Giáo án Vật lý 12 - Bài 18: Động cơ không đồng bộ ba pha

Bài: ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA .
I.MỤC TIÊU:
-Kiến thức: Hiểu được từ trường quay và cách tạo ra từ trường quay của dòng điện xoay chiều 3 pha - Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ không đồng bộ 3 pha .
-Kỹ năng: Giải thích sự quay không đồng bộ.	
-Liên hệ thực tế : Các động cơ điện xoay chiều 1 pha ,3 pha. Kích thích hứng thú sáng tạo kỹ thuật .
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Giảng giải + Vấn đáp .
III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ:
-Chuẩn bị của thầy: Các hình vẽ liên quan + thí nghiệm về sự quay đồng bộ và không đồng bộ.
-Chuẩn bị của trò: Xem lại hiện tượng cảm ứng điện từ, lực Lo-ren ( vật lý 11 ) .
TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
-Ổn định tổ chức: 
-Kiểm tra bài cũ: 
	+ Trình bày nguyên tắc hoạt động và cấu tạo máy phát điện xoay chiều 1 pha 
	+ Định nghĩa dòng điện xoay chiều 3 pha. Viết biểu thức
NỘI DUNG BÀI MỚI :
HOẠT ĐỘNG CỦA G.V
HOẠT ĐỘNG CỦA HS
NỘI DUNG 
HĐ1:
N
S
Gv: Làm thí nghiệm về sự quay đồng bộ giữa từ trường và kim nam châm.
Hs: Qua thí nghiệm biết được Kim nam châm quay đồng bộ với từ trường của nam châm hình chữ U
1.Nguyên tắc hoạt động:
a. Từ trường quay. Sự quay đồng bộ:
 Kim nam châm quay đồng bộ với từ trường của nam châm hình chữ U.
H Đ 2: 
Gv: Làm thí nghiệm về sự quay không đồng bộ giữa từ trường và khung dây dẫn kín.
Gv: Gợi ý cho Hs giải thích sự quay của khung dây để đạt được 2 ý:
 + Khung dây quay cùng chiều với từ trường quay.
+ Vận tốc góc của khung dây luôn nhỏ hơn vận tốc của từ trường
Hs: Qua thí nghiệm biết được khung dây dẫn kín quay đồng bộ với từ trường của nam châm hình chữ U
Hs: khung dây quay đều khi nào?
b. Sự quay không đồng bộ:
· Khi khung dây đặt trong một từ trường quay thì khung dây quay cùng chiều với từ trường quay nhưng tốc độ quay nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường.
· Giải thích:
 + Từ trường quay của nam châm làm cho từ thông qua khung dây biên thiên, trong khung dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng. Lực từ của từ trường tác dụng lên dòng điện cảm ứng trong khung dây. 
+ Theo định luật Lenxơ thì lực từ này phải sinh ra một mômen làm khung quay theo để giảm sự biến thiên từ thông qua khung dây. Do khung dây có mômen của lực cản nên khung dây phải quay với vận tốc góc nhỏ hơn vận tốc quay của nam châm. 
 + Khi mômen lực từ và mômen cản cân bằng nhau thì khung dây quay đều với vận tốc góc w0 < w.
H Đ 3 : 
(1)
(2)
(3)
Gv: Thuyết giảng về cách tạo từ trường quay bằng dòng ba pha để thu được két quả như phần nội dung.
Gv: Gợi ý cho Hs khá giỏi chứng minh điều này dựa vào đồ thị của ba cảm ứng từ B1, B2 và B3 (hv) với qui ước B dương thì véc tơ vẽ hướng ra xa các cuộn dây và âm thì ngược lại
O
t
B
B0
-B0
B1
B2
B3
2.Tạo ra từ trường quay bằng dòng điện ba pha:
 Cho dòng điện xoay chiều ba pha chạy vào ba cuộn dây của ba nam châm điện giống nhau, đặt lệch nhau một góc 1200 trên đường tròn stato. Véc tơ cảm ứng từ tổng hợp do ba cuộn dây nam châm điện gây ra xung quanh tâm đường tròn stato có độ lớn không đổi và quay đều trong mặt phẳng song song với trục các nam châm với vận tốc góc bằng vận tốc góc của dòng điện.
H Đ4 : ỨNG DỤNG : XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO
Gv:Tại sao rô to hình trụ tạo bởi nhiều lá thép mỏng ghép cách điện với nhau và cách điện với lồng?
Hs: Giảm dòng Phu – cô và tăng cường từ thong
Hs: Công suất tiêu thụ của động cơ?
Hs: Công suất có ích của động cơ là công suất nào?
Hs: Hiệu suất của động cơ là gì?
3. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ ba pha:
· Stato: Gồm các cuộn dây của ba pha điện quấn trên các lỏi thép gồm nhiều lá thép mỏng kĩ thuật ghép cách điện nhau.
· Rô to: Rô to hình trụ tạo bởi nhiều lá thép mỏng ghép lại. Mặt ngoài có xẻ các rãnh đặt các thanh kim loại, hai đầu các thanh này được nối với các vành kim loại tạo thành một chiếc lồng. Lồng này cách điện với lõi thép có tác dụng như nhiều khung dây đồng trục đặt lệch nhau.
 · Khi mắc động cơ vào mạng điện ba pha, thì từ trường quay được tạo ra trong lòng stato, và làm cho rôto quay. Chuyển động quay của rôto được truyền ra ngoài làm quay các máy khác.
 · Công suất tiêu thụ của động cơ là tổng công suất tiêu thụ của ba cuộn dây.
 · Hiệu suất động cơ: h= ; trong đó:
+ Pi là công suất có ích cơ học.
	+ P là công suất tiêu thụ của động cơ.
Củng cố dặn dò: Bài tập về nhà: 1,2 trang 188 sgk.
 Rút kinh nghiệm: