Giáo án Bài 6. Thực hành: Lắp đặt mạng điện trong nhà

Huy động kiến thức nền về công tắc và đèn trong nhà, nêu được vấn đề cần giải quyết: một công tắc có thể điều khiển đèn từ nhiều vị trí như thế nào.

GV đưa tình huống: ở hành lang nhà có hai công tắc cùng điều khiển một bóng đèn, bật ở đầu này hoặc tắt ở đầu kia đều được. HS trả lời câu hỏi: (1) Một công tắc thường gặp có mấy vị trí và điều khiển được mấy đèn? (2) Nếu muốn một công tắc chọn cho đèn 1 hoặc đèn 2 thì cần loại công tắc nào? (3) Vì sao phải đọc sơ đồ và kiểm tra trước khi cấp nguồn?

Các ý trả lời dự kiến: (1) Công tắc một cực chỉ có hai vị trí bật/tắt, điều khiển một đèn. (2) Cần công tắc ba cực có một cực chung chuyển sang một trong hai ngả. (3) Vì lắp sai có thể gây chập, cháy, nên phải đọc sơ đồ, dự đoán và kiểm tra trước khi cấp nguồn. Nhiệm vụ học tập được xác định: phân biệt ba mạch và thực hành lắp đúng sơ đồ với học cụ thấp áp.

Nêu được khái niệm công tắc ba cực và mạch cầu thang; giải thích được vì sao ba cực chỉ là ba đầu nối chứ không phải nguồn ba pha; vận dụng được quy ước AA/BB sáng, AB/BA tắt.

HS hoạt động nhóm 4 theo kĩ thuật khăn trải bàn: nhóm đọc mục sơ đồ mạch 2 (mạch cầu thang), điền Phiếu học tập số 1. Câu hỏi thảo luận: (1) Công tắc ba cực có mấy đầu nối và đầu nào là cực chung? (2) Vì sao nói công tắc ba cực trong bài không dùng nguồn ba pha? (3) Mạch cầu thang có hai công tắc S1, S2, mỗi công tắc hai vị trí A/B, có bao nhiêu tổ hợp cần kiểm? Liệt kê các tổ hợp và trạng thái đèn theo quy ước. Sau đó HS dùng học liệu số NeoEdu (ví dụ về mạch cầu thang) để đối chiếu.

Kết quả dự kiến của nhóm trên Phiếu học tập số 1: công tắc ba cực có ba đầu nối gồm một cực chung và hai ngả; ba cực chỉ số đầu nối, đây là chuyển mạch một cực chung sang hai ngả, không phải điện ba pha. Mạch cầu thang: $2\times 2 = 4$ tổ hợp: AA, AB, BA, BB. Theo quy ước: AA và BB làm đèn sáng; AB và BA làm đèn tắt. Kiến thức HS rút ra: công tắc ba cực là công tắc có một cực chung chuyển sang một trong hai ngả; mạch cầu thang là hai công tắc chuyển mạch điều khiển một đèn từ hai vị trí.

Nêu được khái niệm mạch luân phiên; vận dụng được bốn trạng thái của mạch; trình bày được quy trình thực hành an toàn với học cụ thấp áp.

HS làm việc theo cặp đôi kết hợp chia sẻ nhóm: đọc mạch 3 (nguồn qua công tắc S, cực chung K chọn đèn 1 hoặc đèn 2). Các cặp điền vào Phiếu học tập số 2 phần dự đoán bốn trạng thái: S tắt; S bật và K ở A; S bật và K ở B. Sau đó sắp xếp lại các bước quy trình: đọc sơ đồ, vẽ lắp, dự trù, nối dây khi đã mất nguồn, GV kiểm tra, cấp nguồn thấp áp thử từng trạng thái.

Dự đoán theo sơ đồ (không phải kết quả quan sát), ghi dạng (đèn 1, đèn 2), 1 là sáng và 0 là tắt: S tắt: cả hai đèn tắt, (0, 0). S bật, K ở A: chỉ đèn 1 sáng, (1, 0). S bật, K ở B: chỉ đèn 2 sáng, (0, 1). Khi S tắt và K ở vị trí bất kỳ: (0, 0). Quy trình đúng: đọc sơ đồ, vẽ lắp và dự trù, nối dây khi đã mất nguồn, giáo viên kiểm mối nối và ngắn mạch, cấp nguồn thấp áp thử rồi ghi trạng thái. Mỗi bước sử dụng kết quả của bước trước. Kiến thức HS rút ra: mạch luân phiên là bộ chọn chỉ cấp điện cho một trong hai đèn khi công tắc cho phép bật.

Củng cố phân biệt công tắc ba cực, mạch cầu thang và mạch luân phiên; nhận diện được quan niệm sai về ba pha.

GV sử dụng bài tập tương tác trên NeoEdu hoặc chiếu các câu hỏi sau, HS làm cá nhân trên bảng con rồi đối chiếu: (1) Trong mô tả nào, công tắc ba cực là công tắc có một cực chung chuyển sang một trong hai ngả? A. Công tắc ba cực trong bài là công tắc dùng nguồn ba pha; B. Công tắc có một cực chung chuyển sang một trong hai ngả; C. Hai công tắc chuyển mạch điều khiển một đèn từ hai vị trí; D. Bộ chọn chỉ cấp điện cho một trong hai đèn khi công tắc cho phép bật. (2) Ghép: Công tắc ba cực, Mạch cầu thang, Mạch luân phiên với các ý nghĩa tương ứng. (3) Nhận định: Công tắc ba cực trong bài là công tắc dùng nguồn ba pha. (4) Điền vào chỗ trống: Hai công tắc chuyển mạch điều khiển một đèn từ hai vị trí được gọi là {{1}}. (5) Mạch cầu thang có hai công tắc S1, S2, mỗi công tắc hai vị trí A/B, có bao nhiêu tổ hợp vị trí cần kiểm?

Đáp án: (1) B. Công tắc có một cực chung chuyển sang một trong hai ngả. (2) Công tắc ba cực là công tắc có một cực chung chuyển sang một trong hai ngả; Mạch cầu thang là hai công tắc chuyển mạch điều khiển một đèn từ hai vị trí; Mạch luân phiên là bộ chọn chỉ cấp điện cho một trong hai đèn khi công tắc cho phép bật. (3) Sai, vì ba cực chỉ số đầu nối; mạch học dùng chuyển mạch một cực chung sang hai ngả. (4) Mạch cầu thang. (5) 4 tổ hợp: AA, AB, BA, BB; theo quy ước AA và BB sáng, AB và BA tắt.

Lắp được ba mạch học cụ thấp áp theo sơ đồ, kiểm tra từng trạng thái, so sánh kết quả thực tế với dự đoán và xử lí lỗi an toàn.

Nhóm 4 HS lắp lần lượt ba mạch theo Phiếu học tập số 2: Mạch 1 gồm công tắc S nối tiếp đèn, nhánh lấy điện mô tả trên giấy; Mạch 2 là mạch cầu thang với cực chung S1 nhận nguồn, hai dây nhánh nối cặp tiếp điểm S1–S2, cực chung S2 nối đèn rồi về cực. Mạch 3 là mạch luân phiên: nguồn qua S, cực chung K chọn ngả A đến đèn 1 hoặc ngả B đến đèn 2. Quy trình: đọc sơ đồ, vẽ lắp, dự trù, nối dây khi đã mất nguồn, GV kiểm tra, cấp nguồn thấp áp thử từng trạng thái, ghi kết quả thật vào phiếu và so với dự dự đoán. Nếu có lỗi (ví dụ hai đèn cùng sáng khi K ở một ngả), nhóm ngắt nguồn trước khi sửa, báo GV kiểm tra ngả và kiểm chập.

Phiếu học tập số 2 hoàn thành: bảng ghi kết quả thật cho từng trạng thái, cột so sánh với dự đoán và cột ghi lỗi (nếu có) kèm cách xử lí. Dự đoán mẫu cho mạch 3 là: S tắt (0, 0); S bật và K ở A (1, 0); S bật và K ở B (0, 1). Nếu kết quả thật khác dự đoán, nhóm ghi nguyên nhân có thể và cách khắc phục đã thực hiện sau khi ngắt nguồn. Sản phẩm là mô hình ba mạch đã lắp đúng sơ đồ và được GV kiểm tra.

Lập được bảng kiểm mẫu cho mạch luân phiên, nêu được cách xử lí khi hai đèn cùng sáng, gắn kiến thức với việc kiểm tra hệ thống chiếu sáng trong gia đình theo hướng an toàn.

HS hoàn thành ở lớp phần (1) và giao phần (2) về nhà: (1) Lập bảng kiểm gồm bốn trạng thái của mạch luân phiên, cột dự đoán, cột kết quả quan sát và cột ghi chú. (2) Nêu cách xử lí nếu cả hai đèn cùng sáng khi K ở một ngả, và viết lời khuyên về an toàn khi kiểm tra đèn chiếu sáng ở nhà mình (chỉ quan sát, không tự sửa dây điện lưới).

Bảng kiểm mẫu có bốn dòng: S tắt, K ở A (dự đoán: cả hai tắt); S tắt, K ở B (cả hai tắt); S bật, K ở A (dự đoán: chỉ đèn 1 sáng); S bật, K ở B (dự đoán: chỉ đèn 2 sáng). Cách xử lí khi cả hai đèn cùng sáng với K ở một ngả: ngắt nguồn trước, báo giáo viên, kiểm tra ngả và các chỗ có thể chập hoặc đấu nhầm, không sửa khi còn điện. Lời khuyên an toàn: không tự sửa dây điện lưới, nhờ người có chuyên môn khi có sự cố điện trong nhà.