Soạn Khoa Học Tự Nhiên 9 Bài 50: Dòng điện Xoay Chiều

A. Hoạt động khởi động

Ở bài hiện tượng cảm ứng điện từ các em đã biết điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây đó biến thiên. Tuy nhiên, để làm cho số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây biến thiên ta có hai cách: làm số đường sức từ tăng lên hoặc giảm đi.

Dòng điện cảm ứng có gì thay đổi khi ta thay đổi cách thức biên thiên của số đường sức từ qua một cuộn dây dẫn kín (đang tăng thì giảm, hoặc đang giảm thì tăng)?

Trả lời:

Dòng điện cảm ứng sẽ đổi chiều nếu cách thức biến thiên số đường sức từ qua một cuộn dây dẫn kín thay đổi.

B. Hoạt động hình thành kiến thức

1. Chiều của dòng điện cảm ứng, cách tạo ra dòng điện xoay chiều

a) Chiều của dòng điện cảm ứng

Thí nghiệm: sgk trang 100

Hoàn thành các kết luận sau:

• Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của một cuộn dây kín tăng lên thì dòng điện cảm ứng có chiều $...$ với chiều dòng điện cảm ứng khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện đó giảm đi.
• Muốn cho dòng điện qua một cuộn dây kín liên tục đổi chiều thì cần phải liên tục $....$cách thức biến thiên của số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây đó. Dòng điện đó gọi là dòng điện xoay chiều

b) Cách tạo ra dòng điện xoay chiều

Thí nghiệm: sgk trang 101

Hoàn thành kết luận sau:

Có nhiều cách để tạo ra dòng điện xoay chiều trong cuộn dây dẫn kín, có thể cho nam châm $...$ trong cuộn dây dẫn kín, hay cho cuộn dây $....$ trong từ trường của nam châm.

Trả lời:

a)

• Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của một cuộn dây kín tăng lên thì dòng điện cảm ứng có chiều ngược với chiều dòng điện cảm ứng khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện đó giảm đi.
• Muốn cho dòng điện qua một cuộn dây kín liên tục đổi chiều thì cần phải liên tục thay đổi cách thức biến thiên của số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây đó. Dòng điện đó gọi là dòng điện xoay chiều

b)

Có nhiều cách để tạo ra dòng điện xoay chiều trong cuộn dây dẫn kín, có thể cho nam châm quay đều trong cuộn dây dẫn kín, hay cho cuộn dây quay đều trong từ trường của nam châm.

2. Máy phát điện xoay chiều

Quan sát cấu tạo của hai loại máy phát điện được mô tả ở hình 50.4 và 50.5 (sgk trang 102) và trả lời những câu hỏi sau:

• Những bộ phân chính của máy phát điện.
• Mỗi loại máy phát điện tạo ra dòng điện xoay chiều bằng cách nào?

Hoàn thành kết luận sau:

• Các máy phát điện xoay chiều đều có $...$ bộ phận chính là : $................$
• Bộ phận đứng yên được gọi là stato, bộ phận chuyển động được gọi là rôto.

Trả lời:

• Những bộ phận chính của máy phát điện là: Cuộn dây, nam châm điện.
• Mỗi loại máy phát điện tạo ra dòng điện xoay chiều bằng cách: cho nam châm quay xung quanh cuộn dây.
• Các máy phát điện xoay chiều đều có hai bộ phận chính là : nam châm và cuộn dây.
• Bộ phận đứng yên được gọi là stato, bộ phận chuyển động được gọi là rôto.

3. Các tác dụng của dòng điện xoay chiều

Quan sát các hiện tượng được mô tả ở hình 50.6 (sgk trang 102) và cho biết dòng điện xoay chiều có những tác dụng gì?

Nếu thay nguồn điện xoay chiều bằng nguồn điện một chiều cho hiện tượng ở hình 50.6a và 50.6b thì tác dụng của dòng điện lên kim nam châm và lên bóng đèn có gì thay đổi không? Tại sao?

Hoàn thành kết luận sau:

Khi dòng điện đổi chiều thì lực từ của dòng điện tác dụng lên nam châm $...$

Khi dòng điện đổi chiều liên tục, dây tóc của bóng đèn sẽ $....$, nhưng do quá trình nguội chậm và do mắt có khả năng lưu ảnh nên ta không phát hiện ra điều đó.

Trả lời:

Hiện tượng:

• 50.6a: Nam châm bị hút về phía cuộn dây và liên tục đổi chiều.
• 50.6b: Đèn sáng. (sáng tối liên tục do sực đổi chiều của dòng điện).

Tác dụng của dòng điện xoay chiều:

• Tác dụng từ.
• Tác dụng nhiệt.
• Tác dụng phát sáng (quang).
• Tác dụng sinh lí.

Nếu thay nguồn điện xoay chiều bằng nguồn điện một chiều thì hiện tượng ở hình 50.6a có sự thay đổi: Kim nam châm luôn bị hút về phía cuộn dây.

Kết luận:

• Khi dòng điện đổi chiều thì lực từ của dòng điện tác dụng lên nam châm cũng đổi chiều.
• Khi dòng điện đổi chiều liên tục, dây tóc của bóng đèn sẽ sáng tối liên tục, nhưng do quá trình nguội chậm và do mắt có khả năng lưu ảnh nên ta không phát hiện ra điều đó.