- C1: Từ công thức (3) có thể suy ra khi truyền tải một công suất điện P xác định mà muốn giảm hao phí do toả nhiệt trên đường dây dẫn thì có những cách nào?. - Trước tiên, chúng ta [r]
Trang 1Bài 36: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA
I Mục tiêu
1 Về kiến thức:
- Lập được công thức tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện
- Nắm được hai cách làm giảm hao phí trên đường dây tải điện
- Nêu được lý do vì sao lại chọn tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường
dây
2 Về kĩ năng:
- Rèn luyện cho học sinh kĩ năng xây dựng công thức
- Kĩ năng tổng hợp kiến thức cũ để xây dựng kiến thức mới
3 Về thái độ:
- Bồi dưỡng cho học sinh tinh thần đoàn kết, tính cẩn thận, trung thực…
II Chuẩn bị
-Học sinh ôn lại công thức về công suất của dòng điện và công suất toả nhiệt
của dòng điện
III Ổn định tổ chức
- Chào
- Kiểm tra sĩ số:
IV Tiến trình dạy học
1 Kiểm tra bài cũ:
- Hãy viết công thức tính:
+ Công suất của dòng điện
+ Công suất toả nhiệt
2 Bài mới:
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Nội dung ghi bảng
Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập
- Trạm biến áp dùng để
truyền tải điện năng đi
xa
- Vì dòng điện ra vào
trạm biến thế cao tới
- Chúng ta thấy ở mỗi khu dân cư dều có trạm biến áp Vậy trạm biến áp dùng để làm gì?
- Tại sao ở trạm biến áp lại có dấu hiệu nguy hiểm chết người?
Trang 2hàng chục nghìn vôn
- Chắc chắn phải có lợi
- Rõ ràng điện dùng trong nhà chỉ cần 220 vôn mà điện đến trạm biến áp lại cao tới hàng chục nghìn vôn Làm như thế vừa tốn kém vừa nguy hiểm Vậy có được lợi gì không?
- Để trả lời câu hỏi đó, chúng ta cùng tìm hiểu bài hôm nay
Hoạt động 2: Xây dựng công thức tính điện năng hao phí trên đường dây tải
điện
I Sự hao phí điện
năng trên đường dây
truyền tải điện.
1 Tính điện năng hao
phí trên đường dây tải
điện
- Công suất của dòng
điện: P= UI (1)
Công suất toả nhiệt( hao
phí): Php= RI2 (2)
Công suất hao phí do
toả nhiệt: Php= RP2/U2
(3)
I Sự hao phí điện năng trên đường dây truyền tải điện.
-Truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn có nhiều thuận tiện hơn so với việc vận tải các nhiên liệu có
dự trữ các dạng năng lượng khác như than đá, dầu mỏ… Tuy vậy, dùng dây dẫn để truyền tải điện năng đi xa sẽ có một phần điện năng bị hao phí do toả nhiệt trên dây dẫn
1 Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện
- Mục tiêu của phần này là ta phải xây dựng được công thức tính điện năng hao phí Xét xem điện năng hao phí phụ thuộc vào những yếu
tố nào? Từ đó đề xuất phương án làm giảm hao phí
- Giả sử ta muốn truyền tải một công suất điện P bằng một đường dây có điện trở R và đặt vào hai đầu đường dây một hiệu điện thế
U Hãy lập công thức xác định xem công suất hao phí Php do toả nhiệt phụ thuộc như thế nào vào các yếu tố P, U, R
I Sự hao phí điện năng trên đường dây truyền tải điện.
1 Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện
Công suất của dòng điện: P= UI (1) Công suất toả nhiệt( hao phí): Php= RI2
(2)
Công suất hao phí do toả nhiệt:
Php= RP2/U2 (3)
Trang 3- Vì P không đổi nên
công suất hao phí phụ
thuộc vào R và U
- Dựa vào công thức (3) hãy cho biết: Công suất hao phí phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Hoạt động 3: Đề xuất phương án làm giảm hao phí
2 Cách làm giảm hao
phí
- Có 2 cách: Giảm R
hoặc tăng U
- R =
s
l
- R phụ thuộc chiều
dài(l), tiết diện(S) và
bản chất vật liệu làm
dây dẫn
- Chất làm dây dẫn đã
được chọn trước và
chiều dài đường dây
không đổi Chỉ có thể
thay đổi tiết diện dây(S)
- Để giảm R ta phải tăng
tiết diện dây(S)
- Tăng U, công suất hao
phí sẽ giảm rất nhiều vì
Php tỉ lệ nghịch với U2
2 Cách làm giảm hao phí
- C1: Từ công thức (3) có thể suy
ra khi truyền tải một công suất điện P xác định mà muốn giảm hao phí do toả nhiệt trên đường dây dẫn thì có những cách nào?
- Trước tiên, chúng ta xét ảnh hưởng của R Hãy cho biết R được tính theo công thức nào?
- Từ công thức trên, hãy cho biết
R phụ thuộc những yếu tố nào?
- Trong những yếu tố đó thì yếu tố nào thay đổi, yếu tố nào xác định?
- Vậy để giảm R ta phải làm gì?
- Tăng tiết diện (S) tức là dùng dây dẫn có tiết diện lớn hơn, có khối lượng, trọng lượng lớn, đắt tiền, nặng, dễ gãy, phải có hệ thống cột điện lớn Tốn phí đẻ tăng tiết diện (S) của dây dẫn còn lớn hơn giá trị điện năng bị hao phí
Vì vậy cách này không được áp dụng trong thực tế Như vậy ta chỉ còn cách tăng U Tăng U thì có lợi gì?
- Yêu cầu đặt ra là phải chế tạo
2 Cách làm giảm hao phí
Trang 4- Để giảm hao phí điện
năng do toả nhiệt trên
đường dây tải điện thì
tốt nhất là tăng hiệu
điện thế đặt vào hai đầu
đường dây
máy tăng hiệu điện thế hay còn gọi là máy biến thế Cụ thể về máy biến thế chúng ta sẽ học ở bài sau
- Qua phần này chúng ta có kết luân gì?
Để giảm hao phí điện năng do toả nhiệt trên đường dây tải điện thì tốt nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây
Hoạt động 4: Vận dụng
II Vận dụng
- Ta thấy hiệu điện thế
tăng 5 lần, Vậy công
suất hao phí sẽ giảm 5
lần
II Vận dụng
- C4: Cùng một công suất điện P được tải đi trên cùng một dây dẫn
Hãy so sánh công suất hao phí khi dung hiệu điện thế 500 000V với khi dùng hiệu điện thế 100 000V
- C6: Qua bài tập trên chúng ta thấy: Hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây càng cao thì công suất hao phí càng ít Vì vậy trạm biến thế thường có hiệu điện thế đến hang chục nghìn vôn
II Vận dụng
Hoạt động 5: Củng cố
- Đọc ghi nhớ - Hãy đọc phần ghi
nhớ(SGK-tr99)
Hoạt động 6: Hướng dẫn về nhà
- Học bài cũ
- Đọc phần có thể em chưa biết
- Chuẩn bị trước bài 37