Giáo án Nghề điện dân dụng Bài 5: Thực hành: Đo công suất và điện năng

Giáo án số 5 Ngày soạn:....................... Nghề Điện dân dụng Chương 1: Đo Lường Điện Bài 5: thực hành: đo công suất và điện năng I. Mục tiêu: Sau bài dạy giáo viên cần làm cho học sinh: Đo được công suất gián tiếp qua đo dòng điện và điện áp . Đo được công suất trực tiếp bằng oát kế. Kiểm tra và hiệu chỉnh được công tơ điện. II. Chuẩn bị Vôn kế điện từ 300v, ampe kế điện từ 1A, oát kế, công tơ một pha. 3 bóng đèn 220v-60W, 1 công tắc 5A. Phụ tải để đo điện năng tiêu thụ cuả mạch điện ( công suất khoảng 800-1000W). Kìm, tua vít, bút thử điện, dây dẫn. Đồng hồ bấm dây. III. Nội dung và trình tự thực hành Giới thiệu mục tiêu và yêu cầu của bài thực hành: Giáo viên nêu mục tiêu bài thực hành. Giáo viên cho học sinh tự đọc bà, sau đó trả lời một số câu hỏi về nội quy thực hành. Nêu yêu cầu đánh giá kết quả thực hành của học sinh. Nội dung Phương pháp Hoạt động 1: Đo công suất bằng vôn kế và ampe kế. - Mắc mạch điện thực hành theo sơ đồ hình trên. V A X X X ~ 220 V K - Mắc mạch điện thực hành theo sơ đồ. Đóng công tắc K, đọc và ghi giá trị ampe kế và vôn kế rồi tính công suất P = UI, kết quả thu được ghi vaog bảng Hình 5-1. - Cắt công tắc K, tháo bớt 1 bóng đèn rồi đóng công tắc K, đọc giá trị ampe kế và vôn kế rồi tính công suất P = UI, kết quả thu được ghi vaog bảng Hình 5-1. - Cắt công tắc K, tháo bớt 1 bóng đèn nữa rồi đóng công tắc K, đọc giá trị ampe kế và vôn kế rồi tính công suất P = UI, kết quả thu được ghi vaog bảng Hình 5-1. Hoạt động 2: Tìm hiểu oát kế a. Cấu tạo oát kế: - Phần tĩnh: Là cuộn dây có tiết diện lớnmắc nối tiếp với mạch cần đo, gọi là cuộn dòng điện - Phần động: là cuộn dây có tiết diện nhỏ mắc song song với mạch cần đo, gọi là cuộn điện áp. Ngoài ra, còn có lò xo phản, kim, bộ phận cản dịu. b. Nguyên lý làm việc Theo sơ đồ: qua cuộn dòng điện có dòng điện tải, và qua cuộn điện áp có có dòng điện iv tỉ lệ với điện áp u. Mô men quay do tác động của từ trường do 2 dòng điện sinh ra tỉ lệ với u.i là công suất cần đo. IV * I * Tải U Hoạt động 3: Đo công suất của mạch điện bằng oát kế. IV * - Mắc mạch điện thực hành theo sơ đồ hình 5-2. I * Tải U Hoạt động 4: Kiểm tra công tơ điện. X V KWh A K U ~ Kiểm tra công tơ điện. Kiểm tra hằng số công tơ. Kiểm tra hiện tượng tự quay của công tơ. Kết quả Cách khắc phục Kết quả đo và tính nhỏ hơn hằng số cho trên mặt đồng hồ Kết quả đo và tính lớn hơn hằng số cho trên mặt đồng hồ Hoạt động 5: Đo điện năng tiêu thụ. + Bước 1: Nối mạch điện thực hành theo sơ đồ hình 5-4 KWh - Bước 2: Đo điện năng tiêu thụ của mạch điệ. Các nhiệm vụ thực hành gồm: - Đọc và ghi chỉ số công tơ trước khi đo. - Quan sát hiện tượng làm việc của công tơ. - Ghi chỉ số công tơ sau khi đo 30 phút vào bảng 5-4. - Tính điện năng tiêu thụ của tải. GV yêu cầu HS ghi kết quả vào bảng 5-4 Gv hướng dẫn HS quan sát mạch điẹn thực hành: + GV: Mạch điện gồm những phần tử nào? kể tên các phần tử đó. + Các phần tử được nối với nhau như thế nào? Hỏi? Tính công suất của mạch điện đó? - Từ công thức tính công suất mạch điện, giáo viên hướng dẫn học sinh cách đo gián tiếp công suất trong mạch điện xoay chiều thuần tuý điện trở bằng vôn kế và ampe kế theo sơ đồ mạch điện như hình vẽ. GV hướng dẫn HS làm theo trình tự sau: GV giảng giải để HS hiểu rằng, đo công suất của mạch điện có thể sử dụng vôn kế và ampe kế, nhưng thuận tiện hơn cả là dùng oát kế. GV chia lớp thành các nhóm thực hành (4 -5HS) - Các nhóm nhận thiết bị dụng cụ thực hành. - GV hướng dẫn HS tìm hiểu cấu tạo của oát kế. + Đọc và giải thích các ký hiệu được ghi trên mặt đồng hồ. + Xác định các đầu nối của oát kế. GV lưu ý cho HS: Oát kế điện động có cực tính của cuộn dòng điện và cuộn điện áp. Khi nối đúng cực tính nghĩa là nối như hình 5 -2, oát kế sẽ chỉ thuận. Nếu oát kế chỉ ngược cần tráo đầu dây của cuộn dòng điện hoặc cuộn điện áp. - GV hướng dẫn HS thực hành theo quy trình kết quả ghi vào bảng 5-2. - Đọc giá trị đo được trên oát kế và so sánh với giá ttrị tính được ở hoạt động 1. Lưu ý: Cũng như oát kế điện động, công tơ kiểu cảm ứng cũng có cực tính. Nếu đĩa nhôm quay ngược chứng tỏ cực tính của cuộn dòng điện hoặc cuộn điện áp sai, cần tráo lại một trong 2 cuộn dây. - GV hướng dẫn HS cách kiểm tra hiện tượng tự quay của công tơ. - Các nhóm báo cáo kết quả. - GV kiểm tra lại và giải thích nguyên nhân của hiện tượng tự quay trên. Hỏi: Hãy giải thích ý nghĩa của số liệu kỹ thuật ghi trên mặt công tơ: 60 vòng/KWh. Trên mặt công tơ người ta cho hằng số công tơ là: 1kWh = 60 vòng đó là số vòng quay của đĩa ứng với điện năng tiêu thụ 1kWh - Dùng đồng hồ bấm dây để đếm số vòng quay của đĩa trong khoảng thời gian. Từ số vòng quay của đĩa sẽ tính được hằng số công tơ. Kết quả đo và tính được ghi vào bảng 5-3. GV cần lưu ý HS: Trong thực tế việc chỉnh định công tơ là trách nhiệm của cơ quan phân phối điện. Nhưng các em phải biết. - GV hướng dẫn HS trình tự tiến hành thực hành. - Lưu ý HS về phụ tải của nội dung thực hành. Cần có công suất đủ lớn để cho công tơ quay trong thời gian cho phép. - GV hỏi HS còn thắc mắc nào cần giải đáp. - Hướng dẫn HS thực hành bước 1. Hỏi? Hãy nêu tên các phần tử của mạch điện. GV tạm dừng hoạt động thực hành cảu HS trong vài phút để trả lời câu hỏi. Mục đích của câu hỏi này là để HS xác định các phần tử của sơ đồ mạch điện, trong đó nhấn mạnh một lần nữa về phụ tải. - GV hướng dẫn HS thực hành bước 2. HS tính, so sánh và báo cáo kết quả với GV. GV yêu cầu HS nêu nguyên nhân và cách khắc phục vào bảng sau: IV. Tổng kết, đánh giá. - HS tự đánh giá và đánh giá chéo kết quả thực hành theo các tiêu chí sau: 1. Công việc chuẩn bị. 2. Thực hiện thực hành theo đúng quy trình. 3. ý thức thực hiện an toàn lao động. 4. ý thức thực hiện giữ gìn vệ sinh môi trường. 5. Kết quả thực hành: - Kết quả đo công suất. - Kết quả đo điện năng tiêu thụ. GV tổng kết và nhận xét giờ học thực hành. Câu hỏi. Hãy cho biết cách đo công suất trong mạch điện. Trình bày nguyên lý hoạt động của công tơ điện. Cách kiểm tra hiện tượng tự quay của công tơ điện như thế nào? Nêu cách xác định hằng số công tơ điện và hiệu chỉnh hằng số công tơ điện. Phiếu báo cáo thực hành Bài đo công suất và đo điện năng Họ và tên: ...................................................................lớp............................... Bảng 5-1. Đo công suất bằng vôn kế và ampe kế Trình tự thí nghiệm U(V) I(A) P=U.I(W) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Bảng 5-2. Đo công suất bằng oát kế Trình tự thí nghiệm Kết quả đo (W) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Bảng 5-2. Kiểm tra hằng số công tơ Trình tự U(V) I(A) P=U.I(W) Số vòng quay trong 1 phút (N) Hằng số công tơ Đóng công tắc K C= Bảng 5-4. Đo điện năn tiêu thụ Chỉ số công tơ trước khi đo Chỉ số công tơ sau khi đo Số vòng quay Điện năng tiêu thụ