Tài liệu Giải nhanh các bài toán truyền tải điện năng bằng phương pháp tạo bảng tỉ lệ

Tài liu, lun of 102 SỞ GD – ĐT AN GIANG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG THPT ĐỨC TRÍ Độc lập – Tự – Hạnh phúc Tân Châu, ngày 15 tháng 02 năm 2019 BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN SÁNG KIẾN I- Sơ lược lí lịch tác giả: - Họ tên: Lê Bảo Anh Giới tính: Nam - Ngày, tháng, năm sinh: 29/12/1985 - Nơi thường trú: Tân Châu, An Giang - Đơn vị cơng tác: Trường THPT Đức Trí - Chức vụ nay: Giáo viên - Lĩnh vực công tác: Vật lý II- Tên sáng kiến: GIẢI NHANH CÁC BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TẠO BẢNG TỈ LỆ III- Lĩnh vực: Giải pháp kĩ thuật (Quy trình cải tiến phương pháp giảng dạy) IV- Mục đích yêu cầu sáng kiến: Thực trạng ban đầu trước áp dụng sáng kiến: Thực tế, chương trình vật lý lớp 12 có nội dung tương đối khó, nhiều học sinh nói chung, có nhiều dạng nhiều phương pháp giải khác Khi tham gia công tác ôn thi học sinh thi Quốc gia liên quan đến chương III “ Dịng điện xoay chiều ’’ tơi nhận thấy khả tiếp thu em chậm, học sinh thường cảm thấy không tự tin lúng túng việc tiếp thu kiến thức giải tập Đối với mơn Vật lý, mơn có yêu cầu cao phương pháp tư biến đổi tốn học, vấn đề trở nên khó khăn vất vả Điều đặt cho giáo viên nhiệm vụ xây dựng nhiều phương pháp dạy học phù hợp cho học sinh, nhằm nâng cao hiệu giáo dục điều kiện khó khăn khóa lun, tài liu of 102 Trang Tài liu, lun of 102 Đặc biệt dạng toán liên quan đến truyền tải điện nhận thấy phần lớn em tồn học thuộc lịng cơng thức áp dụng cách máy móc Chẳng hạn tốn liên quan đến thay đổi điện áp, hiệu suất Các em thuộc công thức sau áp dụng máy móc: 1−H2 1−H1 U 1−H = ( 1) ; U2 1−H1 = R2 R1 ,…Và nhiều công thức khác mà em phải nhớ Với mong muốn giúp cho em giải nhanh toán truyền tải điện mà không cần phải học thuộc lịng cơng thức cách máy móc, tơi xin đưa phương pháp giải phương pháp tạo bảng tỉ lệ Một phương pháp không yêu cầu học sinh phải nhớ công thức giải nhanh mà em thường sử dụng mà chưa biết chứng minh từ đâu Ngồi kiến thức cơng thức phương pháp khơng u cầu em phải nhớ thêm công thức giải nhanh thêm Theo tư tưởng đó, tơi có ý tưởng phương pháp để học sinh làm tốt hơn, nhanh hiệu Một ý tưởng hệ thống dạng tập chủ đề tìm chất dạng tập Từ khái quát lên thành phương pháp giải nhanh cho dạng tập Ý tưởng đề tài nghiện cứu năm học vừa qua tơi trình bày đề tài " GIẢI NHANH CÁC BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TẠO BẢNG TỈ LỆ " Sự cần thiết phải áp dụng sáng kiến: Các toán thuộc phần truyền tải điện gồm nhiều toán tách từ phần khác mạch truyền tải - Đối với học sinh, toán có chung số điểm khó khăn sau: + Phân tích nhiều kiện để nhận biết vấn đề phức tạp cần giải thuộc phần mạch truyền tải + Phải làm tập phức tạp với nhiều công thức gần giống hay gây nhầm lẫn, thiếu bao quát + Thường tốn thời gian làm kết không đạt cao khóa lun, tài liu of 102 Trang Tài liu, lun of 102 - Đối với giáo viên, thường không nắm rõ chất dạng tập nên thường hay nhầm lẫn việc áp dụng công thức dẫn đến suy luận cho kết khơng xác Qua nghiên cứu dạng tập truyền tải điện năng, đồng thời qua giảng dạy lớp 12, bồi dưỡng học sinh giỏi vịng 2…tơi nhận thấy việc sử dụng tạo bảng tỉ lệ phương pháp hay giải toán truyền tải điện khó đạt hiệu cao giải nhanh tập dạng Phương pháp tạo bảng tỉ lệ đơn giản, dễ hiểu không học sinh khá, giỏi mà kể học sinh mức trung bình Với lí , tơi xin trình bày đề tài “ GIẢI NHANH CÁC BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TẠO BẢNG TỈ LỆ ” Nội dung sáng kiến: 3.1 Phần lý thuyết 3.1.1 Sơ đồ truyền tải điện 3.1.2 Các công thức truyền tải điện Gọi  P: công suất nhà máy điện phát Sau tăng áp với máy biến áp lí tưởng cơng suất P  U: điện áp đầu đường dây tải điện sau tăng áp  R: điện trở đường dây tải điện  I: cường độ dòng điện đường dây  𝐏′ : công suất nơi tiêu thụ  𝐔 ′ : điện áp nơi tiêu thụ khóa lun, tài liu of 102 Trang Tài liu, lun of 102  Cường độ hiệu dụng đường dây: I = P Ucosφ  Độ giảm đường dây: ∆U = IR = PR Ucosφ  Cơng suất hao phí đường dây: P ) R ∆P = I R = ( Ucosφ  Phần trăm hao phí: h= ∆P PR = (Ucosφ)2 P  Hiệu suất truyền tải: ∆P P − ∆P P′ H=1−h=1− = = P P P  Công suất toàn phần: P = ∆P + P′ 3.2 Giải nhanh toán truyền tải điện phương pháp tạo bảng tỉ lệ 3.2.1 Quy ước đọc ghi kí hiệu bảng 𝐏 𝐔 𝐏′ 𝐔′ 10 11 12 ∆𝐏 ∆𝐔 - Ô số 1: - Ô số 2: - Ô số 3: - Ô số 4: - Ô số 5: - Ô số 6: P1 U1 ∆𝐏𝟏 ∆𝐔𝟏 𝐏𝟏′ 𝐔𝟏′ - Ô số 7: - Ô số 8: - Ô số 9: - Ô số 10: - Ô số 11: - Ô số 12: P2 U2 ∆𝐏𝟐 ∆𝐔𝟐 𝐏𝟐′ 𝐔𝟐′ - Các số 1, 2: số xác định trạng thái lúc đầu lúc sau khóa lun, tài liu of 102 Trang Tài liu, lun of 102 3.2.2 Phương pháp chung để giải toán truyền tải điện phương pháp tạo bảng tỉ lệ  Bước 1: Phân tích tốn tìm số cột, số hàng  Việc xác định số cột: cột cột cột Các tốn thường cho Có sử dụng máy hạ áp Hệ số công suất nơi tiêu cosφ = 1, khơng có máy cuối đường dây đề thụ (cuối đường dây tải hạ áp cuối đường dây điện) cosφ′ ≠  Việc xác định số hàng phụ thuộc vào điện áp thay đổi thay đổi hiệu suất,  Căn vào giả thuyết toán câu dẫn nếu…thì…  Bước 2: Dựa vào đề điền kiện ô số  Chú ý kiện quan trọng tốn để điền số Thường đề cho thông số không thay đổi + Công suất nơi phát không đổi: P= số + Công suất nơi tiêu thụ không đổi: P′ = số + Điện áp nơi phát không đổi: U= số + Điện áp nơi tiêu thụ không đổi: U′ = số  Việc điền ô số liệu đại lượng số ta chọn Đơi để số dễ tính ta nên chọn số số đẹp (chú ý đến hiệu suất ) chuẩn hóa theo tỉ lệ tối giản để việc giải toán nhanh hơn, tiết kiệm thời gian  Bước 3: Phân tích tốn để điền số cịn lại  Đây bước quan trọng để tìm mà đề yêu cầu Chúng ta thường sử dụng công suất hao phí đường dây để biện luận số: P P2 ) R = 2 R ∆P = I R = ( Ucosφ U cos φ P2 P = const ⟹ ∆P~ ⟹ Nếu R = const, cosφ = ⟹ ∆P~ ⟹ { U2 U U = const ⟹ ∆P~P2 khóa lun, tài liu of 102 Trang Tài liu, lun of 102  Đối với cosφ = tỉ lệ U tỉ lệ P  Đối với toán cosφ′ ≠ 1: U = ∆U + U′ ∠φ′ 3.2.3 Các toán giải phương pháp tạo bảng tỉ lệ cột  Đây dạng toán phổ biến dạng toán truyền tải điện Những năm gần phần lớn tập dạng có nằm đề thi THPTQG Bộ  Dấu hiệu nhận biết tập dạng toán thường cho cosφ =  Kẻ bảng sau: 𝐏 𝐔 ∆𝐏 𝐏′ 10 11 12 … … … … … … … …  Lưu ý: cột không thay đổi, thay đổi số hàng Việc xác định số hàng phụ thuộc vào điện áp thay đổi thay đổi hiệu suất,  Sử dụng tỉ lệ để tìm số P2 P = const ⟹ ∆P~ Nếu R = const, cosφ = ⟹ ∆P~ ⟹ { U2 U U = const ⟹ ∆P~P2 DẠNG CÔNG SUẤT NƠI PHÁT KHÔNG ĐỔI P =const Câu 1: Điện từ trạm phát điện đưa đến khu tái định cư đường dây truyền tải pha Cho biết, điện áp đầu truyền tăng từ U lên 2U số hộ dân trạm cung cấp đủ điện tăng từ 120 lên 144 Cho tính đến hao phí đường dây, cơng suất tiêu thụ điện hộ dân nhau, công suất trạm phát không đổi hệ số công suất trường hợp Nếu điện áp truyền 4U trạm phát cung cấp đủ điện cho hộ dân? A 168 khóa lun, tài liu of 102 B 150 C 504 D 192 Trang Tài liu, lun of 102 Hướng dẫn giải:  Bước 1: Phân tích tốn tìm số hàng  Kẻ bảng cột (P, U, ∆P, P′ ) hàng ( Vì có U, 2U, 4U) 𝐏 𝐔 ∆𝐏 𝐏′ 10 11 12  Bước 2: Dựa vào đề điền kiện ô số  Nếu điện áp đầu truyền tăng từ U lên 2U số hộ dân trạm cung cấp đủ điện tăng từ 120 lên 144 ta điền số 2,4,6,8 − Ơ số 2: U1 = U − Ô số 4: P1′ = 120 − Ô số 6: U2 = 2U − Ô số 8: P2′ = 144 Các số cần tìm Các tìm 𝐏 𝐔 ∆𝐏 𝐏′ U 120 2U 144 10 11 12 𝐏 𝐔 ∆𝐏 𝐏′  Nếu điện áp truyền 4U trạm phát cung cấp đủ điện cho hộ dân ta điền ô số 10 Và ô số 12 (P3′ ) cần tìm − Ơ số 10: U3 = 4U − Ơ số 12: P3′ =? Các số cần tìm 𝐏 𝐔 ∆𝐏 Các tìm 𝐏′ 𝐏 𝐔 ∆𝐏 𝐏′ U 120 2U 144 4U ? khóa lun, tài liu of 102 10 11 12 Trang Tài liu, lun of 102  Bước 3: Phân tích tốn để điền cịn lại  Gọi cơng suất hao phí ban đầu x, ta điền ô số ô số − Ô số 3: ∆P1 = x − Ô số 1: P1 = P1′ + ∆P1 = 120 + x Các ô số cần tìm 𝐏 𝐔 ∆𝐏 Các ô tìm 𝐏′ 𝐏 𝐔 ∆𝐏 𝐏′ 120+x U x 120 2U 144 11 4U ?  Vì cơng suất nơi phát khơng đổi nên ∆P = I2 R = ( P )2 R Do P = const nên ∆P~ Ucosφ U Ta điền ô số 7, ô số 5, ô số 11 ∆P1 x = 4 x − Ô số 5: P2 = P2′ + ∆P2 = 144 + ∆P1 x − Ơ số 11: Vì U3 = 4U1 nên ∆P3 = = 16 16 − Ô số 7: Vì U2 = 2U1 nên ∆P2 = Các số cần tìm 𝐏 𝐔 ∆𝐏 11 Các tìm 𝐏′ 𝐏 𝐔 ∆𝐏 𝐏′ 120 + x U x 120 144+x/4 2U x/4 144 4U x/16 ?  Do công suất nơi phát không đổi nên ta có: x 120 + x = 144 + ⟹ x = 32 ⟹ P = 120 + 32 = 152 Ta điền ô số khóa lun, tài liu of 102 Trang Tài liu, lun of 102 Các ô số cần tìm 𝐏 𝐔 Các tìm 𝐏′ ∆𝐏 𝐏 𝐔 ∆𝐏 𝐏′ 120 + x U x 120 144+x/4 2U x/4 144 152 4U x/16 ? 12  Tìm số 12 𝑃3′ = 152 − 𝑥 32 = 152 − = 150 16 16 Các ô số cần tìm 𝑷 𝑼 ∆𝑷 Các ô tìm 𝑷′ 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 120 + 𝑥 U 𝑥 120 2U 𝑥/4 144 4U 𝑥/16 150 144+x/4 12 152  Chọn B Câu 2: Bằng đường dây truyền tải, điện từ nhà máy phát điện nhỏ có cơng suất khơng đổi đưa đến xưởng sản xuất Nếu nhà máy điện, dùng máy biến áp có tỉ số vịng dây cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp nơi sử dụng cung cấp đủ điện cho 80 máy hoạt động Nếu dùng máy biến áp có tỉ số vòng dây cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp 10 nơi sử dụng cung cấp đủ điện cho 95 máy hoạt động Nếu đặt xưởng sản xuất nhà máy điện cung cấp đủ điện cho máy? A 90 B 100 C 85 D 105 Hướng dẫn giải:  Bước 1: Phân tích tốn tìm số hàng  Tỉ số vòng dây cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp 5: U1=5U  Tỉ số vòng dây cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp 10: U2=10U  Kẻ bảng cột (𝑃, 𝑈, ∆𝑃, 𝑃′ ) 𝑣à ℎà𝑛𝑔 ( 𝑉ì 𝑐ó 𝑈1 = 5𝑈, 𝑈2 = 10𝑈 ) khóa lun, tài liu of 102 Trang Tài liu, lun 10 of 102 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′  Bước 2: Dựa vào đề điền kiện ô số  Dùng máy biến áp có tỉ số vịng dây cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp nơi sử dụng cung cấp đủ điện cho 80 máy hoạt động Ta điền ô số 2, ô số − Ô 𝑠ố 2: 𝑈1 = 5𝑈 − Ô 𝑠ố 4: 𝑃1′ = 80 Các ô số cần tìm Các tìm 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 𝑷 𝑼 ∆𝑷 5𝑈 𝑷′ 80  Dùng máy biến áp có tỉ số vòng dây cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp 10 nơi sử dụng cung cấp đủ điện cho 95 máy hoạt động Ta điền số 6, − Ơ 𝑠ố 8: 𝑃2′ = 95 − Ô 𝑠ố 6: 𝑈2 = 10𝑈 số Các số cần tìm 𝑷 𝑼 ∆𝑷 Các tìm 𝑷′ 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 5𝑈 80 10𝑈 95  Nếu đặt xưởng sản xuất nhà máy điện cung cấp đủ điện cho máy Ta xác định cần tìm số ô số P1=P2=? Các ô số cần tìm 𝑷 𝑼 ∆𝑷 Các tìm 𝑷′ 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ ? 5𝑈 80 ? 10𝑈 95 khóa lun, tài liu 10 of 102 Trang 10 Tài liu, lun 33 of 102 Câu 13 Điện truyền từ đường dây điện pha có điện áp hiệu dụng ổn định 220 V vào nhà hộ dân đường dây tải điện có chất lượng Trong nhà hộ dân này, dùng máy biến áp lí tưởng để trì điện áp hiệu dụng đầu ln 220 V (gọi máy ổn áp ) Máy ổn áp hoạt động điện áp hiệu dụng đầu vào lớn 110 V Tính tốn cho thấy, công suất sử dụng điện nhà 1,1 kW tỉ số điện áp hiệu dụng đầu điện áp hiệu dụng đầu vào (tỉ số tăng áp) máy ổn áp 1,1 Coi điện áp cường độ dịng điện ln pha Nếu công suất sử dụng điện nhà 2,2 kW tỉ số tăng áp máy ổn áp A 1,55 B 2,20 C 1,62 D 1,26 Hướng dẫn giải:  Bước 1: Phân tích tốn tìm số hàng  Từ giả thuyết ta tóm tắt sau: n  Kẻ bảng cột (𝑃, 𝑈, ∆𝑃, 𝑃′ ) 𝑣à ℎà𝑛𝑔 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′  Bước 2: Dựa vào đề điền kiện ô số  Do U không đổi nên ta điền ô số ô số Các ô số cần tìm Các ô tìm 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 220 220 khóa lun, tài liu 33 of 102 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ Trang 33 Tài liu, lun 34 of 102  Công suất sử dụng điện nhà 𝑃1′ = 1,1 kW ta điền ô số Các ô số cần tìm Các tìm ∆𝑷 𝑷′ 220 220 𝑷 𝑼 𝑷 𝑼 𝑷′ ∆𝑷 1100W  Bước 3: Phân tích tốn để điền số cịn lại  Tỉ số điện áp hiệu dụng đầu điện áp hiệu dụng đầu vào (tỉ số tăng áp) máy ổn áp 1,1 Ta tìm số sau: Với 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑡ℎì 𝑡ỉ 𝑙ệ 𝑐ủ𝑎 𝑈 𝑙à 𝑡ỉ 𝑙ệ 𝑐ủ𝑎 𝑃 Ô 𝑠ố 1: 220 𝑃1 220 𝑃1 = 1,1 ⟹ 𝑃1 = 1,1.1100 = 1210 (𝑊) ′ = ′ ⟺ ′ = 𝑈1 𝑃1 𝑈1 1100 Từ suy ô số 3: ∆𝑃1 =1210-1100=110 (W) Các ô số cần tìm 𝑷 𝑼 𝑷′ ∆𝑷 Các ô tìm 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1210 220 110 1100W 220  Gọi x công suất hao phí lúc sau ∆𝑃2 = 𝑥 Và cơng suất sử dụng điện nhà 𝑃2′ = 2,2 kW Ta điền ô theo thứ tự: ô số 7, ô số ô số Các ô số cần tìm 𝑷 𝑼 ∆𝑷 Các tìm 𝑷′ 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1210 220 110 1100W 2200+x 220 x 2200W  Để tìm x ta dựa vào: ∆𝑃 = 𝐼2 𝑅 = ( khóa lun, tài liu 34 of 102 𝑃 )2 𝑅 𝐷𝑜 𝑈, 𝑅, 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 𝑛ê𝑛 ∆𝑃~𝑃2 𝑈𝑐𝑜𝑠𝜑 Trang 34 Tài liu, lun 35 of 102 110 12102 𝑥 ≈ 581 = ⟹[ 𝑥 ≈ 8328 (𝑙𝑜ạ𝑖) 𝑉ì 𝑞𝑢á 𝑙ớ𝑛 𝑥 (2200 + 𝑥)  Do 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑡ℎì 𝑡ỉ 𝑙ệ 𝑐ủ𝑎 𝑈 𝑙à 𝑡ỉ 𝑙ệ 𝑐ủ𝑎 𝑃 nên 𝑃2 220 2200 + 580 220 220 = ⟺ = ⟹ ≈ 1,263 Chọn D 𝑃2′ 𝑈2′ 2200 𝑈2′ 𝑈2′ 3.2.4 Các toán giải phương pháp tạo bảng tỉ lệ cột  Dấu hiệu nhận biết: Đề có cho sử dụng máy hạ áp cuối đường dây  Kẻ bảng sau: 𝑷 𝑼 I 𝑷′ 𝑼′ 10 … … … … …  Chú ý: Điện áp đầu đường dây U sau truyền tải bị sụt áp ∆𝑈 điện áp cuối đường dây 𝑈 ′ sau qua máy hạ áp điện áp đến nơi tiêu thụ có giá trị, thơng thường giá trị 220V Ta chuẩn hóa 220V Để đơn giản toán Câu 14 (Thi thử ĐH Vinh 2016) Điện truyền từ nhà máy điện A có cơng suất khơng đổi đến nơi tiêu thụ B đường dây pha Nếu điện áp truyền U B lắp máy hạ áp với tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp k=30 đáp ứng 20/21 nhu cầu điện B Bây giờ, muốn cung cấp đủ điện cho B với điện áp truyền tải 2U B phải dùng máy hạ áp có k bao nhiêu? Coi hệ số công suất 1, bỏ qua mát lượng máy biến áp A 63 khóa lun, tài liu 35 of 102 B 58 C 53 D 44 Trang 35 Tài liu, lun 36 of 102 Hướng dẫn giải:  Bước 1: Phân tích tốn tìm số hàng  Từ giả thuyết ta xác định gồm hàng (U, 2U)  Kẻ bảng cột (𝑃, 𝑈, 𝐼, 𝑃′ , 𝑈 ′ ) 𝑣à ℎà𝑛𝑔 𝑷 𝑼 I 𝑷′ 𝑼′ 10  Bước 2: Dựa vào đề điền kiện ô số  Nếu điện áp truyền U1=U đáp ứng 20/21 nhu cầu điện B Ta tìm số 4, ô số Các ô số cần tìm Các ô tìm 𝑷 𝑼 I 𝑷′ 𝑼′ 10 𝑷 𝑼 I U 𝑷′ 𝑼′ 20  Nếu muốn cung cấp đủ điện cho B với điện áp truyền tải U2= 2U ta tìm số số Các số cần tìm 𝑷 𝑼 I 𝑷′ Các ô tìm 𝑼′ 𝑷 𝑼 I 𝑷′ U 20 10 2U 21 𝑼′  Bước 3: Phân tích tốn để điền số cịn lại  Sau hạ áp xong điện áp đến nơi tiêu thụ phải giá trị Chọn giá trị (V) (dễ nhớ )  Tìm số 5: Ở B lắp máy hạ áp với tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp k=30, tức dùng máy hạ áp điện áp xuống 30 lần Vậy điện áp cuối đường dây là: khóa lun, tài liu 36 of 102 Trang 36 Tài liu, lun 37 of 102 Ô 𝑠ố 5: 𝑈1′ = 1.30 = 30 (𝑉) Các số cần tìm 𝑷 𝑼 I 𝑷′ Các tìm 𝑼′ 𝑷 𝑼 I 𝑷′ 𝑼′ 30 U 20 10 2U 21  Tìm số ô số 1: Sử dụng công thức 𝐼 = 𝑃 𝑈 = 𝑃′ 𝐷𝑜 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑈′ 20 = 30 2U − Ô số 1: P1 = U1 I1 = − Ô số 3: I1 = Các số cần tìm 𝑷 𝑼 I 𝑷′ Các tìm 𝑼′ 𝑷 𝑼 I 𝑷′ 𝑼′ 2U/3 U 2/3 20 30 10 2U 21  Do điện truyền có công suất không đổi nên ta suy ô số , ô số ô số 10 − Ô 𝑠ố 6: 𝑃2 = 2𝑈 2𝑈 𝑃2 − Ô 𝑠ố 8: 𝐼2 = = = 𝑈2 2𝑈 𝑃2′ 21 ′ − Ô 𝑠ố 10: 𝑈2 = = = 63 𝐼2 Các ô số cần tìm 𝑷 khóa lun, tài liu 37 of 102 𝑼 I 𝑷′ Các tìm 𝑼′ 10 𝑷 𝑼 I 𝑷′ 𝑼′ 2U/3 U 2/3 20 30 2U/3 2U 1/3 21 63 Trang 37 Tài liu, lun 38 of 102  Ta tìm ô số 10 63, nghĩa điện áp cuối đường dây 63 Như ta phải hạ áp xuống 63 lần Vì ta chuẩn hóa điện áp nơi tiêu thụ 1(V)  Chọn A Câu 15 Điện truyền từ nhà máy điện A có cơng suất khơng đổi đến nơi tiêu thụ B bầng đường dây pha Nếu điện áp truyền U B lắp máy hạ áp với tỉ số vòng cuộn sơ cấp thứ cấp k=40 đáp ứng 80% nhu cầu B Coi hệ số công suất luôn Bỏ qua mát lượng máy biến áp Nếu điện áp truyền 2U máy hạ áp có k=30 đáp ứng phần trăm nhu cầu điện B? A 70% B 40% C 30% D 80% Hướng dẫn giải:  Bước 1: Phân tích tốn tìm số hàng  Từ giả thuyết ta xác định gồm hàng (k=40, k=30)  Kẻ bảng cột (𝑃, 𝑈, 𝐼, 𝑃′ , 𝑈 ′ ) 𝑣à ℎà𝑛𝑔 𝑷 𝑼 I 𝑷′ 𝑼′ 10  Bước 2: Dựa vào đề điền kiện ô số  Nếu điện áp truyền U1=U sau hạ áp 40 lần đáp ứng 80% nhu cầu B 𝑃1′ = 80 Ta tìm số 4, số Các ô số cần tìm Các ô tìm 𝑷 𝑼 I 𝑷′ 𝑼′ 10 𝑷 𝑼 I U 𝑷′ 𝑼′ 80  Nếu điện áp truyền U2= 2U đáp ứng phần trăm nhu cầu điện B Ta tìm số xác định cần tìm số khóa lun, tài liu 38 of 102 Trang 38 Tài liu, lun 39 of 102 Các ô số cần tìm 𝑷 𝑼 I Các tìm 𝑷′ 𝑼′ 𝑷 𝑼 I 𝑷′ U 80 10 2U ? 𝑼′  Bước 3: Phân tích tốn để điền số cịn lại  Sau hạ áp xong điện áp đến nơi tiêu thụ phải giá trị Chọn giá trị (V) (dễ nhớ )  Nếu điện áp U1=U hạ áp 40 lần Ta tìm số 𝑈1′ =40.1=40 (V)  Nếu điện áp U2= 2U hạ áp 30 lần Ta tìm số 10 𝑈2′ =30.1=30 (V) Các số cần tìm 𝑷 𝑼 I Các tìm 𝑷′ 𝑼′ 𝑷 𝑼 I 𝑷′ 𝑼′ U 80 40 10 2U ? 30  Sử dụng công thức 𝐼 = 𝑃 𝑈 = 𝑃′ 𝑈′ 𝐷𝑜 𝑐𝑜𝑠𝜑 = để tìm số số 𝑃1′ 80 = =2 𝑈1′ 40 𝑈1 𝑈 − Ô 𝑠ố 1: 𝑃1 = = 𝐼1 − Ô 𝑠ố 3: 𝐼1 = Các số cần tìm 𝑷 𝑼 I 𝑷′ Các ô tìm 𝑼′ 𝑷 𝑼 I 𝑷′ 𝑼′ 2U U 20 40 ? 30 2U  Do điện truyền có cơng suất khơng đổi nên ta suy ô số , ô số ô số − Ô 𝑠ố 6: 𝑃2 = 𝑃1 = 2𝑈 𝑃2 2𝑈 − Ô 𝑠ố 8: 𝐼2 = = =1 𝑈2 2𝑈 khóa lun, tài liu 39 of 102 − Ô 𝑠ố ∶ 𝑃2′ = 𝑈2′ 𝐼2 = 30.1 = 30 Trang 39 Tài liu, lun 40 of 102 Các số cần tìm 𝑷 𝑼 I 𝑷′ Các tìm 𝑼′ 𝑷 𝑼 I 𝑷′ 𝑼′ 2U U 20 40 2U 2U 30 30  Chọn C 3.2.5 Các toán giải phương pháp tạo bảng tỉ lệ cột  Hệ số công suất nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) 𝑐𝑜𝑠𝜑′ ≠  Kẻ bảng sau: 𝑷 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ 𝑼′ 10 11 12 … … … … … …  Chú ý: Đề cho 𝑐𝑜𝑠𝜑′ ⟹ 𝜑′  Điện áp nơi sản xuất lúc là: 𝑈 = ∆𝑈 + 𝑈 ′ ∠𝜑′ (cos𝜑′ ≠ 1) Sử dụng mode – 02 để tìm đại lượng liên quan  Sử dụng tỉ lệ để tìm số: 𝑃′ 𝑈 ′ 𝐼𝑐𝑜𝑠𝜑′ = ∆𝑃 ∆𝑈 𝐼 Câu 16: (THPTQG 2017) Điện truyền từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Ban đầu hiệu suất truyền tải 80% Cho công suất truyền không đổi hệ số công suất nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) 0,8 Để giảm hao phí đường dây lần cần phải tăng điện áp hiệu dụng trạm phát điện lên n lần Giá trị n A 2,1 khóa lun, tài liu 40 of 102 B 2,2 C 2,3 D 2,0 Trang 40 Tài liu, lun 41 of 102 Hướng dẫn giải:  Bước 1: Phân tích tốn tìm số hàng  Từ giả thuyết ta xác định gồm hàng (hiệu suất truyền tải 80%, Để giảm hao phí đường dây lần cần phải tăng điện áp hiệu dụng trạm phát điện lên n lần)  Kẻ bảng cột (𝑃, 𝑈, ∆𝑃, ∆𝑈, 𝑃′ , 𝑈 ′ ) 𝑣à ℎà𝑛𝑔 𝑷 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ 𝑼′ 10 11 12  Bước 2: Dựa vào đề điền kiện ô số  Cơng suất truyền khơng đổi Ta tìm ô số 1, ô số P1=P2=100 (số đẹp) Các số cần tìm 𝑷 𝑼 Các tìm 𝑷′ 𝑼′ 𝑷 100 10 11 12 100 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ 𝑼′  Hiệu suất ban đầu 80% Ta tìm số 5, số Ô 𝑠ố 5: 𝑃1′ = 80; Ô 𝑠ố 3: ∆𝑃1 = 20 Các số cần tìm 𝑷 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 Các tìm 𝑷′ 𝑼′ 𝑷 100 10 11 12 100 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ 20 80 𝑼′  Để giảm hao phí đường dây lần ta suy ô số 9, ô số 11 − Ô 𝑠ố 9: ∆𝑃2 = ∆𝑃1 20 = = 5; 4 − Ô 𝑠ố 11: 𝑃2′ = 100 − = 95 khóa lun, tài liu 41 of 102 Trang 41 Tài liu, lun 42 of 102 Các số cần tìm 𝑷 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 Các tìm 𝑷′ 10 11 𝑼′ 𝑷 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ 100 20 80 12 100 95 𝑼 𝑼′  Bước 3: Phân tích tốn để điền số cịn lại  Để tìm số số 10 ta phân tích sau ∆𝑈 ∆𝑃 = , 𝑉ì 𝑅 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡, 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑛ê𝑛 ∆𝑃 ~∆𝑈 ⟹ ∆𝑃 𝑔𝑖ả𝑚 𝑙ầ𝑛 𝑅 ⟹ ∆𝑈 𝑔𝑖ả𝑚 𝑙ầ𝑛  Chuẩn hóa ∆𝑃 𝑣à ∆𝑈 ⇒ Ơ 𝑠ố 4: ∆𝑈1 = ⟹ Ô 𝑠ố 10: ∆𝑈2 = Các số cần tìm 𝑷 𝑷 12 ∆𝑷 ∆𝑼 =1 Các tìm 𝑼′ 𝑼 ∆𝑈1 𝑷′ ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ 100 20 80 100 95 𝑼 𝑼′  Để tìm số số 12 Ta lập tỉ lệ 𝑃1′ 𝑈1′ 𝐼1 𝑐𝑜𝑠𝜑′ 𝑈1′ 𝑐𝑜𝑠𝜑′ 80 𝑈1′ 0,8 − Ô 𝑠ố 6: = = ⟺ = ⟹ 𝑈1′ = 10 (𝑉 ) ∆𝑃1 ∆𝑈1 𝐼1 ∆𝑈1 20 𝑃2′ 𝑈2′ 𝐼2 𝑐𝑜𝑠𝜑′ 𝑈2′ 𝑐𝑜𝑠𝜑′ 95 𝑈2′ 0,8 − Ô 𝑠ố 12: = = ⟺ = ⟹ 𝑈2′ = 23,75(𝑉) ∆𝑃2 ∆𝑈2 𝐼2 ∆𝑈2 Các số cần tìm Các tìm 𝑷 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ 𝑼′ 𝑷 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ 𝑼′ 100 20 80 10 12 100 95 23,75  Tìm ô số 2, ô số ta sử dụng mode 02 để tìm: (𝑉ớ𝑖 𝜑′ = 𝑐𝑜𝑠 −1 (0,8) = 36,870 ) − Ô số 2: U1 = ∆U1 + U1′ ∠φ′ = + 10∠36,87 = 11,66∠30,96 − Ô số 8: U2 = ∆U2 + U2′ ∠φ′ = + 23,75∠36,87 = 24,55∠35,46 khóa lun, tài liu 42 of 102 Trang 42 Tài liu, lun 43 of 102 Các số cần tìm Các tìm 𝑷 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ 𝑼′ 𝑷 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ 𝑼′ 100 11,66 20 80 100 24,55 95 23,75 10  Cần phải tăng điện áp hiệu dụng trạm phát điện lên n lần Giá trị n 𝑛= 𝑈2 24,55 = = 2,1 𝑈1 11,66  Chọn A Câu 17: (THPTQG 2017) Điện truyền từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Biết đoạn mạch nơi tiêu thụ tiêu thụ điện với cơng suất khơng đổi có hệ số công suất 0,8 Để tăng hiệu suất trình truyền tải từ 80% lên 90% cần tăng điện áp hiệu dụng trạm phát điện lên A 1,33 lần B 1,38 lần C 1,41 lần D 1,46 lần Hướng dẫn giải:  Bước 1: Phân tích tốn tìm số hàng  Từ giả thuyết ta xác định gồm hàng (hiệu suất trình truyền tải từ 80% lên 90%)  Kẻ bảng cột (𝑃, 𝑈, ∆𝑃, ∆𝑈, 𝑃′ , 𝑈 ′ ) 𝑣à ℎà𝑛𝑔 𝑷 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ 𝑼′ 10 11 12  Bước 2: Dựa vào đề điền kiện ô số  Công suất nơi tiêu thụ không đổi Ta tìm số 5, số 11 𝑃1′ = 𝑃2′ = 72 (số đẹp) Vì số 72 chia hết cho 80% 90% , để tìm 𝑃 = khóa lun, tài liu 43 of 102 𝑃′ 𝐻 𝑠ẽ 𝑟𝑎 𝑠ố đẹ𝑝 Trang 43 Tài liu, lun 44 of 102 Các số cần tìm 𝑷 𝑼 Các tìm 𝑷′ 𝑼′ 72 10 11 12 72 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ 𝑼′  Ô số số tính sau: 72 = 90 𝑃 𝑃 80% 𝐻= ⟹𝑃= ⟹{ 72 𝑃 𝐻 Ô 𝑠ố 7: 𝑃2 = = 80 90% ′ ′ Ơ 𝑠ố 1: 𝑃1 = Các số cần tìm 𝑷 𝑼 𝑼′ 𝑷 90 72 10 12 80 72 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ Các tìm 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ 𝑼′  Ơ số số dễ dàng tính ∆𝑃 = 𝑃 − 𝑃′ ⟹ { Ô 𝑠ố 3: ∆𝑃1 = 90 − 72 = 18 Ô 𝑠ố 9: ∆𝑃2 = 80 − 72 = Các số cần tìm 𝑷 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ Các tìm 𝑼′ 𝑷 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ 90 18 72 10 12 80 72 𝑼′  Bước 3: Phân tích tốn để điền số cịn lại  Để tìm số ô số 10 ta phân tích sau ∆𝑈 ∆𝑃 = , 𝑉ì 𝑅 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡, 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑛ê𝑛 ∆𝑃 ~∆𝑈 𝑅 18 ⟹ ∆𝑃 𝑔𝑖ả𝑚 = 2,25 𝑙ầ𝑛 ⟹ ∆𝑈 𝑔𝑖ả𝑚 √2,25 = 1,5 𝑙ầ𝑛 khóa lun, tài liu 44 of 102 Trang 44 Tài liu, lun 45 of 102  Chuẩn hóa ∆𝑃 𝑣à ∆𝑈 ⇒ Ô 𝑠ố 4: ∆𝑈1 = 1,5 ⟹ Ơ 𝑠ố 4: ∆𝑈2 = Các số cần tìm 𝑷 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ ∆𝑈1 1,5 =1 Các ô tìm 𝑼′ 𝑷 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ 90 18 1,5 72 10 12 80 72 𝑼′  Để tìm số số 12 Ta lập tỉ lệ − Ơ 𝑠ố 6: 𝑃1′ 𝑈1′ 𝐼1 𝑐𝑜𝑠𝜑′ 𝑈1′ 𝑐𝑜𝑠𝜑′ 72 𝑈1′ 0,8 = = ⟺ = ⟹ 𝑈1′ = 7,5 (𝑉 ) ∆𝑃1 ∆𝑈1 𝐼1 ∆𝑈1 18 1.5 𝑃2′ 𝑈2′ 𝐼2 𝑐𝑜𝑠𝜑′ 𝑈2′ 𝑐𝑜𝑠𝜑′ 72 𝑈2′ 0,8 − Ô 𝑠ố 12: = = ⟺ = ⟹ 𝑈2′ = 11,25 (𝑉 ) ∆𝑃2 ∆𝑈2 𝐼2 ∆𝑈2 Các số cần tìm 𝑷 𝑼′ 𝑷 12 𝑼 ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ Các tìm ∆𝑷 ∆𝑼 𝑷′ 𝑼′ 90 18 1,5 72 7,5 80 72 11,25 𝑼  Tìm số 2, ô số ta sử dụng mode 02 để tìm: (𝑉ớ𝑖 𝜑′ = 𝑐𝑜𝑠 −1 (0,8) = 36,870 ) − Ô 𝑠ố 2: 𝑈1 = ∆𝑈1 + 𝑈1′ ∠𝜑′ = 1,5 + 7,5∠36,87 = 8,75∠30,96 − Ô 𝑠ố 8: 𝑈2 = ∆𝑈2 + 𝑈2′ ∠𝜑′ = + 11,25∠36,87 = 12,06∠34,02  Cần tăng điện áp hiệu dụng trạm phát điện lên 𝑛= 𝑈2 12,06 = ≈ 1,38 𝑈1 8,75  Chọn B khóa lun, tài liu 45 of 102 Trang 45 Tài liu, lun 46 of 102 V- Hiệu đạt được: Trong trình áp dụng đề tài vào thực tiễn, nhận thấy đề tài đem lại hiệu sau: + Giúp giáo viên hiểu sâu nâng cao chuyên môn dạng toán truyền tải điện + Giúp học sinh có nhìn tổng quan dạng toán truyền tải điện + Củng cố thêm lý thuyết truyền tải điện Qua giúp học sinh biết liên hệ tốt kiến thức vật lý kiến thức toán học để hiểu sâu kiến thức, phát triển tư hoàn thiện VI- Mức độ ảnh hưởng: Qua trình thực tế giảng dạy tơi thấy có số kết sau: a Đối với học sinh o Hiểu sâu dạng toán truyền tải điện o Qua em tích lũy thêm phần kiến thức nâng cao q trình ơn thi học sinh THPT QG Từ góp phần nâng cao thành tích em kì thi o Khơng bắt em phải học thuộc lịng cơng thức giải nhanh cho tốn mà cơng thức khó học b Đối với thân o Tích lũy thêm phương pháp khảo sát dạng tốn truyền tải điện o Nâng cao cơng tác ôn thi THPT QG dạng toán truyền tải điện VII- Kết luận Với đề tài giúp cho học sinh nhiều phương pháp giải tốn lẫn thái độ học tập mơn Vật lí nâng lên đáng kể Từ học sinh vận dụng để giải dạng tốn có liên quan cách dễ dàng Đặc biệt toán liên quan đến truyền tải điện Giáo viên xem phần tham khảo để hướng dẫn học sinh làm tập dạy ôn học sinh giỏi, ôn thi THPT QG khóa lun, tài liu 46 of 102 Trang 46 Tài liu, lun 47 of 102 Đề tài góp phần giúp giáo viên có nhìn khái qt toán truyền tải điện năng, đồng thời có khả trực quan hố tư học sinh lôi nhiều học sinh tham gia vào trình giải tập giúp số học sinh khơng u thích khơng giỏi phần truyền tải điện cảm thấy đơn giản việc giải tập liên quan Trong đề tài tơi tìm cho phương pháp áp dụng cho số dạng toán, tất nhiên không trọn vẹn, để giúp học sinh giải tốn mang tính lối mịn nhằm mục đích giúp em có kết tốt kỳ thi, đặc biệt kỳ thi THPT QG Rất mong quan tâm giúp đỡ, chia kinh nghiệm q đồng nghiệp Tơi cam đoan nội dung báo cáo thật Tháng 02 năm 2019 Xác nhận đơn vị áp dụng sáng kiến Người viết sáng kiến khóa lun, tài liu 47 of 102 Trang 47 ... lên thành phương pháp giải nhanh cho dạng tập Ý tưởng đề tài nghiện cứu năm học vừa qua tơi trình bày đề tài " GIẢI NHANH CÁC BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TẠO BẢNG TỈ LỆ " Sự... dạng Phương pháp tạo bảng tỉ lệ đơn giản, dễ hiểu không học sinh khá, giỏi mà kể học sinh mức trung bình Với lí , tơi xin trình bày đề tài “ GIẢI NHANH CÁC BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG BẰNG PHƯƠNG... khóa lun, tài liu of 102 Trang Tài liu, lun of 102  Đối với cosφ = tỉ lệ U tỉ lệ P  Đối với toán cosφ′ ≠ 1: U = ∆U + U′ ∠φ′ 3.2.3 Các toán giải phương pháp tạo bảng tỉ lệ cột  Đây dạng toán phổ