Trong thực tiễn dạy học ở trường THPT hiện nay, việc dạy học các môn học nói chung và môn Vật lí nói riêng chủ yếu bằng phương pháp thuyết trình. Việc dạy học chỉ mới tập trung truyền thụ cho học sinh kiến thức lí thuyết và bài tập, còn những ứng dụng trong thực tiễn chưa thực sự được chú trọng. Do đó, học sinh chưa được rèn luyện kĩ năng vận dụng tri thức môn Vật lí vào các môn học khác và vào đời sống xã hội một cách thường xuyên. Việc thực hiện dự án học tập trên góp phần giảm bớt việc truyền đạt kiến thức bằng thuyết trình; thiết lập mối liên hệ giữa nội dung kiến thức của bài “Truyền tải điện năng. Máy biến áp” với cuộc sống thực tế của học sinh; gắn kết lí thuyết với thực hành. Từ đó, hướng các em tới việc vận dụng kiến thức tổng hợp từ các môn học vào giải quyết một vấn đề gặp phải trong thực tiễn cuộc sống.
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC NINH TRƯỜNG THPT NGUYỄN VĂN CỪ
*********
GIÁO ÁN
TIẾT 28 BÀI 16.
TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG MÁY BIẾN ÁP
TỔ: VẬT LÍ – CÔNG NGHỆ NGƯỜI THỰC HIỆN: NGUYỄN THỊ HÀ ĐIỆN THOẠI: 0984628796
EMAIL: nguyenthihabc3nvc@bacninh.edu.vn
BẮC NINH, THÁNG 12/2016
Trang 2Tiết 28: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG MÁY BIẾN ÁP.
I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Về kiến thức
- Nêu được những giải pháp giảm điện năng hao phí trên đường dây tải điện, trong đó tăng áp là biện pháp triệt để và hiệu quả nhất
- Phát biểu được định nghĩa, nêu được cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy biến áp
- Viết được hệ thức giữa điện áp của cuộn thứ cấp và của cuộn sơ cấp trong máy biến áp
- Viết được biểu thức giữa cường độ dòng điện trong cuộn thứ cấp và trong cuộn sơ cấp của một máy biến áp
- Nhận biết một số kiến thức về vấn đề sử dụng an toàn và tiết kiệm điện
- Ngoài ra học sinh nắm được và vận dụng kiến thức của một số môn học khác:
+ Môn công nghệ:
Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của máy biến áp
Các loại máy biến áp
Các quy tắc an toàn điện
Hệ thống điện quốc gia
+ Môn địa lí: Đặc điểm địa hình và khí hậu Việt Nam
+ Môn sinh học: Nắm được đặc điểm cơ thể người và tác dụng sinh lý của dòng điện
2 Về kĩ năng
- Vận dụng được môn công nghệ, vật lí, toán để giải bài toán đơn giản về truyền tải điện năng - máy biến áp
- Rèn kĩ năng vận dụng kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống
- Có hiểu biết về vấn đề sử dụng an toàn và tiết kiệm điện
- Rèn luyện kĩ năng làm việc nhóm: phân công nhiệm vụ, phân tích, tổng hợp,…
- Rèn luyện kĩ năng tìm kiếm, xử lí thông tin từ mạng internet và trong thực tế
- Rèn luyện kĩ năng sử dụng một số phần mềm phục vụ học tập…
3 Thái độ
- Có ý thức trong việc sử dụng an toàn và tiết kiệm điện
Trang 3- Rèn luyện khả năng làm việc kỉ luật, khoa học, làm việc theo nhóm cho học sinh, vận dụng kiến thức đã học vào cuộc sống, an toàn trong lao động
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên
- Giáo án điện tử
- Máy chiếu
- Tìm hiểu về các kiến thức liên quan đến bài học
- Chia nhóm học sinh theo tổ từ tiết trước, giao nhiệm vụ về nhà tìm hiểu
2 Học sinh
- Ôn lại các kiến thức đã học về máy biến áp, công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều
- Đọc trước nội dung bài học
- Tìm hiểu thực hiện các nhiệm vụ giáo viên giao
III PHƯƠNG PHÁP
Vận dụng các phương pháp: giảng giải, phát vấn, hoạt động nhóm, thảo luận
IV HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 Ổn định lớp
2 Kiểm tra bài cũ (3 phút).
Viết công thức tính công suất điện và công suất hao phí trên đường dây tải điện Giải thích ý nghĩa của các đại lượng?
3 Bài mới
* Vào bài (2 phút)
- Giáo viên yêu cầu HS đọc thông số điện áp vào và điện áp ra của sạc điện thoại
- Học sinh đọc được: điện áp vào: 100V- 240V, điện áp ra: 5V
- GV đưa ra câu hỏi vào bài: Trong sạc điện thoại có thiết bị nào mà có thể làm điện áp thay đổi như vậy?
=> Bài mới
Trang 4Hoạt động 1 (9 phút): Tìm hiểu về bài toán truyền tải điện năng đi xa.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của HS Nội dung cần đạt
- Giới thiệu bài toán
truyền tải điện năng
- Yêu cầu HS trả lời câu
hỏi: Trong quá trình
truyền tải điện năng đi xa
có sự mất mát năng lượng
không? Vì sao?
- Yêu cầu HS viết công
thức tính hao phí khi
truyền tải
- Tích hợp: Từ công
thức tính hao phí do tỏa
nhiệt, đề xuất phương
án làm giảm hao phí
trên dây? Trong những
cách đó, cách nào hiệu
quả nhất?
- Yêu cầu các nhóm thảo
luận và trả lời
- Hướng dẫn thảo luận
chung
- Hệ thống hóa kiến thức
- Ghi nhận
- Cá nhân HS suy nghĩ trả lời câu hỏi của giáo viên
- Cá nhân HS thực hiện yêu cầu của giáo viên
- Thảo luận nhóm, trả lời câu hỏi của giáo viên
- Đại diện một nhóm lên trình bày
- Các nhóm thảo luận, nhận xét và bổ sung
- Lắng nghe và ghi nhận
I Bài toán truyền tải điện năng đi xa.
- Công suất phát từ nhà máy:
Pphát = UphátI Trong đó I là cường độ dòng điện hiệu dụng trên đường dây
- Công suất hao phí do toả nhiệt trên đường dây:
phá phá
2 t
t
hp
P RI R P
= = =
→ Muốn giảm hảo phí ta giảm
R (không thực tế) hoặc tăng
Uphát (hiệu quả)
- Kết luận: Trong quá trình truyền tải điện năng, phải sử dụng những thiết bị biến đổi điện áp
Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu về máy biến áp.
Trang 5Hoạt động của giáo viên Hoạt động của HS Nội dung cần đạt
- Giới thiệu hình ảnh một
số máy biến áp trong thực
tế Yêu cầu HS trả lời câu
hỏi: Máy biến áp là thiết
bị dùng để làm gì?
- Yêu cầu HS dựa vào
kiến thức về máy biến áp
đã học trong môn nghề
phổ thông, vật lý 9, Công
Nghệ 8, kết hợp với sách
giáo khoa và quan sát
hình ảnh máy biến áp, nêu
cấu tạo của máy biến áp
- Nhận xét, bổ sung, và
chính xác hóa kiến thức
- Ngoài ra, máy biến áp
còn có bộ phận khác: vỏ
máy, hệ thống làm mát
+ Máy biến áp có công
suất nhỏ thì làm mát bằng
không khí
+ Máy biến áp có công
suất lớn thì làm mát bằng
dầu, người ta nhúng toàn
bộ lõi thép của máy biến
áp trong dầu Khi xảy ra
sự cố, dầu máy biến áp
- Trả lời câu hỏi của giáo viên
- Nghiên cứu SGK kết hợp với sử dụng hình máy biến áp và những kiến thức đã học về máy biến
áp để trả lời câu hỏi của giáo viên
- Ghi nhận
- Ghi nhận
II Máy biến áp
- Máy biến áp là những thiết
bị có khả năng biến đổi điện
áp (xoay chiều)
1 Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp.
a Cấu tạo
- Bộ phận chính của máy biến
áp là:
+ Một khung sắt non có pha Silic gọi là lõi biến áp
+ Hai cuộn dây có số vòng khác nhau, cuộn nối vào nguồn có N1 vòng dây gọi là cuộn sơ cấp, cuộn nối vào tải tiêu thụ có N2 vòng dây gọi là cuộn thứ cấp
- Kí hiệu của máy biến áp
U
1
U
2
D
2
D1
Trang 6cháy có thể gây ra những
sự cố môi trường nghiêm
trọng và rất khó khắc
phục Do đó, các trạm
biến thế lớn cần có các
thiết bị tự động để phát
hiện và khắc phục sự cố;
mặt khác cần đảm bảo các
quy tắc an toàn khi vận
hành trạm biến thế lớn
- Giới thiệu một số hình
ảnh trong vụ nổ máy biến
áp ở Quận Hà Đông
- Hướng dẫn HS tham gia
trò chơi để tìm hiểu về
nguyên lí hoạt động của
máy biến áp
+ Phổ biến luật chơi
+ Thông báo chủ đề của
trò chơi: Máy biến áp
- Sau khi tìm ra ô chữ,
yêu cầu HS cho biết mối
quan hệ giữa ô chữ vừa
tìm ra với chủ đề của trò
chơi và giải thích
- Yêu cầu HS nêu nguyên
lí hoạt động của máy biến
áp
- Ghi nhận
- Tham gia trò chơi theo nhóm để tìm ra ô chữ theo chủ để
- Thảo luận và trả lời câu hỏi của giáo viên
- Nêu nguyên lí hoạt động của máy biến áp
trong sơ đồ mạch điện
b Nguyên tắc hoạt động
- Đặt điện áp xoay chiều tần
số f ở hai đầu cuộn sơ cấp Nó gây ra sự biến thiên từ thông trong hai cuộn
- Gọi từ thông này là:
Φ = Φ0cosωt
- Từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp:
Φ1 = N1Φ0cosωt
Φ2 = N2Φ0cosωt
- Trong cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm ứng:
d
= − = Φ
Vậy, nguyên tắc hoạt động
Trang 7- Chú ý HS: Máy biến áp
là những thiết bị có khả
năng biến đổi điện áp
xoay chiều nhưng giữ
nguyên tần số
- Yêu cầu HS về nhà trả
lời câu hỏi: Đặt vào hai
đầu cuộn sơ cấp dòng
điện không đổi thì hiện
tượng gì xảy ra?
- Giới thiệu chế độ làm
việc của máy biến áp và
mối quan hệ giữa điện áp
và số vòng dây, điện áp và
cường độ dòng điện của
máy biến áp
- Yêu cầu HS trả lời câu
hỏi đầu bài và nêu một số
thiết bị sử dụng máy biến
áp trong gia đình
- Ghi nhận
- Ghi nhận nhiệm vụ về nhà
- Trả lời câu hỏi của giáo viên
của máy biến áp dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ
2 Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp
- Chế độ không tải:
2 2
1 1
N =U
+ 2 1
N
N > 1: máy tăng áp;
+ 2 1
N
N < 1: máy hạ áp
- Chế độ không tải: Bỏ qua
hao phí
U = I = N
- Công thức tổng quát:
U = I = N
Hoạt động 3 (15 phút): Tìm hiểu về ứng dụng của máy biến áp
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của HS Nội dung cần đạt
- Giới thiệu ứng dụng của - Ghi nhận III Ứng dụng của máy biến
Trang 8máy biến áp trong truyền
tải điện năng đi xa
- Giới thiệu hệ thống điện
Việt Nam
- Quá trình truyền tải điện
năng đi xa có ảnh hưởng
gì đến môi trường hay
không?
- Yêu cầu HS nêu thực
trạng lưới điện của Việt
Nam hiện nay, hậu quả
Tích hợp: tiết kiệm điện
trong sinh hoạt và an
toàn khi sử dụng điện
- Nhắc lại các nhiệm vụ đã
chuyển giao cho học sinh
từ tiết trước
Nhóm 1:
1 Thế nào là sử dụng điện
tiết kiệm và hiệu quả
2 Biện pháp sử dụng điện
năng tiết kiệm và hiệu quả
trong hệ thống chiếu sáng
- Ghi nhận
- HS thảo luận và trả lời được: Xẻ núi, phá rừng xây dựng hệ thống đường dây tải điện Điện cao thế ảnh hưởng đến sức khỏe những người sống gần đường dây
- Thực trạng của lưới điện Việt Nam: quá tải,
hệ thống dây điện chằng chịt, đường dây cao thế
và máy biến áp sát nhà dân
- Làm các công việc chuẩn bị của nhóm
-Lần lượt các nhóm lên trình bày
- Nhóm khác theo dõi và thảo luận
áp
1 Truyền tải điện năng.
Trang 9Nhóm 2:
1 Thế nào là sử dụng điện
tiết kiệm và hiệu quả
2 Biện pháp sử dụng điện
năng tiết kiệm và hiệu quả
đối với nồi cơm điện
Nhóm 3:
1 Thế nào là sử dụng điện
tiết kiệm và hiệu quả
2 Biện pháp sử dụng điện
năng tiết kiệm và hiệu quả
đối với tủ lạnh
Nhóm 4: Những tai nạn
do dòng điện gây ra, hậu
quả và cách khắc phục
- Hỗ trợ học sinh trong
việc chuẩn bị
- Nhận xét về bài làm của
các nhóm
- Kết luận
- Giới thiệu ứng dụng của
máy biến áp trong nấu
chảy kim loại, hàn điện
- Ghi nhận 2 Nấu chảy kim loại, hàn
điện.
4 Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà (1 phút).
- Nhắc lại những kiến thức HS cần nắm được sau khi học xong bài
- Nhiệm vụ về nhà:
Trang 10+ Làm bài tập SGK.
+ Ôn lại các kiến thức đã học về điện xoay chiều chuẩn bị cho tiết bài tâp
5 Rút kinh nghiệm