Mời quý thầy cô và các bạn tham khảo Giáo án Vật lý 12 bài 16: Truyền tải điện năng. Máy biến áp để nâng cao kĩ năng và kiến thức soạn giáo án theo chuẩn kiến thức, kỹ năng trong chương trình dạy học. Giáo án Vật lý 12 bài 16: Truyền tải điện năng. Máy biến áp được soạn với hình thức 3 cột phù hợp quy định bộ GD và nội dung súc tích giúp học sinh dễ dàng hiểu bài học hơn.
Bài 16: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG - MÁY BIẾN ÁP I MỤC TIÊU Kiến thức: - Viết biểu thức điện hao phí đường dây tải điện, từ suy giải pháp giảm điện hao phí đường dây tải điện, tăng áp biện pháp triệt để hiệu - Phát biểu định nghĩa, nêu cấu tạo nguyên tắc làm việc máy biến áp - Viết hệ thức điện áp cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp máy biến áp - Viết biểu thức I cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp máy biến áp Kĩ năng: Giải tập truyền tải điện năng, máy biến áp Thái độ: II CHUẨN BỊ Giáo viên: Thí nghiệm tìm tính chất, hệ thức máy biến áp (loại dùng cho HS) Học sinh: Ôn lại suất điện động cảm ứng, vật liệu từ III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra cũ: Công suất tiêu thụ điện mạch điện xoay chiều Bài : Hoạt động 1: Tìm hiểu tốn truyền tải điện xa Hoạt động GV Hoạt động HS - Người ta sử dụng điện khắp nơi, sản xuất điện quy mô lớn, vài địa điểm - HS ghi nhận nhu cầu việc truyền tải điện xa - Điện phải tiêu thụ sản xuất Vì ln ln có nhu cầu truyển tải điện với số lượng lớn, xa tới hàng trăm, hàng nghìn kilơmet - Cơng suất phát điện nhà máy? - Gọi điện trở dây R → cơng suất hao phí toả nhiệt đường dây? - Pphát hoàn toàn xác định → muốn giảm Php ta phải làm gì? Pphát = UphátI Php = RI = R 2 Pphá t U phát = Pphá t R Uphá t - Tại muốn giảm R, lại phải tăng S tăng - Giảm R (không thực tế) tăng Uphát (tăng Uphát 10 lần Php giảm 100 lần) có khối lượng đồng? hiệu rõ rệt - Vì R = ρ → Muốn giải tốn truyền tải điện xa ta cần phải làm gì? l S - Lúc “đưa” điện lên đường dây truyền tải → tăng điện áp Tới nơi tiêu thụ → giảm điện áp Hoạt động 2: Tìm hiểu máy biến áp Hoạt động GV Hoạt động HS - Máy biến áp thiết bị dùng để làm gì? - Biến đổi điện áp (xoay chiều) - Y/c HS đọc Sgk để tìm hiểu cấu tạo máy biến áp - HS đọc Sgk nêu cấu tạo máy biến áp - Bộ phận khung sắt non có pha silic gọi lõi biến áp, với hai cuộn dây có điện trở nhỏ độ tự cảm quấn hai cạnh đối diện khung - Lõi biến áp gồm nhiều sắt mỏng ghép cách điện với để tránh dịng Fu-cơ tăng cường từ thơng qua mạch - Cuộn D1 có N1 vịng nối với nguồn phát điện → cuộn sơ cấp - Cuộn D2 có N2 vòng nối sở tiêu thụ điện → cuộn thứ cấp - Số vòng dây hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ máy mà N1 > N2 ngược lại - Nguồn phát tạo điện áp xoay chiều tần số - Dòng điện xoay chiều cuộn sơ cấp f hai đầu cuộn sơ cấp → có tượng gây biến thiên từ thơng hai cuộn mạch? - Do cấu tạo đường sức từ dòng sơ cấp gây qua cuộn thứ cấp, nói cách khác từ thơng qua vịng dây hai cuộn → Từ thông qua cuộn sơ cấp thứ cấp có biểu thức nào? - Từ thơng qua cuộn thứ cấp biến thiên tuần hồn → có tượng xảy cuộn thứ cấp? - Ở hai đầu cuộn thứ cấp có điện áp biến thiên tuần hồn với tần số góc ω → mạch thứ Φ1 = N1Φ0 Φ2 = N2Φ0 - Theo định luật cảm ứng điện từ, cuộn thứ cấp xuất suất điện động cảm cấp kín → I biến thiên tuần hoàn với tần số f ứng → Tóm lại, nguyên tắc hoạt động máy biến áp gì? - Dựa vào tượng cảm ứng điện từ Hoạt động 3: Khảo sát thực nghiệm máy biến áp Hoạt động GV Hoạt động HS - Giới thiệu máy biến áp vẽ sơ đồ khảo sát A1 ~ A2 V1 V2 - HS tiến hành thực nghiệm ghi nhận kết K R - Thí nghiệm 1, ta khảo sát xem chế độ không tải tiêu thụ điện máy biến áp - HS ghi kết từ thực nghiệm, xử lí nào, mối liên hệ điện áp đặt vào số liệu nêu nhận xét số vòng dây cuộn dựa vào số liệu đo dụng cụ đo N2 U2 - Nếu N > → U nào? 1 - Khi mạch thứ cấp ngắt (I2 = 0), ta thay đổi U1 → I1 thay đổi nào? U2 > → U2 > U1: điện áp lấy lớn U1 điện áp đưa vào - I1 nhỏ (I1 ≈ 0) → chứng tỏ máy biến áp khơng tiêu thụ điện - Thí nghiệm 1: Khố K đóng (chế độ có tải) Trong thí nghiệm ta khảo sát để xem giá trị I, U, N cuộn dây liên hệ với nào? - I2 không vượt q giá trị chuẩn để khơng q nóng toả nhiệt (thường không 55oC) → máy biến áp làm việc bình thường - Trong hệ thức bên gần với sai số 10% - Theo định nghĩa, hiệu suất máy biến - Khi I2 ≠ I1 tự động tăng lên theo I2 áp tỉ số (tính %): cô ng suấ t tiê u thụởmạch thứcấ p cô ng suấ t đưa o ởmạch sơ cấ p - Y/c HS nghiên cứu Sgk trình bày tổn hao điện máy biến áp gồm nguyên nhân nào? - HS ghi nhận định nghĩa - Với máy làm việc bình thường (H > 98%), viết: U2I2 = U1I1 → cơng suất biểu kiến cuộn thứ cấp xấp xỉ công suất biểu kiến cuộn sơ cấp Đơn vị (V.A) - HS trình bày nguyên nhân Hoạt động : Tìm hiểu ứng dụng máy biến áp Hoạt động GV Hoạt động HS - Y/c HS nêu ứng dụng máy biến áp - HS nghiên cứu Sgk hiểu biết để nêu ứng dụng IV.CỦNG CỐ: Qua cần nắm - Viết biểu thức điện hao phí đường dây tải điện, từ suy giải pháp giảm điện hao phí đường dây tải điện, tăng áp biện pháp triệt để hiệu - Phát biểu định nghĩa, nêu cấu tạo nguyên tắc làm việc máy biến áp - Viết hệ thức điện áp cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp máy biến áp - Viết biểu thức I cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp máy biến áp V.DẶN DÒ: - Về nhà học xem trước - Về nhà làm tập Sgk sách tập VI RÚT KINH NGHIỆM ... Muốn giải toán truyền tải điện xa ta cần phải làm gì? l S - Lúc “đưa” điện lên đường dây truyền tải → tăng điện áp Tới nơi tiêu thụ → giảm điện áp Hoạt động 2: Tìm hiểu máy biến áp Hoạt động... động GV Hoạt động HS - Máy biến áp thiết bị dùng để làm gì? - Biến đổi điện áp (xoay chiều) - Y/c HS đọc Sgk để tìm hiểu cấu tạo máy biến áp - HS đọc Sgk nêu cấu tạo máy biến áp - Bộ phận khung sắt... pháp giảm điện hao phí đường dây tải điện, tăng áp biện pháp triệt để hiệu - Phát biểu định nghĩa, nêu cấu tạo nguyên tắc làm việc máy biến áp - Viết hệ thức điện áp cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp máy