Giáo án Vật lí Lớp 9 - Tiết 44: Bài tập về máy biến thế và truyền tải điện năng đi xa - Năm học 2013-2014 - Phan Quang Hiệp

Tuần: 22 Ngày soạn: 21-01-2014 Tiết : 44 Ngày dạy : 23-01-2014 BÀI TẬP VỀ MÁY BIẾN THẾ VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA I . Mục tiêu: 1. Kiến thức: - Củng cố kiến thức khi truyền tải điện năng đi xa bằng dây tải điện có một phần điện năng bị hao phí, cần phải dùng biện pháp để giảm hao phí đó. Phương pháp tối ưu nhất là dùng máy biến thế để tăng điện thế ở nơi truyền đi và giảm hiệu điện thế tùy theo nhu cầu sử dụng. - Biết được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến thế theo công thức (1) - Biết được điện năng hao phí được tính theo công thức: 2. Kĩ năng: - Vận dụng được các công thức (1) và (2) và các công thức có liên quan để giải một số bài tập về truyền tải điện năng đi xa và việc sử dụng máy biến thế. 3. Thái độ: - Học bi cũ và chuẩn bị phiếu học tập các nhóm, phiếu học tập nhóm. II. Chuẩn bị: 1. GV: - Nội dung bài học, bài tập. 2. HS: - Chuẩn bị nội dung bài học. III . Tổ chức hoạt động dạy và học: 1.Ổn định lớp: - Kiểm tra sĩ số vệ sinh lớp. 2. Kiểm tra bài cũ: - Cho HS làm nhóm và thu bài nhóm ở bài tập 2 để lấy điểm 15’. 3. Tiến trình: GV tổ chức các hoạt động Hoạt động của học sinh Kiến thức cần đạt Hoạt động 1: Giải bài tập về tính công suất hao phí trên đường dây tải điện: Bài 1. Trên đường dây tải điện nếu dùng máy biến thế tăng hiệu điện thế lên 100 lần thì cơng suất hao phí do tỏa nhiệt trn đường dây sẽ giảm đi bao nhiêu lần? - Cho HS hoạt động nhóm. - Viết công thức tính Php nêu tính chất phụ thuộc sau đó tính toán trả lời câu hỏi. - Yêu cầu đối với HS: + Phải nêu được công thức tính công suất hao phí: + Nu được công suất hao phí tỉ lệ thuận với R ( R tăng hoặc giảm bao nhiêu lần thì Php cũng tăng hoặc giảm bấy nhiêu lần) + Nêu được công suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế (nghĩa là hiều điện thế tăng n lần thì Php sẽ giảm n2 lần). - Theo dõi đề bài. - Hoạt động theo nhóm. Cách 1: Vì công suất truyền đi và điện trở (P và R) không đổi nên nếu tăng U lên 100 lần thì công suất hao phí (Php) sẽ giảm 1002 lần = 10000 lần Cách 2. Lập cơng thức cho Php1 v Php2 sau đó lập tỉ số cho hai cơng suất hao phí v rt ra kết luận Bài 1: Cách 1: Vì công suất truyền đi và điện trở (P và R) không đổi nên nếu tăng U lên 100 lần thì công suất hao phí (Php) sẽ giảm 1002 lần = 10 000 lần Cách 2: Lập công thức cho Php1 v Php2 sau đó lập tỉ số cho hai cơng suất hao phí và rút ra kết luận Hoạt động 2: Giải bài tập về máy biến thế: Bài 2: Cuộn sơ cấp của máy biến thế có 500 vòng. Muốn tăng hiệu điện thế lên 3 lần thì phải dng cuộn thứ cấp có bao nhiêu vòng? - Cho HS hoạt động các nhóm - Nêu sự phụ thuộc: Phát biểu bằng lời và viết công thức biểu thị. - Tóm tắt đề bài - Vận dụng công thức để giải bài tập - Đảo nhóm chấm điểm theo đáp án của GV. - Bài 3. Có thể dùng máy biến thế để biến đổi hiệu điện thế của dịng điện một chiều không đổi được không? Tại sao? - Cho HS hoạt động cá nhân trả lời bài tập 3. - HS lần lượt làm theo yêu cầu của GV và hoàn thành bài tập theo các nhóm. Tóm tắt N1 = 500 vòng U2 = 3 U1 a) N2 = ? b) Có thể dùng máy trên hạ thế? hạ bao nhiêu lần? Bài giải a) Áp dụng công thức: ta có: (vòng) - Trả lời, tham gia thảo luận thống nhất đáp án. - Không thể vì nếu đặt một HĐT một chiều vào cuộn sơ cấp thì có dòng điện một chiều chạy trong cuộn sơ cấp tạo ra từ trường không đổi, từ trường này làm từ hóa lõi sắt là từ trường không đổi nên không tạo ra được hiện tượng cảm ứng điện từ nên không làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn thứ cấp. Bài 2: Tóm tắt N1 = 500 vòng U2 = 3 U1 a) N2 = ? Bài giải a) Áp dụng công thức: ta có: (vòng) Bài 3: Không thể vì nếu đặt một HĐT một chiều vào cuộn sơ cấp thì có dòng điện một chiều chạy trong cuộn sơ cấp tạo ra từ trường không đổi, từ trường này làm từ hóa lõi sắt là từ trường không đổi nên không tạo ra được hiện tượng cảm ứng điện từ nên không làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn thứ cấp. IV. Củng cố: - Nhắc lại hai nội dung chính đã ôn tập trong bài - Máy biến thế là ứng dụng của hiện tượng vật lý nào? Nguyên nhân của hiện tượng này là gì? V. Hướng dẫn về nhà: - Làm bài tập trong SBT và bài tập về nhà sau: Một máy tăng thế gồm cuộn sơ cấp có 500 vòng và cuộn thứ cấp có 50.0000 vòng, đặt ở đầu một đường dây tải điện có công suất làm việc là 1.000.000 W, hiệu điện thế đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp là 2.000V. Tính hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp. Điện trở của đường dây là 200. Tính công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây. - Ôn tập các kiến thức đã học của toàn bộ chương II chuẩn bị giờ sau tổng kết chương II. Rút kinh nghiệm:.................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................