1
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI
TRƯỜNG THPT PHƯỚC THIỀN
Mã số:………………….
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI: TÍCH HỢP LIÊN MÔN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
Người thực hiện: Mai Văn Minh
Lĩnh vực nghiên cứu: Phương pháp dạy học và nghiên cứu bài học bộ môn
- Quản lý giáo dục
- Phương pháp giảng dạy và nghiên cứu bài học môn Công nghệ
- Thiết kế đồ dùng dạy học bộ môn
Có đính kèm: Các sản phẩm không thể hiện trong bản in SKKN
Mô hình
Phần mềm
Phim ảnh
Hiện vật khác
Năm học: 2015 - 2016
Sáng kiến kinh nghiệm – Người thực hiện: Mai Văn Minh – Năm học 2015 - 2016
2
5. Mạch đèn sáng luân phiên gồm: Điều khiển đèn ngủ và đèn dùng để học tập hoặc
đèn dùng để làm việc: năm học 2012 – 2013 đạt
6. Thống nhất chương trình nội dung dạy và học nghề điện dân dụng bậc THPT năm
học 2013 – 2014 đạt
7. Chủ đề: Tích hợp liên môn Động cơ không đồng bộ ba pha đạt giải ba kỳ thi tích
hợp liên môn do Sở GD & ĐT Đồng Nai tổ chức dành cho giáo viên trung học năm
học 2015 – 2016 và được dự thi cấp quốc gia
Sáng kiến kinh nghiệm – Người thực hiện: Mai Văn Minh – Năm học 2015 - 2016
3
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI: TÍCH HỢP LIÊN MÔN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:
- Tính Cấp thiết của đề tài (thực trạng, nhu cầu đổi mới về mặt lý luận và thực tiễn):
Đề tài tích hợp liên “Động cơ không đồng bộ ba pha” là một đề tài tích hợp liên môn
được biên soạn với nội dung chính trong chương trình Công nghệ 12 bài 26 trang 103:
Động cơ không đồng bộ ba pha, kết hợp với một số nội dung liên quan trong chương
trình Vật lí 12 bài 18 trang 95: Động cơ không đồng bộ ba pha và nội dung chương trình
vật lý 11 bài 23 trang 142: Từ thông – Cảm ứng điện từ ở chương trình trung học phổ
thông.
Đề tài này được dạy trong môn học Công nghệ 12 cho học sinh trung học phổ
thông, với thời lượng 2 tiết trong HKII và chương trình học môn Vật lý 12 học kỳ I với
thời lượng 1 tiết.
Đề tài tích hợp liên môn “Động cơ không đồng bộ ba pha” được biên soạn vói ý
tưởng sẽ sử dụng phương pháp dạy học tích cực theo định hướng phát triển năng lực học
sinh.
- Tính mới của đề tài ( chưa ai đề cập đến, hoặc đề cập tới chưa đủ, chưa đúng ):
trung học phổ thông, cho thấy có một số kiến thức có liên quan với kiến thức bài 26, môn
công nghệ 12. Đó là nội dung về nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha
với thí nghiệm về nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha.
- Môn vật lý 11: Qua khảo sát nội dung kiến thức môn vật lý 11 bài 23 trang 142 ở
trung học phổ thông, cho thấy có một số kiến thức có liên quan với kiến thức bài 26, môn
công nghệ 12. Đó là nội dung về hiện tượng cảm ứng điện từ và từ trường quay.
Như vậy, có thể tích hợp các nội dung kiến thức nói trên của hai môn học Công nghệ
và Vật lý để xây dựng một chuyên đề học tập tích hợp liên môn và tổ chức dạy học cho
học sinh phương pháp dạy học tích cực theo định hướng phát triển năng lực học sinh. Sau
khi học song chuyên đề này học sinh có kiến thức tổng hợp về cấu tạo, công dụng và
nguyên tắc hoạt động cụ thể của Động cơ không đồng bộ ba pha.
2. Thực tiễn:
- Từ cơ sở lý luận trên, bản thân tôi đã được tập huấn hai lần về đổi mới và tích hợp liên
môn theo định hướng phát triển năng lực của học sinh kết hợp với chuẩn kiến thức kỹ năng
do Bộ Giáo dục và đào tạo tổ chức nên cần phải nhanh chóng áp dụng ngay trong trường
THPT
- Tính mới:
+ Xây dựng được các bước thực hiện trong đổi mới phương pháp dạy học tích cực của giáo
viên trong ngành giáo dục nói chung của từng trường, từng lớp học và từng đối tượng học
sinh.
+ Phát huy tính nghiên cứu, sáng tạo, thái độ, quan sát và kỹ năng vận dụng kiến thức bài
học để áp dụng thực tiễn của học sinh có hiệu quả.
+ Liên môn giữa các môn học nhằm giúp cho học sinh nhớ lại các kiến thức đã học để ứng
dụng vào thực tế.
III. TỔ CHỨC THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP
1. Thời gian nghiên cứu đề tài:
- Từ năm học 2014 – 2015: Tập huấn về đổi mới phương pháp dạy học và tích hợp liên
môn theo định hướng phát triển năng lực của học sinh kết hợp với chuẩn kiến thức kỹ
năng.
Sáng kiến kinh nghiệm – Người thực hiện: Mai Văn Minh – Năm học 2015 - 2016
- Mô tả cấu tạo và kể tên một số động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha và những ứng
dụng thực tế.
- Đọc và giải tích các thông số kỹ thuật trên nhãn hiệu của động cơ không đồng bộ xoay
chiều ba pha.
Thái độ
- Nghiêm túc trong học tập, sưu tầm tài liệu để trả lời yêu cầu của giáo viên .
Sáng kiến kinh nghiệm – Người thực hiện: Mai Văn Minh – Năm học 2015 - 2016
6
- Có hứng thú trong tìm hiểu kiến thức liên quan đến nguyên tắc hoạt động của động cơ
không đồng bộ ở môn vật lý 12 để hiểu rõ nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng
bộ xoay chiều ba pha.
- Nhận thức được ý nghĩa nghiên cứu các loại động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha
và động cơ không đồng bộ xoay chiều một pha.
Các năng lực chính hướng tới:
Nội dung
I. Nguyên tắc hoạt
động của động cơ
không đồng bộ
1. Phân loại động cơ
điện xoay chiều:
2. Khái niệm và cấu
tạo động cơ không
đồng bộ
3. Nguyên tắc hoạt
động của động cơ
không đồng bộ
cơ xoay chiều một pha
Sáng kiến kinh nghiệm – Người thực hiện: Mai Văn Minh – Năm học 2015 - 2016
7
Nội dung
Mục tiêu
II. Động cơ điện xoay a. Kiến thức
chiều ba pha
- Nêu được khái niệm
1. Khái niệm
động cơ điện xoay chiều
ba pha
- Biết được công dụng của
2. Công dụng:
động cơ không đồng bộ
xoay chiều ba pha
b. Kỹ năng
- Động cơ điện không
đồng bộ xoay chiều ba pha
được sử dụng ở đâu
3. Cấu tạo động cơ a. Kiến thức
khộng đồng bộ xoay - Mô tả được cấu tạo của
động cơ không đồng bộ
chiều ba pha
xoay chiều ba pha
- Động cơ điện không đồng bộ
xoay chiều ba pha được sử dụng
rộng rãi trong Công nghiệp,
nông nghiệp và đời sống....
- Mô tả được cấu tạo của động
cơ không đồng bộ xoay chiều ba
pha
- Phân biệt được các bộ phận
chính động cơ không đồng bộ
xoay chiều ba pha các máy thông
dụng
- Đọc và giải thích được ý nghĩa
các kí hiệu trên nhãn động cơ
không đồng bộ xoay chiều ba pha
thông thường.
- Vận dụng kiến thức phần I giải
thích được cách tạo ra từ trường
quay động cơ không đồng bộ
xoay chiều ba pha
- Trình bày nguyên tắc hoạt động
của động cơ không đồng bộ xoay
chiều ba pha
- Vận dụng công thức tính tốc độ
quay của từ trường để tính tốc độ
Sáng kiến kinh nghiệm – Người thực hiện: Mai Văn Minh – Năm học 2015 - 2016
8
có thêm các năng lực cụ thể như sau:
- Năng lực hợp tác và làm việc theo nhóm.
- Năng lực quan sát và phân tích.
- Năng lực lập kế hoạch, thực hiện kế hoạch, năng lực thực hiện và giải quyết vấn đề.
- Năng lực đọc các thông số kỹ thuật được ghi trên động cơ.
- Năng lực thu thập và tìm hiểu các loại động cơ không đồng bộ.
- Năng lực triển khai các tiểu chủ đề, năng lực tạo ra sản phẩm và trình bày sản phẩm.
- Năng lực tự nghiên cứu các vấn đề liên quan được đề cập trong các tài liệu khác nhau,
sau đó tập hợp lại xây dựng thành cấu trúc, nội dung logic.
- Năng lực sử dụng CNTT
Sản phẩm cuối cùng của đề tài: Kiểm tra đánh giá
Đối tương dạy học của bài học:
- Học sinh khối lớp 12
Sáng kiến kinh nghiệm – Người thực hiện: Mai Văn Minh – Năm học 2015 - 2016
9
- Đối với Trường THPT Phước Thiền: 07 lớp
- Có thể dạy học đề tài này cho tất cả các học sinh lớp 12
Ý nghĩa của bài học:
Động cơ không đồng bộ ba pha được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông
nghiệp và đời sống… Đặc biệt, động cơ không đồng bộ ba pha là nguồn động lực chủ yếu
trong các nhà máy, khu công nghiệp sử dụng với công suất lớn. Tìm hiểu thêm về các động
cơ không đồng bộ để có thêm nhiều kiến thức thực tế mà được sử dụng hàng ngày là lợi
ích cho mỗi cá nhân.
Đề tài được xây dựng tích hợp với một số kiến thức môn vật lí, không những giúp
học sinh hiểu được ý nghĩa thực tiễn của môn vật lí mà còn tạo điều kiện để học sinh rèn
luyện kỹ năng nghiên cứu tài liệu, thu thập và xử lý thông tin, qua đó phát triển năng lực tự
học, năng lực giải quyết vấn đề.
loại phương tiện sau đây:
- SGK, tranh ảnh,video, mô hình, máy chiếu...
- Giáo viên nên ứng dụng CNTT trong dạy học.
- Tìm hiểu phương tiện dạy học trên internet và tham khảo Violet
- Giấy A0 và bút lông để nhóm học sinh viết vào giấy A0 lên bảng thuyết trình
2. Lập kế hoạch dạy học
- Soạn giáo án.
- Nghiên cứu bài 18 trang 95, SGK Vật lý 12 và bài 26 trang 103, SGK Công nghệ 12 và
bài 23 trang 142, SGK vật lý 11.
- Nghiên cứu một số hình ảnh bài 18 trang 95, SGK Vật lý 12 và bài 26 trang 103, SGK
Công nghệ 12 và bài 23 trang 142, SGK vật lý 11 để giải thích nguyên lý hoạt động.
- Phân tích mục tiêu bài 18 trang 95, SGK Vật lý 12 và bài 26 trang 103, SGK Công nghệ
12.
- Xác định nội dung trọng tâm và các nhiệm vụ dạy học cụ thể đảm bảo thực hiện được các
mục tiêu của chủ đề.
- Lựa chọn phương pháp dạy học, hình thức tổ chức dạy học.
- Chuẩn bị một số câu hỏi ứng dụng thực tiễn trong bài dạy
*Lưu ý: Phải đồng nhất giữa mục tiêu, phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá. Tăng
cường vận dụng các phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực. Giáo viên cũng dự kiến các
câu hỏi mà học sinh có thể đề xuất, giải quyết các tình huống có thể xuất hiện trong giờ
dạy.
II. Chuẩn bị của học sinh
- Trước khi lên lớp giáo viên yêu cầu học sinh tìm hiểu động cơ điện xoay chiều một pha
và ba pha.
- Tìm các thông tin qua thực tế, sách báo, internet...
- Tìm hiểu các ngành nghề và ứng dụng các loại động cơ không đồng bộ
- Học sinh tự phát huy và tìm các ứng dụng của bài học
III. Giao nhiệm vụ cho học sinh
Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu khái niệm,cấu tạo, nguyên hoạt động của động cơ không
đồng bộ. Tài liệu tham khảo bài 18 trang 95, SGK Vật lý 12, bài 26 trang 103, SGK Công
- GV chia nhóm: HS phát huy tự tìm hiểu qua tư duy hoặc qua tìm hiểu đã trãi nghiệm,
qua từ gia đình, đời sống hoặc có thể tìm hiểu qua sách báo, qua mạng internet và trả lời
câu hỏi ?
- Câu hỏi: Động cơ điện xoay chiều được chia thành bao nhiêu loại ? kể ra các loại ?
- Giáo viên tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- GV gợi ý:
a. Theo loại dòng điện xoay chiều
- ĐCĐ XC 1 pha
- ĐCĐ XC 2 pha
- ĐCĐ XC 3 pha
b. Theo nguyên lý làm việc
- ĐC không đồng bộ
- ĐC đồng bộ
4. Hoạt động 4: Khái niệm về động cơ điện và động cơ không đồng bộ
* Hình thành kiến thức về: Khái niệmđộng cơ điện và động cơ không đồng bộ
- Hoạt động cá nhân để trả lời câu hỏi:
Câu 1: Động cơ điện là gì ?
Câu 2: Động cơ không đồng bộ là gì?
- Giáo viên tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả trả lời cá nhân và rút ra kết luận.
- GV Gợi ý:
+ Động cơ điện xoay chiều là thiết bị điện biến đổi điện năng thành cơ năng
Sáng kiến kinh nghiệm – Người thực hiện: Mai Văn Minh – Năm học 2015 - 2016
12
+ Động cơ không đồng bộ: hoạt động dựa trên việc sử dụng từ trường quay không đồng bộ
với rôto
5. Hoạt động 5: Cấu tạo đơn giản động cơ không đồng bộ
* Hình thành kiến thức: Mô tả cấu tạo đơn giản động cơ không đồng bộ
- GV Gợi ý:
+ Động cơ xoay chiều một pha có 2 cuộn dây: Dây quấn chính còn gọi là dây quấn làm
việc và dây quấn phụ còn gọi là dây quấn khởi động mắc nối tiếp với tụ điện để dòng điện
lệch pha với dòng điện trong dây quấn chính. Trục của cuộn dây chính và dây quấn phụ
lệch nhau 1 góc 900 điện trong không gian.
Sáng kiến kinh nghiệm – Người thực hiện: Mai Văn Minh – Năm học 2015 - 2016
14
MỘT SỐ VÍ DỤ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN
D
DMỘT PHA
XOAY CHIỀU
Quay
LV
D
D
thuận
220V
1
2
D3
Roto
KĐ
Roto
D3
220V
Sơ đồ 2
KĐ
D4
D2
C
Câu hỏi 2: Nêu một số ứng dụng động cơ điện xoay chiều một pha mà các em biết ?
- Giáo viên tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- GV Gợi ý:
* Ứng dụng của động cơ điện xoay chiều một pha
Sáng kiến kinh nghiệm – Người thực hiện: Mai Văn Minh – Năm học 2015 - 2016
15
Ứn g DỤNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA
8. Hoạt động 8: Động cơ không đồng bộ ba pha.
* Hình thành kiến thức về: Khái niệm và công dụng
- Hoạt động cá nhân hoặc nhóm để trả lời câu hỏi:
Câu hỏi 1: Như thế nào là động cơ không đồng bộ ba pha?
Câu hỏi 2: Động cơ không đồng bộ ba pha được dùng ở lĩnh vực nào?
O
B
2
3
Rôto
Stato
Nắp
1
Cánh
quạt
- Giáo viên tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- GV Gợi ý:
19
Rôto kiểu lòng sóc
Rôto kiểu dây quấn
9. Hoạt động 9: Cách tạo ra từ trường quay của động cơ không đồng bộ ba pha.
* Hình thành kiến thức về: Cách tạo ra từ trường quay của động cơ không đồng bộ ba pha.
- Hoạt động cá nhân hoặc nhóm để trả lời câu hỏi sau khi đã nhìn hình ảnh ảo:
Câu hỏi 1: Hãy trình bày cách tạo ra từ trường quay của động cơ không đồng bộ ba pha ?
- Giáo viên tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- GV Gợi ý:
II. Động cơ không đồng bộ 3 pha
4. Nguyên tắc hoạt động
Cách tạo từ trường quay bằng dòng
điện ba pha
1
1
B B
II. Động cơ không đồng bộ ba pha
4. Nguyên tắc hoạt động
Cách tạo từ trường quay
bằng dòng
1
điện ba pha
B 1 =B 0 cost
B 2 =B 0 c o s(t -2/ 3)
B 3 =B 0 cos(t +2/ 3)
O
B
2
Vậy: từ trường tổng hợp B của 3 cuộn dây quay quanh
O với tần số bằng tần số của dòng diện ba pha
II. Động cơ không đồng bộ 3 pha
t
T /4
10. Hoạt động 10: Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha.
* Hình thành kiến thức về:Từ kiến thức cách tạo ra từ trường quay của động cơ không
đồng bộ ba pha, GV hướng dẫn học sinh hình thành kiến thức về nguyên tắc hoạt động của
động cơ không đồng bộ ba pha.
- Hoạt động cá nhân hoặc nhóm để trả lời câu hỏi sau khi đã nhìn hình ảnh ảo:
Câu hỏi 1: Hãy nêu nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha.
- Học sinh thảo luận nhóm và viết trình bày nguyên lý làm việc của động cơ không đồng
bộ vào tờ giấy A0 và sau đó từng nhóm đem lên dán lên bảng thuyết trình
Sáng kiến kinh nghiệm – Người thực hiện: Mai Văn Minh – Năm học 2015 - 2016
21
- Giáo viên tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- GV Gợi ý:
Khi cho dòng điện ba pha vào ba dây quấn stato thì trong dây quấn sẽ có từ trường
quay, nó quét qua các dây quấn kín mạch của rôto, làm xuất hiện trong các thanh dẫn suất
điện động và dòng điện cảm ứng. Lực tương tác điện từ giữa từ trường quay và các thanh
dẫn có dòng điện cảm ứng này tạo ra mômen quay kéo rôto quay theo chiều quay của từ
trường với tốc độ n < n1.
+ n1 =
60 f
( vòng/phút): tốc độ quay của từ trường
p
A
B
C
Z
X
Y
Z
X
Y
Z
X
Y
- Giáo viên tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- GV Gợi ý:
+ Tuỳ theo điện áp nguồn và cấu tạo động cơ mà chọn cách đấu dây phù hợp.
+ Đảo chiều quay của động cơ bằng cách đổi thứ tự hai pha bất kỳ cho nhau.
Sáng kiến kinh nghiệm – Người thực hiện: Mai Văn Minh – Năm học 2015 - 2016
Chủ đề 9: Cách đấu dây động cơ không đồng bộ ba pha
Chủ đề 10: Giao nhiệm vụ cho học sinh về nhà
c) Câu hỏi kiểm tra đánh giá từng chủ đề của đề tài
PHIẾU HỌC TẬP
Câu 1: Theo nguyên lý làm việc, động cơ điện được chia thành các loại nào sau đây
A. động cơ một pha và ba pha
B. động cơ đồng bộ và ba pha
C. động cơ một pha và ba pha
D. động cơ đồng bộ và không đồng bộ
Câu 2: Trong thực tế, hiện nay thường sử dụng động cơ
A. động cơ điện xoay chiều hai pha
B. động cơ không đồng bộ
C. động cơ đồng bộ
D. máy biến áp
Câu 3: Động cơ điện là thiết bị dùng để biến đổi:
A. điện năng thành nhiệt năng.
B. điện năng thành hóa năng.
C. \điện năng thành quang năng.
D. điện năng thành cơ năng.
Câu 4: Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Người ta có thể tạo ra từ trường quay bằng cách cho dòng điện xoay chiều chạy qua
nam châm điện.
C. Quạt bàn.
D. Máy lạnh.
Câu 9: Hãy mô tả cấu tạo động cơ không đồng bộ điện xoay chiều ba pha
a) Stato( phần tĩnh): gồm lõi thép và dây quấn
+ Lõi thép: gồm các lá thép kỹ thuật điện ghép lại thành hình trụ, mặt trong có rãnh đặt dây
quấn.
+ Dây quấn: là dây đồng được phủ sơn cách điện. Gồm ba cuộn dây: AX, BY, CZ.
b) Rôto( phần quay): gồm lõi thép và dây quấn
+ Lõi thép: làm bằng các lá thép kỹ thuật điện mặt ngoài xẻ rãnh ghép lại thành hình trụ, ở
giữa có lỗ để lắp trục động cơ.
+ Dây quấn: có hai kiểu
- Kiểu roto lồng sóc
- Kiểu roto dây quấn.
Câu 10: Trình bày nguyên lí hoạt động của động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha ?
Khi cho dòng điện ba pha vào ba dây quấn stato thì trong dây quấn sẽ có từ trường
quay, nó quét qua các dây quấn kín mạch của rôto, làm xuất hiện trong các thanh dẫn suất
điện động và dòng điện cảm ứng. Lực tương tác điện từ giữa từ trường quay và các thanh
dẫn có dòng điện cảm ứng này tạo ra mômen quay kéo rôto quay theo chiều quay của từ
trường với tốc độ n < n1.
+ n1 =
60 f
( vòng/phút): tốc độ quay của từ trường
p
+ Sự chênh lệch tốc độ giữa từ trường quay và tốc độ rôto gọi tốc độ trượt:
n2 = n1 - n
+Tỉ số s =
n2
D. 700 (vòng/phút)
Câu 15. So sánh tốc độ giữa động cơ điện KĐB 3 pha có 3 cặp cực và 6 cặp cực với tần
số 50Hz.
A. 3 cặp cực có tốc độ quay chậm hơn 6 cặp cực.
B. 3 cặp cực có tốc độ quay nhanh hơn 6 cặp cực.
C. 3 cặp cực có tốc độ quay bằng hơn 6 cặp cực.
D. 3 cặp cực có tốc độ quay gấp 4 lần 6 cặp cực.
Câu 16. Động cơ có kí hiệu:Y/Δ- 380/220 mà lưới điện có điện áp dây là 380V thì dây
quấn của động cơ phải đấu
A. Tam giác.
B. Hình sao.
C. Sao/Tam giác.
D. Tam giác/sao.
* Đáp án: là phần tô màu đỏ
* Chủ đề này được soạn nhờ hình ảnh của Viole,. xin chân thành cám ơn Violet.
Sáng kiến kinh nghiệm – Người thực hiện: Mai Văn Minh – Năm học 2015 - 2016