Giáo án và PPT Vật lí 12 kết nối bài 18: Ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ

BÀI 18: ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời: Sạc điện không dây ngày càng được sử dụng rộng rãi để sạc điện thoại, đồng hồ thông minh, máy hút bụi,... Sạc điện hoạt động dựa trên hiện tượng nào để truyền điện từ nguồn điện đến điện thoại?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Máy biến áp

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu: Máy biến áp có cấu tạo như thế nào? Hoạt động của máy biến áp dựa vào đâu?

Sản phẩm dự kiến:

- Máy biến áp gồm hai cuộn dây có số vòng khác nhau quấn trên một lõi kín.

- Lõi máy biến làm bằng lá sắt hoặc thép pha silicon ghép cách điện với nhau và đặt song song với các đường sức từ của 2 cuộn dây.

- Các cuộn dây gồm nhiều vòng thường làm bằng đồng, có phủ lớp cách điện. Một trong hai cuộn dây của máy biến áp được nối với nguồn điện xoay chiều, được gọi là cuộn sơ cấp. Cuộn thứ hai được nối với tải tiêu thụ điện năng, được gọi là cuộn thứ cấp.

- Hoạt động của máy biến áp dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Hoạt động 2. Đàn ghi ta điện

GV đưa ra câu hỏi: Đàn ghi ta điện có cấu tạo như thế nào? Cuộn dây cảm ứng hoạt động dựa trên nguyên tắc nào? Có cần hộp cộng hưởng để âm phát ra loa hay không?

Sản phẩm dự kiến:

- Cấu tạo: Thân đàn đặc có 6 sợi dây bằng thép và 6 cuộn dây cảm ứng có lõi là nam châm vĩnh cửu đặt dưới mỗi sợi dây đàn. Sáu cuộn dây được nối đến âm li nối với loa.

- Mỗi cuộn dây cảm ứng gồm lõi là nam châm vĩnh cửu và 2 đầu được nối với máy tăng âm. Cuộn dây được đặt ngay sát dưới dây đàn.

- Nguyên tắc hoạt động của cuộn dây cảm ứng: Dây đàn bị nhiễm từ do nam châm vĩnh cửu gây ra, khi dao động làm từ thông qua cuộn dây biến thiên, sinh ra dòng điện cảm ứng trong ống dây có tần số bằng tần số của dây đàn. Dòng điện cảm ứng được đưa ra máy tăng âm khuếch đại đưa ra loa tạo tín hiệu âm của dây đàn.

- Dây đàn làm bằng thép để nhiễm từ của nam châm vĩnh cửu trong cuộn dây.

- Không cần hộp cộng hưởng vì âm phát ra bằng loa nhờ tín hiệu điện của cuộn dây có lõi là nam châm.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Từ nội dung bài học, GV yêu cầu HS hoàn thành các bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: Lõi biến áp thường làm bằng

A. lá thép hoặc bạc.

B. lá sắt hoặc bạc pha silicon.

C. lá nhôm hoặc sắt.

D. lá sắt hoặc thép pha silicon.

Câu 2: Lõi biến áp được ghép như nào để giảm hao phí điện năng do dòng điện Foucault?

A. Ghép cách điện với nhau.

B. Ghép sát nhau.

C. Ghép cách nhau khoảng vài cm.

D. Ghép đối xứng nhau.

Câu 3: Cuộn sơ cấp của máy biến áp được nối với

A. nguồn điện một chiều.

B. nguồn điện xoay chiều.

C. tải tiêu thụ điện.

D. cuộn dây.

Câu 4: Dòng điện cảm ứng trong ghi ta điện được đến đâu để có thể nghe được âm thanh?

A. Máy hạ áp.

B. Máy tăng áp.

C. Máy tăng âm.

D. Máy hạ âm.

Câu 5: Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về đàn ghi ta điện?

A. Đàn ghi ta điện có cấu tạo đặc.

B. Dây đàn làm bằng thép.

C. Dòng điện cảm ứng được đưa đến máy tăng âm và loa để nghe được âm phát ra.

D. Đàn ghi ta điện có hộp cộng hưởng nhỏ.

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS hoàn thành bài tập sau:

Câu 1: Cuộn sơ cấp của một máy biến áp có vòng dây được nối với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 120V, khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp là 100 V. Nếu tăng thêm 150 vòng dây cho cuộn sơ cấp và giảm 150 vòng dây ở cuộn thứ cấp thì khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp hiệu dụng 160 V thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở vẫn là 100V. Tính số vòng dây của cuộn sơ cấp.

Câu 2: Một máy biến áp có số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là 50 vòng là 440 vòng. Mắc cuộn sơ cấp vào mạng điện 25 V – 50 Hz. Điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp có giá trị hiệu dụng và tần số là bao nhiêu?