SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO YÊN BÁI TRƯỜNG THPT LÝ THƯỜNG KIỆT BÁO CÁO SÁNG KIẾN CẤP CƠ SỞ GIẢI BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN HÓA SỐ LIỆU Tác giả/đồng tác giả Nguyễn Thị Thu Hà Trình[.]
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO YÊN BÁI TRƯỜNG THPT LÝ THƯỜNG KIỆT BÁO CÁO SÁNG KIẾN CẤP CƠ SỞ GIẢI BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN HÓA SỐ LIỆU Tác giả/đồng tác giả : Nguyễn Thị Thu Hà Trình độ chun mơn: Đại học Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THPT Lý Thường Kiệt Yên Bái, tháng 12 năm 2021 MỤC LỤC I THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN Tên sáng kiến Lĩnh vực áp dụng sáng kiến 3 Phạm vi áp dụng sáng kiến Thời gian áp dụng sáng kiến Tác giả: II MÔ TẢ SÁNG KIẾN Tình trạng giải pháp biết Nội dung giải pháp đề nghị công nhận sáng kiến 2.1 Mục đích giải pháp 2.2 Nội dung giải pháp 2.3 Những điểm khác biệt, tính sáng kiến: 11 Khả áp dụng giải pháp 11 Hiệu quả, lợi ích thu dự kiến thu áp dụng giải pháp 11 Những người tham gia tổ chức áp dụng sáng kiến lần đầu 12 Các thông tin cần bảo mật 12 Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến 13 Tài liệu gửi kèm 13 III CAM KẾT KHÔNG SAO CHÉP HOẶC VI PHẠM BẢN QUYỀN .13 I THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: “Giải toán truyền tải điện phương pháp chuẩn hóa số liệu” Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Giáo dục Phạm vi áp dụng sáng kiến: Vật lí Thời gian áp dụng sáng kiến: Từ tháng 09 năm 2020 đến tháng 09 năm 2021 Tác giả: Họ tên tác giả sáng kiến: Nguyễn Thị Thu Hà Ngày, tháng, năm sinh: 25/1/1983 Trình độ chun mơn: Cử nhân Vật lí Chức vụ công tác: Giáo viên THPT Nơi công tác: Trường THPT Lý Thường Kiệt Điện thoại: 0946047115 II MÔ TẢ SÁNG KIẾN Tình trạng giải pháp biết Hiện nay, mà hình thức thi trắc nghiệm khách quan áp dụng 100% kì thi tốt nghiệp trung học phổ thông nhằm tuyển sinh đại học, cao đẳng yêu cầu việc nhận dạng để giải nhanh tối ưu câu trắc nghiệm cần thiết để đạt kết cao kì thi Để giúp em học sinh ơn tập Vật lí lớp 12 đặc biệt chương dịng điện xoay chiều có phân bố nhiều câu hỏi nhất, để nhận dạng câu trắc nghiệm nhằm giải nhanh xác câu, có số tập thuộc chương dịng điện xoay chiều khó, nhiên dựa vào phương pháp chuẩn hóa số liệu giúp việc tính tốn trở lên dễ dàng Trong đề tài tập trung nghiên cứu số tập truyền tải điện xa có cơng suất tải tiêu thụ khơng đổi Hy vọng phần trình bày tơi giúp ích chút cho q đồng nghiệp trình giảng dạy em học sinh trình luyện tập để kiểm tra, thi cử Để đạt kết cao kỳ thi, em học sinh nên giải nhiều đề luyện tập để rèn luyện kỹ nhận dạng, từ đưa phương án tối ưu để giải nhanh xác câu, dạng Khi làm thi, đề có câu khó dài q nên dành lại để giải sau Tùy thuộc vào lực học sinh mà người giáo viên lựa chọn tổ chức hoạt động đưa chuyên đề phù hợp hay nâng cao Trong đề tài “Giải toán truyền tải điện phương pháp chuẩn hóa số liệu”, tơi xin đưa áp dụng đối tượng thi tổ hợp KHTN học lực với mơn vật lí, góp phần dạy học hiệu quả, nâng cao chất lượng giảng dạy môn Nội dung giải pháp đề nghị công nhận sáng kiến 2.1 Mục đích giải pháp Chủ đề xây dựng theo định hướng nhận biết giải câu vận dụng cao kì thi TN THPT mơn Vật lí trường THPT Lý Thường Kiệt, tổ chức dạy học theo chủ đề giúp học sinh nắm phương pháp giải tập liên quan đến phương pháp chuẩn hóa số liệu Khi dạy học theo chủ đề học sinh nắm phương pháp mẻ kết hợp toán học cách nhận biết đơn vị loại để chọn đại lượng chuẩn hóa, đồng thời qua phần dạy học theo chủ đề tích hợp tốn học vật lí học sinh hiểu sâu sắc hơn, vận dụng kiến thức để giải số tốn dịng điện xoay chiều dạng vận dụng cao Phát triển lực tìm kiếm thông tin, chọn lọc thông tin, thông qua tài liệu tham khảo, thông tin mạng học sinh Từ học sinh hiểu sâu sắc hơn, tạo hứng thú chinh phục câu khó đề thi hứng thú môn học Thông qua việc giảng dạy ơn luyện mơn Vật lí, tác giả chia sẻ số kinh nghiệm thân đồng thời trao đổi với đồng nghiệp nội dung phương pháp dạy học chương dòng điện xoay chiều, nhằm nâng cao hiệu việc dạy học góp phần bổ trợ giúp học sinh có kiến thức vững chắc, học tập tốt, thi tốt TN THPT mơn Vật lí 2.2 Nội dung giải pháp Đề tài đưa cách tiếp cận giải tốn vật lí phạm vi tốn truyền tải điện với công suất không đổi, nhằm nâng cao chất lượng dạy học thi học sinh THPT 2.2.1 Dấu hiệu nhận biết dạng Chuấn Hóa Số Liệu Dấu hiệu nhận biết toán dùng phương pháp chuẩn hóa số liệu là: - Có đại lượng tỉ lệ đơn vị; - Biểu thức liên hệ đại lượng với nhau; - Trong cơng thức dùng để tính tốn chứa đại lượng đơn vị; - Khi lập tỉ lệ biểu thức cho đại lượng khác biểu thức đại lượng đơn vị Sau nhận biết dạng đề cần làm, xác định "đại lượng chuẩn hóa" bắt đầu tính tốn, việc xác định "đại lượng chuẩn hóa" thơng thường đại lượng nhỏ cho đại lượng 1, đại lượng khác từ biểu diễn theo "đại lượng chuẩn hóa" 2.2.2 Phương pháp giải toán truyền tải điện xa Xuất phát từ công thức P = UIcos Với cos Do muốn tính số ta cần xác định P1; P2 tỉ lệ (trong chuyên đề đại lượng in đậm) Vì tốn tỉ lệ nên cơng suất tải tiêu thụ khơng đổi nên ta chuẩn hóa Pt = Khi đại lượng tính theo Pt Để nhấn mạnh việc chuẩn hóa số liệu, đề tài tơi xin in đậm phần chốt chọn chuẩn hóa 2.2.3 Các ví dụ áp dụng Ví dụ 1: Điện áp hiệu dụng hai cực trạm phát điện cần tăng lên lần để giảm công suất hao phí đường dây tải điện 100 lần, với điều kiện công suất truyền tải tiêu thụ không đổi? Biết chưa tăng điện áp độ giảm điện đường dây tải điện 5% điện áp hiệu dụng hai cực trạm phát điện Coi cường độ dịng điện mạch ln pha với điện áp đặt lên đường dây A 8,515 lần B 9,01 lần C 10 lần D 9,505 lần Hướng dẫn: - Công suất tải tiêu thụ không đổi nên chuẩn hóa Pt = - Cơng suất hao phí giảm 100 lần thì: (1) - Khi chưa tăng điện áp: độ giảm điện đường dây tải điện 5% điện áp hiệu dụng hai cực trạm phát điện, ta có: (2) (3) - Khi - Mặt khác: P = UIcos với cos Thay (1), (2), (3) vào biểu thức ta được: Đáp án D Ví dụ 2: Điện áp hiệu dụng gữa hai cực trạm phát điện cần tăng lên lần để giảm công suất truyền tải đến tải tiêu thụ không đổi? Biết chưa tăng điện áp độ giảm điện đường dây tải điện xU (với U điện áp hiệu dụng hai cực trạm phát điện) Coi cường độ dịng điện mạch ln pha với điện áp đặt lên đường dây Hướng dẫn: - Cơng suất tải tiêu thụ khơng đổi nên chuẩn hóa Pt = - Cơng suất hao phí giảm n lần thì: (1) - Khi chưa tăng điện áp: độ giảm điện đường dây tải điện xU (U điện áp hiệu dụng hai cực trạm phát điện), đặt U = U1 ta có: (2) - Khi (3) - Mặt khác: P = UIcos với cos Thay (1), (2), (3) vào biểu thức ta được: Ví dụ 3: Trong trình truyền tải điện từ máy phát điện đến nơi tiêu thụ, công suất nơi tiêu thụ (tải) giữ không đổi Khi hiệu điện hiệu dụng hai đầu tải U độ giảm đường dây 0,1U Giả sử hệ số cơng suất nơi tiêu thụ Để hao phí truyền tải giảm 100 lần so với trường hợp đầu điện áp đưa lên đường dây A 20,01U B 10,01U C 9,1U D 100U Hướng dẫn: - Cơng suất tải tiêu thụ khơng đổi nên chuẩn hóa Pt = - Cơng suất hao phí giảm 100 lần thì: (1) - Do hiệu điện hiệu dụng hai đầu tải Ut = U; suy (2) - Khi (3) - Mặt khác: P = UIcos với cos Thay (1), (2), (3) vào biểu thức ta được: Đáp án B Ví dụ 4: Điện áp hiệu dụng hai cực trạm phát điện cần tăng lên lần để giảm cơng suất hao phí đường dây tải điện n lần, với điều kiện công suất truyền tải tiêu thụ không đổi? Biết chưa tăng điện áp độ giảm điện đường dây tải điện xU’ (với U’ điện áp hiệu dụng nơi tải tiêu thụ) Coi cường độ dịng điện mạch ln pha với điện áp đặt lên đường dây Hướng dẫn: - Công suất tải tiêu thụ không đổi nên chuẩn hóa Pt = - Cơng suất hao phí giảm n lần thì: (1) - Do hiệu điện hiệu dụng hai đầu tải Ut = U' ; suy (2) - Khi (3) - Mặt khác: P = UIcos với cos Thay (1), (2), (3) vào biểu thức ta được: Ví dụ 5: Trong suốt trình truyền tải điện xa, cuối đường dây dùng máy hạ lí tưởng có tỉ số vịng dây Điện áp hiệu dụng hai cực trạm phát điện cần tăng lên lần để giảm công suất hao phí đường dây tải điện 100 lần, với điều kiện công suất truyền đến tải tiêu thụ không đổi? Biết chưa tăng điện áp độ giảm điện đường dây tải điện 10% điện áp hiệu dụng tải tiêu thụ Coi cường độ dịng điện mạch ln pha với điện áp đặt lên đường dây A 10,0 lần B 9,5 lần C 8,7 lần D 9,3 lần Hướng dẫn: - Công suất tải tiêu thụ khơng đổi nên chuẩn hóa Pt1 = - Cơng suất hao phí giảm 100 lần thì: (1) - Tỷ số máy biến áp: Ut1 Ut2 điện áp hai đầu cuộn sơ cấp thứ cấp máy biến áp - Độ giảm điện đường dây tải điện 10% điện áp hiệu dụng tài tiêu thụ, nên: =0,05.1= 0,05 (2) - Khi (3) - Mặt khác: P = UIcos với cos Thay (1), (2), (3) vào biểu thức ta được: Đáp án B Ví dụ 6: Trong q trình truyền tải điện xa, cuối đường dây dùng máy hạ lí tưởng có tỉ số vịng dây cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ Điện áp hiệu dụng hai cực trạm phát điện cần tăng lên lần để giảm công suất hao phí đường dây tải điện n lần, với điều kiện công suất truyền đến tải tiêu thụ không đổi? Biết chưa tăng điện áp độ giảm đường dây tải điện (với Utải điện áp hiệu dụng tải tiêu thụ) Coi cường độ dịng điện mạch ln pha với điện áp đăt lên đường dây Hướng dẫn: - Công suất tải tiêu thụ khơng đổi nên chuẩn hóa Pt1 = - Cơng suất hao phí giảm 100 lần thì: (1) - Tỷ số máy biến áp: Ut1 Ut2 điện áp hai đầu cuộn sơ cấp thứ cấp máy biến áp - Độ giảm điện đường dây tải điện x.Utải, với Utải = Ut2 nên: = x.k (2) - Khi (3) - Mặt khác: P = UIcos với cos Thay (1), (2), (3) vào biểu thức ta được: 2.2.4 Kết luận Một tốn Vật lí có nhiều cách giải, chọn phương pháp chuẩn hóa số liệu tin làm q trình tính tốn trở nên đơn giản nhiều, giảm thiểu tối đa ẩn số Khi đại lượng loại phụ thuộc tỉ lệ đó, chọn số đại lượng Bước 1: Xác định công thức liên hệ Bước 2: Lập bảng chuẩn hóa Bước 3: Thiết lập phương trình liên hệ tìm nghiệm Hi vọng với phương pháp "Chuẩn Hóa Số Liệu" này, việc tính tốn trở nên đơn giản hơn, phù hợp với tính chất trắc nghiệm.Ta có phương pháp để làm nhiều dạng hơn, không cần dạng lại phải nhớ công thức nay, dần quên mối liên hệ đại lượng, làm chất đẹp việc giáo dục Với phương pháp "Chuẩn Hóa Số Liệu" hi vọng công cụ để vận dụng vào số dạng tập không dừng 10 lại truyền tải điện xa có cơng suất truyền tải khơng đổi mà cịn vận dụng nhiều dạng khác, chương khác 2.3 Những điểm khác biệt, tính sáng kiến: “Giải toán truyền tải điện phương pháp chuẩn hóa số liệu” đề xuất giải pháp hướng dẫn học sinh giải tốn truyền tải điện phương pháp chuẩn hóa số liệu học tập mơn Vật lí trường THPT Lý Thường Kiệt nói riêng trường THPT nói chung Trong đó, phương pháp chuẩn hóa số liệu khơng có có tài liệu Thầy Nguyễn Đình n năm 2004, có nhiều thầy giáo sử dụng q trình giảng dạy, cách vận dụng, ứng dụng vào toán Vật lí phổ thơng (đặc biệt tập truyền tải điện thuộc chương dòng điện xoay chiều) khác khơng nhiều Bản chất phương pháp "Chuẩn Hóa Số Liệu" dựa việc lập tỉ lệ đại lượng Vật lí (thơng thường đại lượng có đơn vị), theo đại lượng tỉ lệ theo đại lượng với hệ số tỉ lệ đó, giúp ta tiến hành chuẩn hóa đại lượng theo đại lượng ngược lại Khả áp dụng giải pháp Sáng kiến triển khai từ năm học 2020-2021 trường THPT Lý Thường Kiệt Qua kiểm tra đánh giá với nội dung lớp dạy thực nghiệm lớp đối chứng thấy kết tiến rõ rệt Tôi thầy giáo mơn Vật lí trường THPT Lý Thường Kiệt áp dụng sáng kiến vào nhiều tiết ôn luyện nhà trường Qua thực tiễn, Thầy giáo có ý kiến khẳng định sáng kiến đáp ứng tốt cho việc thi TNTHPT áp dụng hiệu Góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy tạo hứng thú yêu thích mơn Vật lí mơn khoa học tự nhiên khác Hiệu quả, lợi ích thu dự kiến thu áp dụng giải pháp Sáng kiến triển khai áp dụng vào giảng dạy trường THPT Lý Thường Kiệt, đánh giá nâng cao chất lượng khâu kiểm tra thường xuyên , tạo hào hứng sau học chuyên đề ôn tập, định hướng nội dung trọng tâm ôn luyện Đặc biệt sáng kiến phát huy khả tự học, tư sáng tạo học sinh Và giải dạng đề thi TN THPT Một số thông tin tiêu biểu việc áp dụng sáng kiến vào giảng dạy môn vật lí trường THPT Lý Thường Kiệt: Tên trường Lớp KHTN1 Lớp KHTN 11 Giáo viên thực Trường THPT Lý 12A1 Thường Kiệt Các học sinh Phạm Thị Ngọc Lụa lại lớp 12 thi KHTN Sau số tiết học ôn luyện chương III dịng điện xoay chiều chủ đề tốn truyền tải điện với công suất không đổi, tiến hành khảo sát mức độ hứng thú với việc phát huy hiệu lực tự học, tư sáng tạo hoạt động luyện tập em học sinh, kết sau: Mức độ hứng thú phương pháp giải tốn vật lí tiếp cận mới: Khơng thích Thực nghiệm Đối chứng Bình thường Thích Rất thích Số phiếu (42) 01 28 % 2,38 9,5 66,66 21,4 Số phiếu (44) 18 20 % 9,09 45,47 48 4,54 Số học sinh thích thích lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng số học sinh khơng thích bình thường lớp thực nghiệm thấp so với lớp đối chứng Những người tham gia tổ chức áp dụng sáng kiến lần đầu TT Họ tên Năm sinh Chức Nơi cơng tác danh Trình Nội dung độ công việc hỗ trợ CM Trường THPT Nguyễn Thị Hồng Tú 1981 GV Lý Thường Kiệt Áp dụng sáng kiến ĐH vào giảng dạy Vật lí 12 Trường THPT Phạm Thị Ngọc Lụa 1976 GV Lý Thường Kiệt Áp dụng sáng kiến ĐH vào giảng dạy Vật lí 12 Trường THPT 1970 GV Lý Thường Kiệt Áp dụng sáng kiến ĐH vào giảng dạy Vật lí 12 Hồng Khắc Thủy Các thơng tin cần bảo mật(nếu có yêu cầu bảo mật, VD: Quy 12 trình, vẽ thiết kế, đề thi…) Khơng Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến(trình độ chuyên môn, sở vật chất, ) Giáo viên học sinh phải đổi tư để thấy tầm quan trọng định hướng nhận biết giải câu vận dụng cao kì thi tốt nghiệp trung học phổ thơng mơn Vật lí Trong tiến hành q trình dạy học mơn Vật lí trường phổ thông theo định hướng phát triển lực người học, yêu cầu giáo viên phải sử dụng linh hoạt, sáng tạo, biết kết hợp cách hài hòa, hiệu nguyên tắc dạy học để phát triển lực phẩm chất cho em học sinh, đặc biệt trình hướng dẫn học sinh làm tập dạng câu hỏi vận dụng cao Tuy nhiên cần lưu ý phải dựa vào mục tiêu cụ thể, mức độ nhận thức tâm lý đối tượng học sinh để sử dụng biện pháp thích hợp nhằm nâng cao hiệu học Vật lí Đối với giáo viên mơn, cần mạnh dạn đổi phương pháp, không ngừng nghiên cứu tự học phương pháp, kĩ thuật dạy học Tổ chuyên môn đẩy mạnh triển khai sinh hoạt chuyên đề “Giải toán truyền tải điện phương pháp chuẩn hóa số liệu” Nhà trường tạo điều kiện khuyến khích giáo viên đổi phương pháp trọng vào việc phát huy lực, phẩm chất học sinh trình học tập mơn nói chung mơn Vật lí nói riêng Tài liệu gửi kèm: (Thuyết minh chi tiết sáng kiến - cần giải thích rõ so với báo cáo này, vẽ, thiết kế, sơ đồ, ảnh chụp mẫu sản phẩm tài liệu, văn bằng, chứng chỉ, kết lợi ích mang lại - có) Khơng III CAM KẾT KHƠNG SAO CHÉP HOẶC VI PHẠM BẢN QUYỀN Với nhận thức việc quan phải đổi phương pháp dạy học, nhằm giúp học sinh hình thành phát triển lực phẩm chất say mê học tập, chinh phục câu hỏi trắc nghiệm khó Sáng kiến “Giải tốn truyền tải điện phương pháp chuẩn hóa số liệu” áp dụng hiệu vào thực tiễn giảng dạy ôn luyện thi tốt nghiệp trung học phổ thông Tôi xin cam kết sáng kiến thực năm học 2020-2021, không chép tài liệu nào, không vi phạm quyền Yên Bái, ngày 25 tháng 12 năm 2021 Người viết báo cáo 13 Nguyễn Thị Thu Hà XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG VỀ VIỆC TRIỂN KHAI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN TẠI ĐƠN VỊ ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… 14 ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………… 15