từ trường cố định, các vòng dây quay trong từ trường.
- Từ trường quay, các vòng dây đặt cố định.
2. Máy phát điện xoay chiều một pha
a] Các bộ phận chính
Có hai bộ phận chính là phần cảm và phần ứng. - Phần cảm là nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu. Đó là phần
tạo ra từ trường.
- Phần ứng là những cuộn dây, trong đó xuất hiện suất điện động cảm
ứng khi máy hoạt động.
Một trong hai phần đặt cố định, phần còn lại quay quanh một trục.
Phần cố định gọi là stato, phần quay gọi là rôto.
Để tăng suất điện động của máy phát, phần ứng thường gồm nhiều
cuộn dây, mỗi cuộn lại gồm nhiều vòng dây mắc nối tiếp với nhau; phần
cảm gồm nhiều nam châm điện tạo thành nhiều cặp cực Bắc – Nam, bố trí
lệch nhau. Các cuộn dây của phần ứng và phần cảm thường được quấn trên
các lõi thép kĩ thuật để tăng cường từ thông qua chúng. Lõi thép gồm nhiều
lá thép mỏng ghép cách điện với nhau để giảm hao phí do dòng Phu – cô.
b] Hoạt động
Các máy phát điện xoay chiều một pha có thể hoạt động theo hai cách
:
- Cách thứ nhất : phần ứng quay, phần cảm cố định.
- Cách thứ hai : phần cảm quay, phần ứng cố định.
Các máy hoạt động theo cách thứ nhất có stato là nam châm đặt cố
định, rôto là khung dây quay quanh một trục trong từ trường tạo bởi stato. Để dẫn dòng điện ra mạch ngoài, người ta dùng hai vành khuyên đặt
đồng trục và cùng quay với khung dây [Hình 42.1]. Mỗi vành khuyên có một
thanh quét tì vào. Khi khung dây quay, hai vành khuyên trượt trên hai thanh
quét, dòng điện truyền từ khung dây qua hai thanh quét ra ngoài. Các máy
hoạt động theo cách thứ hai có rôto là nam châm, thường là nam châm điện
được nuôi bỏi dòng điện một chiều; stato gồm nhiều cuộn dây có lõi sắt, xếp
thành một vòng tròn. Các cuộn dây của rôto cũng có lõi sắt và xếp thành
vòng tròn, quay quanh trục qua tâm vòng tròn. Hình 42.1 Sơ đồ máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng quay, phần
cảm cố định
3. Máy phát điện xoay chiều ba pha
a] Dòng điện xoay chiều ba pha Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống ba dòng điện xoay chiều,
gây bởi ba suất điện động cùng tần số, cùng biên độ nhưng lệch nhau về pha
là 2
3 e1 = Eocost
e2 = Eocos[t - 2
]
3 e3 = Eocos[t + 2
]
3 b] Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều ba pha
Dòng điện xoay chiều ba pha được tạo ra bởi máy phát điện xoay
chiều ba pha. Máy này có cấu tạo giống như máy phát điện một pha hoạt
động theo cách thứ hai nhưng stato có ba cuộn dây riêng rẽ, hoàn toàn giống
nhau quấn trên ba lõi sắt đặt lệch nhau 120o trên một vòng tròn. Rôto là một
nam châm điện [Hình 42.4]. Hình 42.4 Sơ đồ cấu tạo của một máy phát điện xoay chiều ba pha Khi rôto quay đều, các suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ba
cuộn dây có cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch nhau về pha là 2
. Nếu
3 nối các đầu dây của ba cuộn với ba mạch ngoài giống nhau thì ta có hệ ba
dòng điện cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch nhau về pha là
V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :
Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập 1, 2
Xem bài 43 2
.
3 This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
I.Mục tiêu
1.Kiến thức:
- Nhận biết được hai bộ phận chính của một máy phát điện xoay chiều, chỉ ra được rụto và stato của mỗi loại mỏy.
- Trỡnh bày được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều.
- Nêu được cách làm cho máy phát điện có thể phát điện liên tục.
2.Kĩ năng:
Quan sỏt, mụ tả trờn hỡnh vẽ. Thu thập thụng tin từ SGK.
3. Thái độ: Thấy được vai trũ của vật lý học → yờu thớch mụn học.
II. Chuẩn bị :
1. Đối với GV
- Một máy phát điện xoay chiều nhỏ.
- Một hỡnh vẽ lớn treo lờn bảng về sơ đồ cấu tạo 2 loại máy phát điện xoay chiều
- Dự kiến ghi bảng : Ghi đầy đủ cấu tạo và nguyên tắc HĐ của MPĐ xoay chiều, cách làm quay máy phát điện.
2. Đối với HS
- Học bài cũ và đọc trước bài mới
Bạn đang xem tài liệu "Giáo án môn Vật lý 9 - Tiết 38 - Bài 34: Máy phát điện xoay chiều", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Ngày soạn : 9/11/2011
Ngày giảng : 9AB : 12/11
Tiết 38 Bài 34: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
I.Mục tiêu
1.Kiến thức :
- Nhận biết được hai bộ phận chớnh của một mỏy phỏt điện xoay chiều, chỉ ra được rụto và stato của mỗi loại mỏy.
- Trỡnh bày được nguyờn tắc hoạt động của mỏy phỏt điện xoay chiều.
- Nờu được cỏch làm cho mỏy phỏt điện cú thể phỏt điện liờn tục.
2.Kĩ năng :
Quan sỏt, mụ tả trờn hỡnh vẽ. Thu thập thụng tin từ SGK.
3. Thỏi độ : Thấy được vai trũ của vật lý học → yờu thớch mụn học.
II. Chuẩn bị :
1. Đối với GV
- Một mỏy phỏt điện xoay chiều nhỏ.
- Một hỡnh vẽ lớn treo lờn bảng về sơ đồ cấu tạo 2 loại mỏy phỏt điện xoay chiều
- Dự kiến ghi bảng : Ghi đầy đủ cấu tạo và nguyờn tắc HĐ của MPĐ xoay chiều, cỏch làm quay mỏy phỏt điện.
2. Đối với HS
- Học bài cũ và đọc trước bài mới
III. Tiến trình lên lớp:
Hoạt động của trò
Trợ giúp của thầy
HĐ1: Kiểm tra
?Nờu cỏch tạo ra dũng điện xoay chiều.
HĐ2: Nêu vấn đề.
- Đưa ra dự đoỏn
Dũng điện xoay chiều lấy ở lưới điện sinh hoạt cú HĐT 220V đủ để thắp được hàng triệu búng đốn cựng một lỳc → Vậy giữa đinamụ xe đạp và mỏy phỏt điện ở nhà mỏy điện cú điểm gỡ giống và khỏc nhau ?
HĐ3: Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều.
I. Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều.
1.Quan sỏt.
- Quan sỏt hỡnh vẽ 34.1 ; 34.2 để trả lời cõu hỏi C1 : -Hai bộ phận chớnh là cuộn dõy và nam chõm.
-Khỏc nhau :
+Mỏy ở hỡnh 34.1 :
Rụto là cuộn dõy, Stato là nam chõm.Cú thờm bộ gúp điện là vành khuyờn và thanh quột.
+Mỏy ở hỡnh 34.2 :
Rụto là nam chõm, Stato là cuộn dõy.
C2 : Khi nam chõm hoặc cuộn dõy quay thỡ số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dõy dẫn luõn phiờn tăng giảm → thu được dũng điện xoay chiều trong cỏc mỏy trờn khi nối hai cực của mỏy với cỏc dụng cụ tiờu thụ điện.
Suy nghĩ trả lời :
- Loại mỏy cú cuộn dõy dẫn quay cần cú thờm bộ gúp điện. Bộ gúp điện chỉ giỳp lấy dũng điện ra ngoài dễ dàng hơn.
- Cỏc cuộn dõy của mỏy phỏt điện được quấn quanh lừi sắt để từ trường mạnh hơn.
- Hai loại mỏy phỏt điện trờn tuy cấu tạo cú khỏc nhau nhưng nguyờn tắc hoạt động đều dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
2.Kết luận : Cỏc mỏy phỏt điện xoay chiều đều cú 2 bộ phận chớnh là nam chõm và cuộn dõy dẫn.
Treo hỡnh 34.1 ; 34.2 phúng to. y/c HS quan sỏt hỡnh vẽ kết hợp với quan sỏt mụ hỡnh mỏy phỏt điện trả lời cõu C1.
Hướng dẫn thảo luận cõu C1, C2.
? Loại mỏy phỏt điện nào cần cú bộ gúp điện
? Bộ gúp điện cú tỏc dụng gỡ
? Vỡ sao khụng coi bộ gúp điện là bộ phận chớnh ?
? Vỡ sao cỏc cuộn dõy của mỏy phỏt điện lại được quấn quanh lừi sắt ?
? Hai loại mỏy phỏt điện xoay chiều cú cấu tạo khỏc nhau nhưng nguyờn tắc hoạt động cú khỏc nhau khụng ?
? vậy 2 loại mỏy phỏt điện ta vừa xột ở trờn cú cỏc bộ phận chớnh nào ?
HĐ4: Tìm hiểu đặc điểm của máy phát điện xoay chiều trong kỹ thuật.
II. Máy phát điện xoay chiều trong kỹ thuật.
- Nghiờn cứu phần II để nờu được một số đặc điểm kĩ thuật :
-Cường độ dũng điện đến 2000A.
-Hiệu điện thế xoay chiều đến 25000V.
-Tần số 50Hz.
-Cỏch làm quay mỏy phỏt điện : Dựng động cơ nổ, dựng tuabin nước, dựng cỏnh quạt giú,
? Y/c HS nghiờn cứu phần II sau đú gọi 1, 2 HS nờu những đặc điểm kĩ thuật của mỏy phỏt điện xoay chiều trong kĩ thuật :
? Cường độ dũng điện.
? Hiệu điện thế.
? Tần số.
? Kớch thước.
? Cỏch làm quay rụto của mỏy phỏt điện.
HĐ5: Vận dụng – Củng cố.
III. Vận dụng.
- Suy nghĩ trả lời cõu hỏi C3.
C3 : Đinamụ xe đạp và mỏy phỏt điện ở nhà mỏy phỏt điện.
-Giống nhau : Đều cú nam chõm và cuộn dõy dẫn, khi một trong hai bộ phận quay thỡ xuất hiện dũng điện xoay chiều.
-Khỏc nhau : Đinamụ xe đạp cú kớch thước nhỏ hơn → Cụng suất phỏt điện nhỏ, hiệu điện thế, cường độ dũng điện ở đầu ra nhỏ hơn.
Y/c HS dựa vào thụng tin thu thập được trong bài trả lời cõu hỏi C3
HDVN :
- Học và làm bài tập 34 [SBT]
- Đọc phần “Cú thể em chưa biết”
IV. Bài học kinh nghiệm
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
.............................................................................................................................
Tài liệu đính kèm:
Video liên quan