Việc truyền tải điện năng đi xa bằng hệ thống các đường dây cao áp là một giải pháp tối ưu để giảm hao phí điện năng và đáp ứng yêu cầu truyền đi một lượng điện năng lớnA. Ngoài ưu đ[r]
(1)Ngày chuẩn bị: 2/1/2019 Tuần 21 Bài 36 Tiết 42 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA
I Mục tiêu: 1 Kiến thức:
- Lập cơng thức tính lượng hao phí tỏa nhiệt đường dây tải điện
- Nêu hai cách làm giảm hao phí điện đường dây tải điện lý chọn cách tăng hiệu điện hai đầu đường dây tải điện
- Nêu công suất điện hao phí đường dây tải điện tỉ lệ nghịch với bỡnh phương điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đường dây
2 Kĩ năng: Giải thích có hao phí điện dây tải điện. 3.Thái độ,phẩm chất :
- Thái độ: Nghiêm túc, tập trung, cẩn thận, thấy vai trị quan trọng mơn lí, u thích mơn học, có tinh thần hợp tác hoạt động nhóm
- Phẩm chất: sống yêu thương, sống tự chủ, sống có trách nhiệm
4.Năng lực cần hình thành :
- Năng lực chung: lực tự học, lực giải vấn đề sáng tạo , lực giao tiếp ,năng lực hợp tác , lực tính tốn
- Năng lực chun biệt: lực tự học, lực giải vấn đề sáng tạo, lực quan sát, lực vận dụng kiến thức vật lí vào sống
B CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
*Phương pháp dạy học: Nêu giải vấn đề, vấn đáp, hoạt động nhóm
* Kĩ thuật dạy học: KT động não, KT đặt câu hỏi, KT chia nhóm, KT giao nhiệm vụ * Đồ dùng dạy học: SGK, kế hoạch dạy,
2 Học sinh:
Học nghiên cứu trước nội dung mới, ôn lại cơng thức cơng suất dịng điện cơng suất tỏa nhiệt dòng điện
C THỰC HIỆN TIẾT DẠY
Ngày dạy : / 1/ 2019 tiết lớp
D KẾ HOẠCH TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC I Hoạt động khởi động
GV : Để vận chuyển điện từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ, người ta dùng phương tiện gì?
HS: Dùng đường dây dẫn điện ?
(2)Để trả lời câu hỏi xem bạn có dự đốn khơng tìm hiểu hơm “ Bài 36 - Tiết 42 : TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XABài 36 - Tiết 42 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA “ “ 2 Hoạt động hình thành kiến thức mới.
- Phương pháp: Dạy học theo nhóm, giải vấn đề; hợp tác - Kỹ thuật : Đặt câu hỏi, động não, chia nhóm
- Định hướng phát triển lực học sinh : lực giải vấn đề, lực giao tiếp, lực hợp tác, lực tính tốn
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG
Hoạt động 1: Phát hao phí điện năng vì tỏa nhiệt đường dây tải điện.Lập cơng thức tính điện hao phí đường dây tải điện ( 15 phút)
- GV chiếu phiếu học tập lên chiếu đồng thời phát phiếu học tập cho HS Yêu cầu HS hoạt động cá nhân phút
Phiếu học tập 1
HS hoạt động cá nhân hoàn thiện phiếu học
I.Hao phí điện đường dây tải điện:
1 Tính điện hao phí đường dây tải điện:
Câu 1: Truyền tải điện dây dẫn có thuận lợi so với việc vận chuyển nhiên liệu dự trữ lượng khác như: than đá, dầu lửa, khí đốt?
(3)
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG
tập
GV gọi vài cá nhân đọc phiếu học tập
Các cá nhân khác nhận xét vấn đáp lẫn
GV nhận xét chiếu kết phiếu học tập lên chiếu
-GV: Yêu cầu cá nhân HS tự đọc, nghiên cứu, tìm hiểu mục SGK phút
GV nờu vấn đề: Giả sử ta muốn truyền tải công suất điện P đường dây có điện trở R đặt vào đầu đường dây hiệu điện U Hãy lập cơng thức xác định xem cơng suất hao phí Php toả nhiệt phụ thuộc
như thÕ nµo vào yếu tố P
GV yờu cu HS trao đổi nhóm phút
tìm cơng thức liên hệ cơng suất hao phí P, U, R
HS hoạt động cá nhân khoảng phút sau nhóm HS thảo luận phút tìm cơng thức liên hệ cơng suất hao phí P, U, R
Các nhóm báo sản phẩm nhóm
Giả sử ta muốn truyền tải công suất điện P đường dây có điện trở R đặt vào đầu đường dây hiệu điện U
Ta có cơng suất dịng điện là: P = UI (1)
Cơng suất hao phí (tỏa nhiệt đường dây) là:
P hp = RI2 (2)
Câu 1: Truyền tải điện dây dẫn có thuận lợi so với việc vận tải dạng lượng khác như: than đá, dầu lửa, khí đốt?
Tr l i : Truyền tải điện xa dây dẫn sẽ nhanh dễ dàng hơn.
Câu 2: Truyền tải điện xa dây dẫn có bị hao hụt (hao phí), mát dọc đường khơng? Ngun nhân gây hao phí?
(4)Các nhóm khác nhận xét chất vấn yêu cầu nhóm báo cáo trả lời
GV nhận xét chung, khen ngợi nhóm làm tốt, khích lệ, động viên nhóm làm chưa tốt GV: Vậy để làm giảm cơng suất hao phí ta làm ? Ta nghiên cứu phần
Hoạt động 2: Căn vào công thức tính cơng suất hao phí tỏa nhiệt, đề xuất các biện pháp làm giảm cơng suất hao phí lựa chọn cách có lợi nhất.(15 phút)
- Hoạt động nhóm câu C1 thời gian phút : Từ cơng thức (3) suy truyền tải công suất điệnP xác định mà muốn giảm hao phí tỏa nhiệt đường dây dẫn có cách làm nào? Các nhóm HS tr li có cách:
+ Giữ nguyên hiệu điện U, giảm điện trở R
+ Giữ nguyên điện trở R, tăng hiệu điện U + Vừa giảm R, vừa tăng hiệu điện U
Hoặc Có cách: Giảm R tăng U
GV nhấn mạnh : Tuy nhiên cách thứ ta khơng dùng phải thay đổi hai đại lượng GV yêu cầu số nhóm báo cáo kết nhóm
Các nhóm khác nhận xét, chất vấn GV nhận xét chung
- Hoạt động nhóm câu C2 thời gian phút : Muốn giảm điện trở (R) dây dẫn phải dùng dây dẫn có kích thước nào? Giảm cơng suất hao phí cách giảm điện trở dây tải điện có bất lợi?
GV u cầu số nhóm báo cáo kết nhóm
Các nhóm khác nhận xét, chất vấn GV nhận xét chung
- Hoạt động nhóm câu C3 thời gian phút : Nếu tăng hiệu điện hai đầu đường
Từ (1) (2) ta có : Php =
2
RP
U (3) Với Php : c«ng suÊt hao phÝ P : c«ng suÊt ®iÖn R : ®iÖn trë
2 Cách làm giảm hao phí:
C1: Có cách: Giảm R tăng U
C2: Biết R = S
l
; chất làm dây
(5)HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG
dây có lợi gì? Muốn vậy, phải giải vấn đề gì?
GV yêu cầu số nhóm báo cáo kết nhóm
Các nhóm khác nhận xét, chất vấn GV nhận xét chung
GV khen ngợi nhóm làm nhanh, tốt , tích cực GV khích lệ , động viên nhóm làm chưa tốt GV: Vậy qua câu C1, C2, C3 cho cô biết cách làm giảm hao phí điện tốt gì?
HS hoạt động cá nhân trả lời kết luận
GV nêu nội dung GDBVMT
GV chiếu lên chiếu yêu cầu HS đọc
Việc truyền tải điện xa hệ thống đường dây cao áp giải pháp tối ưu để giảm hao phí điện đáp ứng yêu cầu truyền lượng điện lớn
Ngoài ưu điểm trên, việc có nhiều đường dây cao áp làm phá vỡ cảnh quan môi trường, cản trở giao thông gây nguy hiểm cho người chạm phải đường dây điện
GV nêu câu hỏi : Có cách giảm thiểu tác hại đó?
C3: Tăng U cơng suất hao phí giảm nhiều (cơng suất hao phí tỉ lệ nghịch với U2)
Vấn đề phải giải phải chế tạo máy tăng hiệu điện
Kết luận:
(6)GV yêu cầu HS hoạt động cặp đôi suy nghĩ tìm câu trả lời
Biện pháp GVBVMT: Đưa đường dây cao áp xuống lòng đất đáy biển để giảm thiểu tác hại chúng
( cho HS quan sát hình ảnh chiếu )
3 Hoạt động luyện tập.
- GV yêu cầu HS hoạt động chung lớp trả lời câu hỏi : Qua hôm ta cần nhớ kiến thức ?
Một vài HS trả lời
- GV tổng kết học sơ đồ tư
- Hoạt động cá nhân tập:
BT : Để truyền tải công suất điện, tăng hiệu điện thế hai đầu đường dây lên 2 lần cơng suất hao phí tỏa nhiệt sẽ:
( )
2
hp R.P P I R
U
(7)A Tăng lần B Giảm lần
C Tăng lần D Giảm lần
Đáp án : B Giảm lần
BT : Để truyền tải công suất điện xa, muốn giảm công suất hao phí lần cần:
A Tăng hiệu điện hai đầu dây lên lần B Giảm hiệu điện hai đầu dây lần C Tăng hiệu điện hai đầu dây lên lần D Giảm hiệu điện hai đầu dây lần
Đáp án : C Tăng hiệu điện hai đầu dây lên lần.
BT : Trên đường dây tải công suất điện xác định hiệu điện xác định, dùng dây dẫn có đường kính tiết diện tăng gấp đơi cơng suất hao phí toả nhiệt sẽ:
A Tăng lần B Giảm lần C Tăng lần D Giảm lần
Đáp án : B Giảm lần.
BT : Trên đường dây tải công suất điện xác định, với hiệu điện
100 000V Phải dùng hiệu điện thế hai đầu đường dây để cơng
suất hao phí toả nhiệt giảm bốn lần ?
A 141 000V B 400 000V C 200 000V D 50 000V
Đáp án : C 200.000V 4 Hoạt động vận dụng.
Yêu cầu HS hoạt động cặp đôi trả lời câu hỏi C4, C5
C4: Vì cơng suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện nên hiệu điện thế tăng gấp lần cơng suất hao phí giảm 25 lần, tức cơng suất hao phí dùng hiệu điện 500 000V giảm 25 lần so với dùng hiệu điện 100 000V
C5 : Người ta phải xây dựng đường dây cao để giảm cơng suất hao phí tỏa nhiệt, tránh phải xây dựng đường dây to, nặng, không phù hợp thực tế
Một cặp đôi trả lời
Một vài cặp đôi HS khác nhận xét GV nhận xét, chốt lại
5 Hoạt động tìm tịi mở rộng.
GV chiếu thông tin lên chiếu gọi HS đọc
Để giảm hao phí người ta tăng hiệu điện hai đầu đường dây tải điện lên đến hàng chục nghìn, hàng trăm nghìn vơn, dây dẫn phải truyền dịng điện có cường độ hàng nghìn ampe Do phải dùng dây dẫn dây cáp đồng gồm nhiều sợi nhỏ xoắn lại có đường kính đến vài xentimet đấu nhiều dây cáp thành đường dây tải điện Đường dây tải điện Bắc - Nam có hiệu điện
500.000V Hãy tìm hiểu thêm thơng tin đường dây ( chiều dài, khối lượng ) trả lời câu hỏi không nên đến gần đường dây ?
Tìm hiểu cạnh tranh dòng điện xoay chiều với dòng điện chiều hai công ty điện lớn Mĩ vào năm 1880
(8)