Giáo án môn Vật lý 9 - Truyền tải điện năng đi xa

Tuần 21- Tiết 40 Ngày dạy: 12/1/2013 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA 1. MỤC TIÊU: 1.1. Kiến thức: -Hiểu được sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện và cách làm tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây để giảm hao phí. -Nêu được công suất hao phí trên đường dây tải điện tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây. 1.2. Kĩ năng: Giải thích được vì sao có sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện. 1.3. Thái độ: -Ham học hỏi, hợp tác trong hoạt động nhóm. -GD cho HS ý thức bảo vệ môi trường, tiết kiệm năng lượng. 2. NỘI DUNG HỌC TẬP: Giải thích được sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện là do tỏa nhiệt trên dây và cách làm giảm hao phí. 3. CHUẨN BỊ: 3.1. GV: - Một số hình ảnh về sản xuất và truyền tải điện năng . - Hệ thống đường dây tải điện Bắc - Nam (500 kV) 3.2. HS: Đọc và nghiên cứu bài: “ Truyền tải điện năng đi xa ”. 4. TIẾN TRÌNH: 4.1. Ổn định tổ chức và kiểm diện 91: 92: 4.2. Kiểm tra miệng: Câu 1:- Dòng điện xoay chiều có những tác dụng nào? Cho ví dụ. (6đ) - Thực hiện bài tập 35.1/ SBT. (4đ) Câu 2:- Nêu cách đo cường độ và hiệu điện thế của dòng điện thế xoay chiều. (6đ) - Thực hiện bài tập 35.2/ SBT. 2đ) Tại sao khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dây dẫn sẽ có một phần điện năng hao phí ?(2đ) HS trả lời: Câu 1:- Dòng điện xoay chiều có tác dụng nhiệt, quang, từ và tác dụng sinh lý. VD - Bài tập 35.1 – Chọn câu C. Câu 2:- Dùng ampe kế hoặc vôn kế xoay chiều có ký hiệu AC để đo các giá trị hiệu dụng của cường độ và hiệu điện thế xoay chiều. Khi mắc chúng vào mạch điện xoay chiều không cần phân biệt chốt (+) hay chốt (-). - Bài tập 35.2 – Chọn câu A. -do tỏa nhiệt trên đường dây 4.3. Tiến trình bài học: HOẠT ĐỘNG CỦA GV & HS NỘI DUNG BÀI HỌC * Tổ chức tình huống vào bài. -H: Đọc phần nêu vấn đề như SGK. HĐ1: Phát hiện sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện và lập công thức tính công suất hao phí. * MỤC TIÊU: - KT: Nắm được công thức tính công suất hao phí - KN: Vận dụng công thức tính công suất hao phí để tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện - TĐ: Say mê, hứng thú học tập -Truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn có gì thuận tiện hơn so với vận chuyển các nhiên liệu dự trữ ? -H: Trả lời cá nhân. -Khi truyền tải điện năng bằng dây dẫn có hao hụt, mất mát không ? Nguyên nhân ? -H: Đọc lại thông tin phần I - SGK/ 98. -Vậy làm thế nào tính điện năng hao phí ? -H: Thảo luận nhóm để tìm công thức liên hệ giữa công suất hao phí và P , U, R. H: Đại diện nhóm trình bày công thức tính công suất hao phí. -H: Nhóm khác theo dõi và nhận xét. HĐ2: Đề xuất biện pháp làm giảm công suất hao phí. * MỤC TIÊU: - KT: Nắm được hai cách làm giảm hao phí điện năng - KN: Vận dụng công thức tính công suất hao phí để giải thích sự hao phí điện năng. - TĐ: hợp tác trong hoạt động nhóm -G: Dựa vào công thức tính công suất hao phí, đề ra phương án làm giảm hao phí. -H: Thảo luận nhóm, tìm phương án làm giảm hao phí bằng cách trả lời C1, C2, C3. -G: Nếu giảm công suất hao phí bằng cách: + Giảm R của dây tải điện thì có gì bất lợi ? + Tăng U ở hai đầu đường dây thì có lợi gì ? -H: Cả lớp thảo luận chung, chọn phương án giảm hao phí tốt nhất. -H: Nêu kết luận về cách làm giảm hao phí. * GDMT - NLTK & HQ: - Khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dây dẫn sẽ có một phần điện năng hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây. - Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tỷ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây. HĐ3: Vận dụng * MỤC TIÊU: - KT: Làm được các bài tập vận dụng - KN:Vận dụng kiến thức bài học để giải các bài tập liên quan. - TĐ:Say mê, hứng thú học tập -G: Hướng dẫn HS giải câu C4, C5 về cách làm giảm hao phí trên đường dây tải điện, nhằm TKNL & hiệu quả: + Nếu hiệu điện thế tăng 5 lần thì công suất hao phí tăng (giảm) bao nhiêu lần ? + Tại sao phải xây dựng đường dây cao thế vừa tốn kém lại vừa nguy hiểm ? + Để giảm hao phí cần có biện pháp gì ? -H: Trả lời C4 , C5 theo hướng dẫn gợi ý. I. Sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện: Khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dây dẫn sẽ có một phần điện năng hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây. 1). Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện: - Công suất của dòng điện:P = U.I - Công suất hao phí: P hp = R.I² - Công suất hao phí do tỏa nhiệt: P hp = 2). Cách làm giảm hao phí. - C1: Có 2 cách: giảm R hoặc tăng U. -C2: Muốn giảm R thì phải tăng S (R = ) nghĩa là dây dẫn có tiết diện lớn, đắt tiền, nặng, phải có hệ thống cột điện lớn rất tốn kém. -C3: Tăng U, công suất hao phí sẽ giảm rất nhiều (vìP tỉ lệ nghịch với U²). Phải chế tạo máy tăng hiệu điện thế. * Kết luận: Để giảm hao phí điện năng do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện thì tốt nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây. * Biện pháp: Đưa các đường dây cao áp xuống lòng đất hoặc đáy biển để giảm thiểu tác hại của chúng (phá vỡ cảnh quan môi trường, cản trở giao thông và gây nguy hiểm cho người khi chạm phải đường dây). IV. Vận dụng: -C4: Hiệu điện thế tăng 5 lần. Vậy công suất hao phí giảm 5² = 25 lần. -C5: Bắt buộc phải dùng máy biến thế để giảm công suất hao phí, tiết kiệm điện, bớt khó khăn vì dây dẫn quá to và nặng . 4.4. Tổng kết: -HS đọc lại ghi nhớ- SGK/ 99. -Trên cùng cùng một đường dây dẫn tải đi cùng một công suất, nếu dùng dây dẫn có tiết diện tăng gấp đôi thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt sẽ: A. tăng 2 lần B. giảm 2 lần (*) C. tăng 4 lần D. giảm 4 lần -Vì sao muốn truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn, người ta phải dùng máy biến thế đặt vào hai đầu đường dây tải điện? (Vì để giảm hao phí phải tăng HĐT => phải đặt máy tăng thế ở 2 đầu đường dây tải điện. Ơû nơi sử dụng điện, thường dùng HĐT 220V. Như vậy, phải có một máy hạ thế đặt ở nơi sử dụng để giảm hiệu điện thế). 4.5. Hướng dẫn học tập: @ Đối với bài học ở tiết học này: -Học nội dung phần ghi nhớ SGK/99. -Làm các bài tập 36.3 36.5/ SBT -Đọc mục “Có thể em chưa biết”- SGK/ 99. @ Đối với bài học ở tiết tiếp theo: Đọc và tìm hiểu nội dung bài 37:“ Máy biến thế ”. + Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế . + Tác dụng của máy biến thế ? + Lợi ích của việc lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện ? 5. PHỤ LỤC: - Nghiên cứu sách giáo viên, sách giáo khoa, tài liệu đổi mới phương pháp, chuẩn kiến thức kĩ năng. 5. RÚT KINH NGHIỆM: @ Về nội dung : @ Về phương pháp : @ Sử dụng đồ dùng, thiết bị dạy học : ..