Kênh giáo viên » Giáo án chuyên đề vật lí 12 cánh diều

Giáo án chuyên đề Vật lí 12 cánh diều Bài 2: Máy biến áp và chỉnh lưu dòng điện xoay chiều

Giáo án giảng dạy theo sách Chuyên đề học tập Vật lí 12 bộ sách Cánh diều Bài 2: Máy biến áp và chỉnh lưu dòng điện xoay chiều. Bộ giáo án giúp giáo viên hướng dẫn học sinh mở rộng kiến thức, phát triển năng lực, nâng cao khả năng định hướng nghề nghiệp cho các em sau này. Thao tác tải về rất đơn giản, tài liệu file word có thể chỉnh sửa dễ dàng. Mời quý thầy cô tham khảo bài soạn.

Xem: => Giáo án vật lí 12 cánh diều

Hướng dẫn tải giáo án

Xem toàn bộ: Giáo án chuyên đề Vật lí 12 cánh diều đủ cả năm

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 2: MÁY BIẾN ÁP VÀ CHỈNH LƯU DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

Nêu được nguyên tắc hoạt động của máy biến áp.
Nêu được ưu điểm của dòng điện và điện áp xoay chiều trong truyền tải năng lượng điện về phương diện khoa học và kinh tế.
Thảo luận để đánh giá được vai trò của máy biến áp trong việc giảm hao phí năng lượng điện khi truyền dòng điện đi xa.
Thực hiện thí nghiệm, vẽ được đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa dòng điện chạy qua diode bán dẫn và điện áp giữa hai cực của nó.
Vẽ được mạch chỉnh lưu nửa chu kì sử dụng diode.
Vẽ được mạch chỉnh lưu cả chu kì sử dụng cầu chỉnh lưu.
So sánh được đồ thị chỉnh lưu nửa chu kì và chỉnh lưu cả chu kì.

2. Năng lực

Năng lực chung:

Năng lực tự học: Tự chủ và hợp tác với các bạn để tìm hiểu cấu tạo máy biến áp và vai trò của máy biến áp trong truyền tải điện năng.
Năng lực giao tiếp hợp tác: Thảo luận và hỗ trợ các bạn trong xác định và tìm hiểu về máy biến áp, truyền tải điện năng và chỉnh lưu dòng điện xoay chiều.
Năng lực giải quyết vấn đề: Thảo luận và trao đổi ý kiến để đề xuất các biện pháp giảm hao phí điện năng trong quá trình truyền tải, tìm hiểu về diode bán dẫn và chỉnh lưu dòng điện xoay chiều.

Năng lực vật lí:

Nêu được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp.
Nêu được ưu điểm của dòng điện và điện áp xoay chiều trong truyền tải năng lượng điện về phương diện khoa học và kinh tế.
Đánh giá được vai trò của máy biến áp trong việc giảm hao phí năng lượng điện khi truyền dòng điện đi xa.
Nêu được cấu tạo của diode bán dẫn.
Thực hiện được thí nghiệm và vẽ được đồ thị biểu diễn quan hệ giữa dòng điện chạy qua diode bán dẫn và điện áp giữa hai cực của nó.
Vẽ được mạch chỉnh lưu nửa chu kì sử dụng diode.
Vẽ được mạch chỉnh lưu cả chu kì sử dụng cầu chỉnh lưu.
So sánh được đồ thị chỉnh lưu nửa chu kì và chỉnh lưu cả chu kì.

3. Phẩm chất

Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập và thí nghiệm.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:

1. Đối với giáo viên:

SGK, SGV Chuyên đề học tập Vật lí 12, Kế hoạch bài dạy.
Hình vẽ và đồ thị trong SGK: Hình ảnh sơ đồ nguyên lí cấu tạo máy biến áp, hình ảnh kí hiệu máy biến áp trong mạch điện, hình ảnh sơ đồ minh họa hệ thống tuyền tải năng lượng điện từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ,…
Máy chiếu, máy tính (nếu có).

2. Đối với học sinh:

HS cả lớp: Hình vẽ liên quan đến nội dung bài học và các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV; SGK Chuyên đề học tập Vật lí 12.
HS mỗi nhóm: Dụng cụ thí nghiệm: diode, biến áp nguồn, điện trở, đồng hồ đo điện áp, đồng hồ đo cường độ dòng điện, biến trở.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: Từ câu hỏi tình huống, giúp HS nêu được vấn đề tìm hiểu thiết bị giúp truyền tải năng lượng điện đi xa hiệu quả.

b. Nội dung: GV cho HS thảo luận về truyền tải năng lượng điện đi xa, từ đó GV định hướng HS vào nội dung của bài học.

c. Sản phẩm học tập: HS nhận biết được cách truyền tải năng lượng điện đi xa.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV giới thiệu: Để truyền tải năng lượng điện đi xa, người ta phải tăng điện áp trước khi truyền. Đến nơi tiêu thụ, phải hạ điện áp để phù hợp với điện áp của các thiết bị trong sản xuất và đời sống.

- GV nêu câu hỏi: Vì sao phải làm như vậy, thiết bị nào có thể thực hiện được điều đó?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thảo luận, dự đoán, đưa ra các câu hỏi và câu trả lời.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời 1 – 2 bạn ngẫu nhiên đứng dậy trình bày suy nghĩ của mình.

Gợi ý trả lời:

- Cần phải tăng điện áp hoặc hạ điện áp tuỳ vào mục đích sử dụng, để phù hợp với các thiết bị sử dụng điện.

- Máy biến áp giúp chúng ta thực hiện việc tăng, giảm điện áp theo nhu cầu sử dụng.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- Sau khi HS trao đổi, phát biểu ý kiến, GV nhận xét vào nội dung bài học: Để tìm hiểu rõ hơn về vấn đề này chúng ra vào bài học ngày hôm nay: Bài 2: Máy biến áp và chỉnh lưu dòng điện xoay chiều.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu hao phí do tỏa nhiệt trong truyền tải năng lượng điện

a. Mục tiêu: HS nêu được công thức tính công suất hao phí do tỏa nhiệt và các cách giảm hao phí.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu về truyền tải năng lượng điện.

c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để nêu được nội dung truyền tải năng lượng điện và các cách làm giảm hao phí trong truyền tải điện năng đi xa.

d. Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV đặt vấn đề: Các nhà máy điện thường ở cách xa khu công nghiệp và khu dân cư để đảm bảo an toàn và tránh ô nhiễm. Từ các nhà máy này, năng lượng điện được truyền đến nơi sử dụng bằng các đường dây tải điện.

- GV giới thiệu công thức tính công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và trả lời nội dung Câu hỏi 1 (SGK – tr14)

Vì sao muốn giảm điện trở r của dây dẫn điện, phải tăng tiết diện dây?

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và nêu các cách làm giảm hao phí trên đường dây.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và trả lời nội dung Câu hỏi 2 (SGK – tr15)

Nêu và phân tích một số biện pháp giảm hao phí năng lượng điện khi truyền điện đi xa.

- Sau khi HS trả lời, GV kết luận về nội dung truyền tải năng lượng điện.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, chăm chú nghe GV giảng bài, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

- GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời nội dung thảo luận

*Trả lời Câu hỏi 1 (SGK – tr14)

- Vì r tỉ lệ nghịch với tiết diện dây theo công thức:

*Trả lời Câu hỏi 2 (SGK – tr14)

- Từ biểu thức tính r, theo lí thuyết có thể giảm ρ và tăng S (do l không đổi vì khoảng cách từ nhà máy sản xuất đến nơi tiêu thụ điện là không đổi). Đây đều là các cách không hiệu quả về kinh tế. Ngoài ra, r giảm n lần thì giúp giảm hao phí n lần trong khi nếu tăng U lên n lần thì giúp giảm hao phí n² lần.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ.

- GV kết luận về nội dung Truyền tải năng lượng điện.

- GV chuyển sang nội dung Cấu tạo và nguyên lí hoạt động máy biến áp.

I. TRUYỀN TẢI NĂNG LƯỢNG ĐIỆN

- Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây là:

- Có hai cách giảm công suất hao phí trên đường dây:

Cách thứ nhất: Giảm điện trở r của đường dây.

Giảm điện trở r của đường dây bằng một số biện pháp như:

+ Dùng dây dẫn có điện trở suất nhỏ như bạc, vàng hay dây siêu dẫn.

+ Tăng tiết diện dây dẫn, làm cho khối lượng dây dẫn tăng lên,...

=> Cách này vừa hạn chế vừa không hiệu quả kinh tế.

Cách thứ hai: Tăng điện áp U khi truyền đi và khi đến nơi tiêu thụ điện sẽ giảm điện áp về giá trị cần thiết. Đây là biện pháp mang lại hiệu quả rõ rệt. => Cách này có thể thực hiện được nhờ máy biến áp.

Hoạt động 2. Tìm hiểu về máy biến áp

a. Mục tiêu: HS nêu được cấu tạo, nguyên lí hoạt động của máy biến áp và vai trò của máy biến áp trong giảm hao phí năng lượng điện khi truyền tải.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu về máy biến áp.

c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để nêu được thông tin về máy biến áp và vai trò của máy tăng áp, máy hạ áp trong truyền tải năng lượng điện.

d. Tổ chức thực hiện:

Hoạt động 3. Tìm hiểu về diode bán dẫn và chỉnh lưu dòng xoay chiều

a. Mục tiêu: HS nêu được mối liên hệ giữa dòng điện và điện áp giữa hai cực của diode và mạch chỉnh lưu nửa chu kì sử dụng diode.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu diode bán dẫn và chỉnh lưu dòng xoay chiều

c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để nêu được mối liên hệ giữa dòng điện và điện áp giữa hai cực của diode và chỉnh lưu dòng điện xoay chiều.

d. Tổ chức thực hiện:

--------------- Còn tiếp ---------------

Trên chỉ là 1 phần của giáo án. Giáo án khi tải về có đầy đủ nội dung của bài. Đủ nội dung của học kì I + học kì II