ĐO CƯỜNG ĐỘ VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ XOAY CHIỀU
Bài 36: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA
I/ MỤC TIÊU:
1. Lập được công thức tính năng lượng hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện.
2. Nêu được hai cách làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện và lý do vì sao chọn cách tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây.
II/ CHUẨN BỊ: * HS ôn lại công thức về công suất của dòng điện và công suất tỏa nhiệt của dòng điện III/ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG CỦA HS:
1/ Ổn định tổ chức:
2/ Kiểm tra bài cũ:
a) Dòng điện xoay chiều có những tác dụng nào? Trong các tác dụng đó, tác dụng nào phụ thuộc vào chiều dòng điện?
b) Vôn kế và ampe kế xoay chiều có ký hiệu thế nào? Mắc vào mạch điện như thế nào?
3/ Bài mới :
T.G HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV NỘI DUNG
5’ *Hoạt động 1: Nhận biết sự cần thiết phải có máy biến thế để truyền tải điện năng; đặt trong trạm biến thế của khu dân cư:
+ Cá nhân tự suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV.
+ Dự đoán được là chắc chắn phải có lợi ích to lớn mới làm trạm biến thế nhưng chưa chỉ rõ lợi ích như thế nào?
+ Nêu câu hỏi: - Để vận chuyển điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ.
Người dùng phương tiện gì? (Đường dây dẫn điện).
- Ngoài đường dây dẫn điện ra, ở mỗi khu phố, xã đều có một trạm phân phối điện gọi là Trạm biến thế . Các em thường thấy ở trạm biến thế có vẽ dấu hiệu gì để cảnh báo nguy hiểm chết người? (Nguy hiểm chết người vì dòng điện đưa vào trạm biến thế có U hàng chục ngàn Vôn. Vì sao điện dùng trong nhà chỉ cần 220V mà điện truyền đến trạm biến thế lại cao đến hàng chục nghìn vôn? Làm như thế vừa tốn kém vừa nguy hiểm chết người.Vậy có được lợi gì không?
12’ *Hoạt động 2: Phát hiện sự hao phí điện năng, vì tỏa nhiệt trên đường dây tải điện. Lập công thức
tính công suất hao phí P khi truyuền tải một công
+ Nêu câu hỏi: - Truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn có thuận tiện gì so với vận chuyển các nhiên liệu dự trữ năng lượng khác như: Than đá, dầu lửa - Liệu tải điện năng bằng đường dây dẫnnhư có hao hụt, mất mát gì dọc
I / Sự hao phí điện năng trên đường dây truyền tải điện:
1/ Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện:
+ Giả sử muốn truyền tải
một hiệu điện thế U
a) Làm việc cá nhân kết hợp với thảo luận nhóm để tìm công thức liên hệ giữa công suất hao phí và
P, U. R
b) Thảo luận chung ở lớp về quá trình biến đổi các công thức
- Gọi 1 HS lên bảng trình bày quá trình lập luận để tìm công thức tính công suất hao phí.
- Cho HS thảo luận chung ở lớp để xây dựng được công thức cần có.
lập công thức xác định công suất hao phí Php do tỏa nhiệt phụ thuộc như thế nào vào các yếu tố P, U, R.
+ Ta biết:
- Công suất của dòng điện P = U.I (1)
- Công suất tỏa nhiệt (hao phí): Php = R. I2 (2)
- Từ (1) và (2) ta suy ra:
- Công suất hao phí do tỏa nhiệt: Php = R. P2 / U2 (3) 12’ *Hoạt động 3: Căn cứ vào
công thức tính công suất hao phí do tỏa nhiệt đề xuất các biện pháp làm giảm hao phí và lựa chọn cách nào có lợi nhất
a) Làm việc theo nhóm +Trả lời Câu C1: Có 2 cách giảm R hoặc tăng U
+ Trả lời câu C3: Tăng U công suất hao phí sẽ giảm rất nhiều (Tỷ lệ nghịch với U2 ) Phải chế tạo máy tăng hiệu điện thế
b) Đại diện nhóm trả lời các câu hỏi trước lớp
c) Thảo luận chung ở lớp d) Rút ra kết luận: Lựa chọn cách làm giảm hao phí điện năng trên đường tải điện
+ GV gợi ý thêm: - Hãy dựa vào công thức tính điện trở để tìm xem muốn giảm R của dây dẫn thì phải làm gì? và làm như thế có khó khăn gì?
- So sánh 2 cách làm giảm hao phí điện năng xem cách nào có thể làm giảm được nhiều hơn?
- Muốn tăng U ở 2 đầu đường dây tải điện thì ta phải giải quyết tiếp vấn đề gì (Làm máy tăng hiệu điện thế)
2/ Cách làm giảm hao phí + Câu C1:
+ Câu C2: Biết R = S
l
- Chất để làm dây dẫn - Chiều dài l không đổi - Tăng S: tức là dùng dây dẫn có tiết diện lớn, có khối lượng lớn, nặng, đắt tiền, hệ thống cốt điện lớnTổn phí để tăng S của dây dẫn còn lớn hơn giá trị điện năng hao phí
* Kết luận: Để giảm hao phí điện năng do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện thì tốt nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây
8’ *Hoạt động 4:Vận dụng a) Làm việc cá nhân
+ Trả lời Câu C4: Hiệu điện thế tăng 5 lần. Vậy công suất hao phí giảm 52 = 25 lần
+ Lần lượt tổ chức cho HS trả lời từng câu hỏi C4 và C5
+ Trả lời Câu C5: Bắt buộc phải dùngmáy biến thế để giảm công suất hao phí tiết kiệm, bớt khó khăn vì dây dẫn quá to, nặng
II/ Vận dụng:
+ Câu C4:
+ Câu C5:
8 GHI NHỚ: Xem SGK
3’ * Hoạt động 5: Củng cố a) Tự đọc phần ghi nhớ`
b)Trả lời câu hỏi củng cố của GV
+ Nêu câu hỏi củng cố:
- Vì sao có sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện?
- Nêu công thức tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện?
- Chọn biện pháp nào có lợi nhất để giảm công suất hao phí trên đường dây tải điện? Vì sao?
4/ Dặn dò: Làm các bài tập từ 36.1 đến 36.4 SBT. Xem trước bài 37 MÁY BIẾN THẾ.
Tuần :
22 Ngày soạn:
Tiết: 42 Ngày dạy: