III :Tiến trình lên lớp:
Tiết 40: Truyền tải điện năng đi xa.
I/ Mục tiêu:
-Lập đợc công thức tính năng lợng hao phí do tỏa nhiẹt trên đờng dây tải điện .
-Nêu đợc hai cách làm giảm hao phí điện năng trên đờng dây tải điện và lý do vì sao chọn cách tăng hiệu điện thế ở hai đầu đờng dây .
-Rèn kỹ năng tổng hợp kiến thức đã học để đi đển kiến thức mới .
II/ Chuẩn bị:
Học sinh ôn lại kiến thức về công ,công suất tỏa nhiệt của dòng điện .
III/ Tiến trình lên lớp:
A/ Tổ chức lớp : B/ Kiểm tra bài cũ : 1. viết các công thức tính công và công suất của dòng điện ?
2. ở các khu dân c có trạm biến trế . Trạm biến thế dùng để làm gì ? C/ Bài mới:
Giáo viên thông báo : truyền tải điện năng từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ bằng đờng dây truyền tải . dùng dây dẫn có nhiều thuận lợi so với các dạng năng lợng khác . Vậy tải điện bằng đờng dây tải có hao hụt gì dọc đờng không ?
Gọi học sinh đọc mục 1 sgk,trao đổi nhóm tìm công thức liên hệ giữa công suất hao phí P,U,R
Gọi đại diện nhóm trình bày cách lập luận của nhóm mình .Giáo viên hớng dẫn thảo luận chung để đi đến công thức tính : Php= RP2/ U2
Yêu cầu các nhóm thảo luận trả lời C1,C2,C3.
Gọi đại diện các nhóm trả lời giáo viên h- ớng dẫn trả lời chung cả lớp .
Nếu chọn đây dẫn bằng bạc có điện trở suất là
1,6 . 10-8 ôm mét không có nền kinh tế nào chịu nổi .
Trong 2 cách giảm hao phí trên đờng dây cách nào thực hiện đợc ?
I/ Sự hao phí điện năng trên đờng dây tải điện .
Học sinh nghe thông báo của giáo viên . 1.Tính điện năng hao phí trên đờng dây tải điện .
Học sinh đọc mục 1 ,thảo luận nhóm tìm công thức tính hao phí theo các bớc : + Công suất của dòng điện : P = U.I →I=P/ U (1) + Công suất tỏa nhiệt ( hao phí ):
Php=I2.R (2) + Từ (1) và (2) ta có công suất hao phí do tỏa nhiệt là :
Php= R .P2/ U2
2. Cách làm giảm hao phí :
Học sinh thảo luận nhóm trả lời câu hỏi C1,C2,C3
Đại diện các nhóm trình bày kết quả của nhóm mình
C1:
Có hai cáh làm giảm hao phí trên đờng dây truyền tải điện là:
_ Làm giảm R _ Tăng U .
C2. Biết R = ị .l /S chất làm dây dẫn đã chọn trớc ,chiều dài đờng dây không đổi ,vậy phải tăng S thì khối lợng dây lớn đắt tiền ,nặng dẽ gãy hao phí còn lớn hơn hao phí điện năng trên đờng dây .
C3 Tăng U công suất hao phí sẽ giảm rất nhiều vì Q tỉ lệ nghịch với U2 .
Giáo viên thông báo thêm : để thay đổi hiệu điện thế ta dùng máy biến thế .
Yêu càu cá nhân tự hoàn thành C4 C5 và cho thảo luận trên lớp thống nhất kết quả .
Vậy muốn giảm hao phí trên đờng dây tải điện thì ta phải dùng máy biến thế để tăng hiệu điện thế nơi sản xuất để truyền tải đến nơi tiêu thụ và lại dùng máy hạ thế
Kết luận:
Học sinh nêu kết luận và ghi vở
Muốn giảm hao phí trên đờng dây tải điện cách đơn giản nhất là tăng hiệu điện thế nơi sản xuất và giảm hiệu điện thế nơi tiêu thụ . II/ Vận dụng :
Cá nhân học sinh hoàn thành câu C4, C5 Thảo luận trên lớp cho đúng và ghi vở . C4. vì công suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phơng hiệu điện thế nên hiệu điện thế tăng 5 lần thì công suất hao phí giảm 25lần .
C5 bắt buộc phải dùng máy biến thế để giảm công suất hao phí ,tiết kiệm bớt khó khăn vì nếu không dây dẫn sẽ quá to và nặng .
D/ Củng cố :
1. vì sao phải giảm hao phí trên đờng dây tải điện ? 2. Giảm hao phí bằng cách nào tại sao?
E/ Dặn dò :
Học thuộc phần ghi nhớ làm bài tập 36SBT
Ngày dạy:30.01.2007
Tiết 41: Máy biến thế.
I/ Mục tiêu:
-Nêu đợc các bộ phận chính của máy biến thế gồm hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau đ- ợc cuốn quanh 1 lõi sắt chung .
-Nêu đợc công dụng chung của máy biến thế là làm tăng hay giảm hiệu điện thế theo công thức U1 /U2 = n1 /n2 .
-Giải thích đợc máy biến thế hoạt động đợc dới dòng điện xoay chiều mà không hoạt động đợc với dòng điện một chiều không đổi .
-vẽ đợc sơ đồ máy biến thế ở hai đầu dây tải điện .
-Biết vận dụng kiến thức về hiện tợng cảm ứng điện từ để giải thích các ứng dụng trong kỹ thuật . -Rèn luyện phơng pháp t duy , suy diễn một cách logíc trong phong cách học vật lý và áp dụng kiến thức vật lý trong kỹ thuật và cuộc sống .
II/ Chuẩn bị:
Mỗi nhóm :1 máy biến thế nhỏ , cuộn sơ cấp có 750 vòng và cuộn thứ cấp có 1500 vòng . 1 nguồn điện xoay chiều 0-12V.
1 vôn kế xoay chiều o- 15V.
III/ Tiến trình lên lớp :
A/ Tổ chức lớp: B/ Kiểm tra bài cũ :
Khi truyền tải điện năng đi xa thì có biện pháp nào làm giảm hao phí điện năng trên đờng dây tải điện Biện pháp tối u nhất ?
C/ Bài mới: Yêu cầu học sinh đọc tài liệu và xem máy
biến thế nhỏ nêu lên cấu tạo của máy biến thế .
Gọi 2 em nêu nhận xét
Số vòng dây ở hai cuộn dây giống nhau hay khác nhau ?
Lõi sắt có cấu tạo nh thế nào ?
Dòng điện từ cuộn dây này có sang cuộn dây kia đợc không ?vì sao?
Giáo viên chỉ cho học sinh biết lõi sắt không phải là một thỏi sắt đặc mà gồm nhiều lá sắt silic ép cách điện với nhau . Yêu cầu học sinh ghi vở
Yêu cầu học sinh dự đoán .
Yêu cầu học sinh làm thí nghiệm rút ra nhận xét
Yêu cầu học sinh trả lời C2 có giải thích . Nừu đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một U xoay chiều thì từ trờng của cuộn sơ cấp có đặc điểm gì?
Lõi sắt có nhiễm từ không ?
Từ trờng đó có xuyên qua cuộn thứ cấp không ?
Nừu có thì hiện tợng gì sẽ xảy ra với cuộn thứ cấp ?
I / Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế : 1/ Cấu tạo
Có hai cuộn dây
Cuộn sơ cấp có số vòng dây n1 Cuộn thứ cấp có số vòng dây n2 Số vòng dây ở hai cuộn khác nhau Một lõi sắt pha silic chung .
Dây và lõi sắt đều bọc chất cách điện nên dòng diện của cuộn sơ cấp không truyền trực tiếp sang cuộn thứ cấp .
2/ Nguyên tắc hoạt động của máy biến thế . C1
Khi có hiệu điện thế xoay chiều đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp → bóng đèn sáng → có xuất hiện dòng điện ở cuộn thứ cấp .
C2.
Hiệu điện thế xuất hiện ở hai đầu cuộn thứ cấp cũng là hiệu điện thế xoay chiều vì dòng điện này là dòng điện cảm ứng do từ trờng xuyên qua cuộn dây thứ cấp là từ trờng biến thiên. 3/ Kết luận :
Học sinh nêu kết luận
Giáo viên làm thí nghiệm học sinh theo dõi ghi kết quả vào bảng 1
Rút ra kết luận gì qua kết quả thí nghiệm ?
Nếu n1 > n2 thì U1 nh thế nào với U2 ? Máy đó là máy tăng thế hay hạ thế ?
Muốn thay đổi hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp ta làm nh thế nào ?
Giáo viên thông báo cách sử dụng máy biến thế
Máy ổn áp là loại may có thể tự di chuyển con chạy ở cuộn thứ cấp sao cho U thứ cấp luôn luôn đợc ổn định .
để có U cao hàng ngàn vôn trên đờng dây tải điện thì làm nh thế nào ?
Khi sử dụng dùng hiệu điện thế thấp thì phải làm nh thế nào ?
II/ Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế .
Học sinh theo dõi giáo viên làm thí nghiệm ghi kết quả vào bảng 1.
C3 . U1 / U2 n1 / n2 U,1 / U2 n1 / n2 U1 /U2 n1 / n2 U1 /U2 = n1 / n2 U1 /U2 = n1 / n2 > 1 → U1 > U2 máy hạ thế . U1 /U2 =n1 /n2 < 1 → U1 < U2 máy tăng thế
Muốn thay đổi hiệu điện thế ta chỉ việc thay đổi số vòng dây của cuộn thứ cấp III/ Láp đặt máy biến thế ở hai đầu đờng dây điện .
Dùng máy tăng thế lắp ở đầu đờng dây tải điện từ nơi sản xuất điện .
Dùng máy hạ thế ở đầu đờng dây tiêu thụ điện IV/ Vận dụng: C4: U1 = 220V U2 = 6V U3 = 3V n1 =4000 vòng n2 =? n3 = ? U1 /U2 = n1 / n2 →n2 =U2 . n1 / U1 = 6 . 4000 / 220=109 Tơng tự có n3 = U3 . n1 / U1 =3. 4000/220=54 Vì n1 không đổi nên khi n2 thay đổi thì U2 cũng thay đổi
D/ Củng cố :
Qua kết quả có nhận xét gì?Máy biến thế dùng để làm gì? Học thuộc phần ghi nhớ và làm bài tập sbt
Ngày soạn :28.01.2007 Ngày dạy : 01.02.2007
I/ Mục tiêu
1. Kiến thức
*luyện tập vận hành máy phát điện xoay chiều
* nhận biết loại máy (máy nam châm quay hay cuộn dây quay ).Các bộ phận chính của máy * cho máy hoạt động ,nhận biết hiệu quả tác dụng của dòng điện do máy phát ra không phụ thuộc vào chiều quay ( đèn sáng ,chiều quay của kim vôn kế xoay chiều )
* càng quay nhanh thì hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây của máy càng cao * luyện tập vận hành máy biến thế
* nghiệm lại công thức của máy biến thế U1/U2=n1/n2
* tìm hiểu hiệu điện thế ở hai đầu của cuộn thứ cấp khi mạch hở * tìm hiểu tác dụng của lõi sắt
2. Kĩ năng
- Rèn kĩ năng vận dụng máy điện và máy biến thế .Biết tìm tòi thực tế để bổ sung vào kiến thức học ở lí thuyết
3. Thái độ
Nghiêm túc ,sáng tạo ,khéo léo, hợp tác với bạn
II/ Chuẩn bị
Đối với mỗi nhóm học sinh *1 máy phát điện nhỏ ,xoay chiều *1 bóng đèn 3V có đế
*1 máy biến thế nhỏ, các cuộn dây có ghi số vòng , lõi sắt có thể tháo lắp đợc * 1 nguồn điện xoay chiều 3Vvà 6V
* 6 sợi dây dẫn dài 30 cm * 1 vôn kế xoay chiều 0-15V
III/Tiến trình lên lớp
A Tổ chức lớp B kiểm tra bài cũ
Hãy nêu bộ phận chính và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều Hãy nêu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến thế
C Bài mới Phân phối máy phát điện, các phụ kiện .
Yêu cầu HS mắc mạch điện Yêu cầu HS vẽ sơ đồ thí nghiệm GV : kiểm tra mạch điện của các nhóm ,nhắc HS không đợc lấy điện 220Vyêu cầu 1 nhóm lên vẽ sơ đồ mạch điện trên bảng Học sinh trả lời C1, C2
Giáo viên nhận xét hoạt động của các nhóm rồi cho tiến hành tiếp .
Giáo viên phát dụng cụ thí nghiệm gới thiệu qua các phụ kiện
Gới thiệu sơ đồ hoạt động của máy biến thế
I/ Tiến hành vận hành máy phát điện xoay chiều.
-Các nhóm hoạt động + mắc mạch điện + vẽ sơ đồ mạch điện
- học sinh vận hành có đèn sáng thì báo cáo cho giáo viên kiểm tra
-trả lời câu hỏi C1,C2 vào báo cáo thực hành Máy quay càng nhanh thì hiệu điện thế tăng đổi chiều quay của cuộn dây thì đèn vẫn sáng vôn kế vẫn hoạt động.
II/ Vận hành máy biến thế . Tiến hành 1: n1 =500 vòng n2 =1000 vòng U1 =6V U2 = ? Tiến hành hai . N1 = 1000 vòng N2 =500 vòng U1 = 6V U2 = ? Tiến hành ba
Yêu cầu các nhóm lập tỉ số n1 / n2 và U1 /U2 N1 =1500vòng N2 =500vòng U1 =6V U2 =? Các nhóm thảo luận C3 Cá nhân trả lời C3 vào vở
III/ Mẫu báo cáo .
Họ tên ……….lớp……….. 1. Vận hành máy phát điện đơn giản
vẽ sơ đồ thí nghiệm
C1 khi máy quay càng nhanh thì ………. C2 khi đổi chiều quay của máy ……….. ……… 2.Vận hành máy biến thế Bảng 1 Kết quả đo. Lần thí nghiệm. n1(vòng ) n2 (vòng) U1 (V) U2(V) 1 2 3 D/ Củng cố
qua kết quả thực hành với lý thuyết có giống nhau không ? E/ Dặn dò
ôn tập toàn chơng làm phần tự kiểm tra
Ngày soạn : Ngày dạy :
Tiết 42 : Thực hành vận hành máy phát điện và máy biến thế .
I / Mục tiêu
- Luyện tập vận hành máy phát điện xoay chiều . - Nhận biết các loại máy , các bộ phận chính của máy
- Cho máy hoạt động nhận biết hiệu quả tác dụng của dòng điện do máy phát ra không phụ thuộc vào chiều quay.
- Càng quay nhanh thì hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây của máy càng cao. - Luyện tập vận hành máy biến thế .
- Nghiệm lại công thức của máy biến thế = U2 n2 - Tìm hiểu tác dụng của lõi sắt.
II / Chuẩn bị
- Mỗi nhóm : 1 máy phát nhỏ , xoay chiều. 1 bóng đèn 3 V có đế.
1 máy biến thế nhỏ , các cuộn dây có ghi số vòng lõi sắt tháo lắp đợc . 1 nguồn 3V – 6 V . 6 sợi dây dài 30 cm
1 vôn kế xe 0 – 15 V
III / Tiến trình lên lớp
A/ Tổ chức lớp : B/ Kiểm tra bài cũ :
1. Nêu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều ? 2. Nêu cấu tạo và hoạt động của máy biến thế ?
C/ Bài mới : Giáo viên phát máy phát máy phát điện
cho các nhóm .
- Yêu cầu HS mắc mạch điện. - Yêu cầu HS vẽ sơ đồ thí nghiệm . - GV : Kiểm tra mạch điện của các nhóm , nhắc HS không đợc lấy điện 220V. - Yêu cầu 1 nhóm lên vẽ sơ đồ trên bảng để HS trao đổi . GV chuẩn lại kiến thức . - GV : Nhận xét hoạt động chung của các nhóm rồi yêu cầu HS tiến hành tiếp . - GV phát dụng cụ giới thiệu qua dụng cụ .
- GV giới thiệu hoạt động của máy biến áp .
- GV vẽ sơ đồ
- GV theo dõi HS thí nghiệm
n1 U1
- Yêu cầu HS ghi kết quả lập tỷ số =
n2 U2
- Gọi HS báo cáo kết quả của nhóm mình .
I / Tiến hành vận hành máy phát điện xoay chiều . - Các nhóm hoạt động + Mắc mạch điện + Vẽ sơ đồ mạch điện - HS : Vận hành có đèn sáng thì báo cáo GV kiểm tra .
- Ghi câu trả lời C1 , C2 vào bản báo cáo . HS vẽ sơ đồ ghi rõ cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp .
III / Vận hành máy biến thế - Lần 1 : n1 = 500 vòng U1 = 6 V n2 = 1000 vòng U2 = ? - Lần 2 : n1 = 1000 vòng U1 = 6 V n2 = 500 vòng U2 = ? - Lần 3 : n1 = 1500 vòng U1 = 6 V n2 = 500 vòng U2 = ?
- HS thu kết quả TN ghi vào báo cáo .
D / Củng cố :
Qua thí nghiệm có nhận xét gì kết quả thu đợc so với lý thuyết có giống nhau ? E / Dặn dò