Bài giảng Môn Vật lý lớp 9 - Tiết 40 - Truyền tải điện năng đi xa

Ngày soạn : 6 - 01 - 2013 Ngày giảng: 9AB: 8 - 01 Tiết 40. truyền tải điện năng đi xa I. Mục tiêu 1. Kiến thức: Lập được công thức tính năng lượng hao phí do toả nhiệt trên đường dây tải điện Nêu được hai cách làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện và lí do vì sao chọn cách tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây 2. Kỹ năng : Tổng hợp kiến thức đã học để đi đến KT mới 3. Thái độ: Ham học hỏi, hợp tác trong nhóm II. Chuẩn bị 1. Giáo viên: 2. Học sinh: Ôn tập kiến thức về công suất của dòng điện và công suất toả nhiệt III. Tiến trình dạy - học 1. ổn định tổ chức Sĩ số 2. Kiểm tra Viết các công thức tính công suất của dòng điện ? 3. Bài mới Hoạt động của GV Hoạt động của HS HĐ1: Tổ chức tình huống học tập GV: ở các khu dân cư thường có trạm biến thế. Trạm biến thế dùng để làm gì? HS: Là trạm hạ thế dùng để giảm HĐT từ đường dây truyền tải xuống HĐT 220V + Vì sao ở trạm biến thế thường ghi kí hiệu nguy hiểm không lại gần ? + Dòng điện dưa vào trạm hạ thế có HĐT lớn nguy hiểm chết người + Tại sao đường dây tải điện có điện thế lớn ? Làm như thế có lợi ích gì? + HS dự đoán HĐ2: Sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện I - Sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện GV thông báo: Truyền tải điện năng từ nơi sản suất tới nơi tiêu thụ bằng đường dây dẫn có nhiều thuận lợi hơn so với vận chuyển các dạng năng lượng khác ... HS nắm bắt Liệu truyền tải bằng đường dây có mất mát, hao tổn gì không? ( GV có thể thông báo ) HS nêu dự đoán : Có HS nêu nguyên nhân hao phí trên đường dây Y/C HS tự đọc mục 1 trong SGK, trao đổi nhóm tìm công thức liên hệ giữa công hao phí và công suất của dòng điện và U, R HS tự đọc mục 1 thảo luận nhóm tìm công thức tính công hao phí theo P, U, R + Công suất của dòng điện: P = U.I Suy ra: I = P / U (1) + Công suất toả nhiệt (hao phí ) GV hướng dẫn HS tìm và lập công thức : Phf = I2 . R (2) Phf = R . P2 / U2 + Từ (1) và (2) : công hao phí do tỉa nhiệt Phf = R . P2 / U2 HĐ3: Cách làm giảm hao phí 2. Cách làm giảm hao phí Y/C các nhóm HS trao đổi tìm câu trả lời C1, C2 , C3? HS trao đổi nhóm trả lời câu C1, C2, C3 Đại diện các nhóm trình bày kết quả GV gợi ý HS dựa vào công thức R = , để tìm cách giảm R C1: Có 2 cách làm giảm hao phí là giảm R hoặc tăng U Trong 2 cách trên cách nào tiện lợi hơn ? C2: Biết R = , chất làm dây dẫn và chiều dài đường dây không đổi vậy phải tăng S dẫn đến khối lượng tăng, chi phí cao, nặng cần nhiều cột điện lớn còn lớn hơn giá trị điện hao phí GV thông báo : Máy tăng HĐT là máy biến thế C3: Tăng U, công suất hao phí sẽ giảm rất nhiều HĐ4: Vận dụng HS cá nhân hoàn thành câu C4 và C5 Y/C hs làm việc cá nhân, lần lượt trả lời câu hỏi C4, C5 C4: vì công suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phương HĐT nên HĐT tăng 5 lần thì công suất hao phí giảm 25 lần GV hướng dẫn HS tìm kết quả chung C5: Bắt buộc phải dùng máy biến thế để giảm công suất hao phí 4. Củng cố -cho hs đọc ghi nhớ và có thể em chưa biết -làm bài tập sách bài tập 5. Dặndò - Học thuộc ghi nhớ cuối bài học - BTVH: Bài 36 (SBT) Ngày soạn : 9 - 01 - 2013 Ngày giảng: 9AB: 11 - 01 Tiết 41 .Máy biến thế I. Mục tiêu 1. Kiến thức: Nêu được các bộ phận chính của máy biến thế ; nêu được công dụng chung của máy Giải thích được máy biến thế hoạt động được dưới dòng điện xoay chiều mà không hoạt động được với dong điện một chiều không đổi 2. Kỹ năng : Biết vẽ sơ đồ lắp đặt máy biến thế ở 2 đầu dây tải điện Biết vẽ sơ đồ lắp đặt máy biến thế ở 2 đầu dây tải điện 3. Thái độ: Rèn tư duy, lôgíc trong cách học và vận dụng kiến thức II. Chuẩn bị 1. Giáo viên: Chuẩn bị cho mỗi nhóm: 1 máy biến thế, 1 nguồn điện xoay chiều 0- 12V; 1 vôn kế xoay chiều 0 - 15 V 2. Học sinh: Đọc trước bài mới III Tiến trình dạy học 1. ổn định tổ chức Sĩ số 2. Kiểm tra Khi truyền tải điện năng đi xa thì có biện pháp gì làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện? Biện pháp nào tối ưu nhất ? 3. Bài mới Hoạt động của GV Hoạt động của HS HĐ1: Tạo tình huống học tập Để giàm hao phí điện năng trên đường dây tải điện thì tăng U trước khi tải điện và khi sử dụng điện giảm hiệu điện thế xuống U = 220V. Phải dung máy biến thế , vậy máy biến thế có cấu tạo và hoạt động như thế nào ? HS nắm bắt vấn đề cần giải quyết trong bài học HĐ2: Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của máy biến thế 1. Cấu tạo +Y/C hs đọc tài liệu và xem máy biến thế nhỏ nêu lên cấu tạo của máy biến thế ? HS đọc tài liệu SGK và xem máy biến thế nhỏ + GV gọi 1 -2 HS nêu nhận xét HS nhận xét và bổ xung + GV: Số vòng dây của 2 cuộn giống nhau hay khác nhau + Có 2 cuộn dây: cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp có số vòng n1 , n2 khác nhau + Một lõi sắt pha silic chung + Lõi sắt có cấu tạo như thế nào . Dòng điện từ cuộng dây này sang cuộn dây kia không Vì sao? + Dây và lõi sắt đều được bọc cách điện, nên dòng điện của cuộn sơ cấp không truyuền qua cuộn thứ cấp GV có thể nêu thêm lõi sắt gồm nhiều lớp sắt silic ép sát cách điện với nhau mà không phải là một thỏi đặc 2. Nguyên tắc hoạt động GV y/c HS nêu dự đoán C1: Khi có HĐT xoay chiều đặt vào 2 đầu cuộn dây sơ cấp à bóng đèn sáng à có xuất hiện dòng điện ở cuộn thứ cấp GV ghi lại kết quả HS dự đoán trê góc bảng Y/C HS làm thí nghiệm rút ra nhận xét GV gợi ý: + Nếu đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp U1 xoay chiều thì từ trường của cuộn sơ cấp có đặc điểm gì? C2: Đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp 1 U xoay chiều u1 à lõi sắt nhiễm từ biến thiên à từ trường xuyên qua cuộn thứ cấp biến thiên xuất hiện dòng điện xoay chiều cảm ứng à đèn sáng +Lõi sắt cóp nhiễm từ không ? Nếu có thì đặc điểm từ trường của lõi sắt đó như thế nào? + Từ trường có xuyên qua cuộn thứ cấp không? Hiện tượng gì xảy ra với cuộn thứ cấp ? Khi đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp 1 hiệu điện thế xoay chiều thì 2 đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một HĐT xoay chiều à nếu cuộn thứ cấp nối kín sẽ xuất hiện một dòng điện xoay chiều Gv rút ra kết luận và nhấn mạnh nguyên tắc hoạt động HĐ3: Tìm hiểu tác dụng làm biến đổi HĐT của máy biến thế II. Tác dụng làm biến đổi HĐT của máy biến thế GV: Giữa U1 ở cuộn sơ cấp, U2 ở cuộn thứ cấp và số vòng dây n1, n2 có mối quan hệ nào ? C3: ; Y/C quan sát thí nghiệm và ghi kết quả HS: = Qua kết quả thí nghiệm rút ra KL gì? Hãy phát biểu nhận xét đó? HĐT ở 2 đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ với số vòng của mỗi cuộn dây + Nếu n1 > n2 àU1 như thế nào đối với U2 + = > 1 à U1 > U2 : máy hạ thế à Máy đó gọi là tăng thế hay hạ thế ? + = < 1 à U1 < U2: máy tăng thế GV: Vậy muốn tăng hay giảm HĐT ở cuộn thứ cấp người ta làm như thế nào ? HS: Chỉ việc thay đổi số vòng dây cuộn thứ cấp HĐ4: tìm hiểu cách lắp đặt máy biến thế ở 2 đầu đường dây tải điện III. Lắp đặt máy biến thế ở 2 đầu đường dây tải điện GV thông báo tác dụng của máy ổn áp là do máy có thể tự di chuyển con chạy ở cuộn dây thứ cấp sao cho U thứ cấp luôn được ổn định HS nắm bắt + Để có U càng cao trên đường dây tải điện để giảm hao phí điện năng thì phải làm như thế nào? Khi sử dụng HĐT thấp thì phải làm như thế nào ? + Dùng maý biến thế lắp ở đầu đường dây tải điện tăng HĐT + Trước khi đến nơi tiêu thụ thì dùng máy hạ thế HĐ5: Vận dụng IV. Vận dụng C4: = à Gv y/c hs làm ra giấy C4. Sau đó y/c 1 HS lên bảng chữa à = 54 Gv nhận xét và sửa chữa và chuẩn kiến thức Vì n1 và U1 không đổi , nếu n2 thay đổi thì U2 thay đổi 4. Củng cố: - Cho hs đọc ghi nhớ,có thêchưa biêt - Làm bài 1,2sbt. 5. dăn dò - Học thuộc ghi nhớ và làm bài tập SBT - Ôn tập cấu tạo và hoạt động của máy pát điện và máy biến thế - Chuẩn bị tiết sau thực hành : Viết sẵn mẫu báo cáo thực hành