Giáo án Vật lý 9 bài 36: Truyền tải điện năng đi xa - Trường THCS Liêng Trang

Tuần : 22 Ngày soạn : 10/01/2014 Tiết : 42 Ngày dạy : 15/01/2014 BÀI 36 : TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA I . Mục tiêu : 1.Kiến thức : - Nêu được công thức hao phí trên đường dây tải điện tỉ lệ với bình phương của điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu dây dẫn. 2. Kĩ năng : - Giải thích được vì sao có sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện . 3. Thái độ : - Trung thực, cẩn thận, ghi nhớ sử dụng điện an toàn . - Hợp tác hoạt động nhóm . II. Chuẩn bị : 1. Giáo viên: - Đọc bài và chuẩn bị các tài liệu liên quan. - Nội dung kiến thức bài học - 1 ampe kế xoay chiều , 1 vôn kế , 1 bóng đèn 3V có đui , 1 công tắc , 8 sợi dây nối , 1 nguồn điện 1 chiều 3V – 6V , 1 nguồn điện xoay chiều 3V – 6V,1 nam châm điện , 1 nam châm vĩnh cửu , 1 nguồn điện 1 chiều 3 V- 6V , 1 nguồn điện xoay chiều 3V – 6V, bộ TN về tác dụng từ của dòng điện. 2. Học sinh : - Đọc trước bài ở nhà. - Làm bài tập ở nhà.. III. Tổ chức hoạt động dạy và học : 1. Ổn định lớp : Kiểm tra sĩ số vệ sinh lớp . 9A1……….. 9A2…………. 9A3………….. 9A4………….. 9A5…………… 9A6………….. 2. Kiểm tra bài cũ : - Dòng điện xoay chiều có những tác dụng nào ? trong các tác dụng đó tác dụng nào phụ thuộc với chiều cùa dòng điện - Hãy mô tả một TN chứng tỏ dòng điện xoay chiều của tác dụng từ và lực từ khi đó thay đổi chiều của dòng điện . - Vôn kế và ampekế xoay chiều có kí hiệu như thế nào ? Mắc vào mạch điện như thế nào ? 3. Tiến trình: GV tổ chức các hoạt động Hoạt động của học sinh Kiến thức cần đạt Hoạt động 1 :Giới thiệu bài mới Để vận chuyển điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ , người ta dùng phương tiện gì ? Ngoài ra ở các khu dân cư đều có 1 trạm biến thế . Nó dùng để làm gì ? Ở đó thường ghi kí hiệu gì để cảnh báo nguy hiểm chết người ? Tại sao đường dây tải điện có hiệu điện thế lớn ? Làm thế có lợi gì ? à Bài mới . - HS lắng nghe Hoạt động 2 : Phát hiện sự hao phí điện năng vì toả nhiệt trên đường dây tải điện . Lập công thức tính công suất hao phí Php khi truyền tải 1 công suất điện P bằng 1 đường dây có điện trở R và đặt vào 2 đầu đường dây , 1 hiệu điện thế U . - Truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn điện có thuận lợi gì hơn so với vận chuyển các nhiên liệu dự trữ năng lượng khác như than đá , dầu lửa …..? - Liệu việc tải điện năng bằng dây dẫn điện như thế có hao hụt gì , mất mát gì dọc đường không ? - Yêu cầu hs tự đọc mục 1 trong SGK - Cho hs làm việc theo nhóm . - Gọi một hs lên bảng trình bày quá trình lập luận để tìm công thức công suất hao phí . - Cho hs thảo luận ở lớp để xây dựng được công thứ cần có - Nếu hs không thực hiện được GV HD như sau: - Điện năng hao phí do toả nhiệt phụ thuộc vào yếu tố nào ? - Muốn truyền tải một công suất điện P bằng một đường dây có điện trở R . Hãy lập công thức xác định công suất hao phí trên đường dây tải điện P hp do toả nhiệt phụ thuộc như thế nào ? vào P ,U,R Làm việc cá nhân kết hợp với thảo luận nhóm để tìm công thức liên hệ giữa P, U,R - Thảo luận chung ở lớp về quá trình biến đổi công thức -Gọi P là công suất truyền tải trên đường dây tải điện ,R là điện trở của dây dẫn , U là hiệu điện thế dặt giữa hai đầu đường dây tải điện . Hãy lập công thức xác định công suất hao phí trên đường dây tải điện . - Công suất của dòng điện :P= UI (1) Công suất toả nhiệt (hao phí )P hp= RI2 (2) - Từ công thứ trên ta suy ra công suất hao phí trên đường dây tải điện là (3) I.Sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện : Khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dây dẫn sẽ có 1 phần điện năng hao phí do hiện tượng toả nhiệt trên đường dây . 1.Tính điện năng hao phí trên đường dây tải tiện . + Công suất của dòng điện P = U. I à I = (1) +Công suất toả nhiệt ( hao phí) Php = R.I2 (2) + Từ (1) và (2) à Công suất hao phí do toả nhiệt là Php = Hoạt động 3: Căn cứ vào công thức tính công suất hao phí do toả nhiệt , đề xuất các biện pháp làm giảm công suất hao phí và lựa chọn cách nào có lợi nhất. - Yêu cầu hs làm việc theo nhóm :Trả lời C1 , C2 , C3 và rút ra kết luận về làm giảm hao phí trên đường dây tải điện . -C1:Hãy dựa vào công thức tính điện trở muốn làm giảm điện trở của dây dẫn phải làm gì ? và làm như thế có khó khăn gì ? -C2:So sánh hai cách làm giảm hao phí điện năng xem cách nào có thể làm giảm được nhiều hơn ? - C3:Muốn tăng hiệu điện thế U giữa hai đầu dây diện thì ta phải giải quyết vấn đề gì ? ( Làm máy tăng hiệu điện thế ). - Làm việc theo nhóm trả lời : C1 , C2 ,C3 C1 :Có hai làm giảm hao phí điện năng trên đường tải là giảm R hoặc tăng U . C2 :Biết chất làm dây dẫn đã chọn trước và chiều dài đường dây không đổi , vậy phải tăng S thức là dùng dây dẫn cóc tiết diện lớn , có khối lượng trọng lượng lớn , đắt tiền , nặng dẽ gẫy , phải có hệ thống cột điện lớn . Tốn phí để tăng tiết diện S của dây dẫn còn lớn hơn giá trị điện hao phí . C3 :Tăng U , công suất hao phí sẽ giảm rất nhiều ( tỉ lệ ngịch với bình phương U2) phải chế tạo ra máy tăng hiệu điện thế . - Đại diện nhóm trình bày kết quả làm việc - Rút ra kết luận 2.Cách làm giảm hao phí : Để giảm hao phí điện năng do toả nhiệt trên đường dây tải điện thì tốt nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào 2 đầu đường dây . C1. Có 2 cách : Giảm R hoặc tăng U. C2 : R = d với chất làm dây đã chọn trước, l không đổi à vậy phải tăng S do đó khối lượng lớn, trọng lượng lớn à đắt tiền, nặng, dễ gẫy à Tổn phí để tăng S của dây còn lớn hơn giá trị điện năng bị hao phí . C3:tăng U , công suất hao phí sẽ giảm rất nhiều ( tỷ lệ nghịch với U2 ) à chế tạo máy tăng hiệu điện thế . Kết luận : : Để giảm hao phí điện năng do toả nhiệt trên đường dây tải điện thì tốt nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây Hoạt động 5: Vận dụng - Lần lượt tổ chức hs trả lời C4 , C5 ? - Thảo luận chung ở lớp bổ sung thiếu sót ? Học sinh làm C4,C5 - C4: Hiệu điện thế tăng 5 lần vậy công suất hao phí tăng 52= 25 lần C5: Bắt buộc phải dùng máy biến thế để giảm công suất hao phí , tiết kiệm bớt khó khăn vì dây dẫn quá to , nặng . III.Vận dụng C4: Hiệu điện thế tăng 5 lần vậy công suất hao phí tăng 52= 25 lần C5: Bắt buộc phải dùng máy biến thế để giảm công suất hao phí , tiết kiệm bớt khó khăn vì dây dẫn quá to , nặng . IV. Củng cố : - Vì sao có hao phí điện năng trên dây tải điện ? - Nêu công thức tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện - Chọn biến pháp nào có lợi nhất để làm giảm điện năng hao phí trên đường dây tải điện ? Vì sao ? V. Hướng dẫn về nhà : - Về nhà học thuộc phần ghi nhớ - Cho hs đọc phần có thể em chưa biết - Làm bài tập SBT - Xem trước bài 36 SGK VI. RÚT KINH NGHIỆM: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………