Vật lí lớp 12 - Tiết: 28 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

Thêm vào BST

Báo xấu

159
lượt xem 23
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu: a) Về kiến thức: - Viết được biểu thức của điện năng hao phí trên đường dây tải điện, từ đó suy ra những giải pháp giảm điện năng hao phí trên đường dây tải điện, trong đó tăng áp là biện pháp triệt để và hiệu quả nhất.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Vật lí lớp 12 - Tiết: 28 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP

Vật lí lớp 12 - Tiết: 28 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP 1. Mục tiêu: a) Về kiến thức: - Viết được biểu thức của điện năng hao phí trên đường dây tải điện, từ đó suy ra những giải pháp giảm điện năng hao phí trên đường dây tải điện, trong đó tăng áp là biện pháp triệt để và hiệu quả nhất. - Phát biểu được định nghĩa, nêu được cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy biến áp. - Viết được hệ thức giữa điện áp của cuộn thứ cấp và của cuộn sơ cấp trong máy biến áp. - Viết được biểu thức giữa I trong cuộn thứ cấp và trong cuộn sơ cấp của một máy biến áp. b) Về kỹ năng: - Vận dụng được kiến thức đã học để giải một số bài tập đơn giản.
c) Về thái độ: - Có thái độ nghiêm túc học tập. 2. Chuẩn bị của GV và HS: a) Chuẩn bị của GV: - Thí nghiệm tìm các tính chất, hệ thức cơ bản của một máy biến áp (loại dùng cho HS). b) Chuẩn bị của HS: - Ôn lại về suất điện động cảm ứng, về vật liệu từ. 3. Tiến trình bài dạy: * Ổn định lớp: (1 phút) a) Kiểm tra bài cũ: (5 phút) Câu hỏi:
- Viết công thức tính công suất điện trong mạch xoay chiều, cho biết ý nghĩa của hệ số công suất. Đáp án: R - CT: . . Cos    p  UICos   Z - Ý nghĩa HSCS SGK. Hoạt động 1 (1 phút): Đặt vấn đề. - Truyền tải điện năng là vấn đề quan trọng của mỗi quốc gia. Làm thế nào giảm hao phí khi truyền tải? Hoạt động 2 (10 phút): Tìm hiểu về bài toán truyền tải điện năng đi xa. Hoạt động của Hoạt động của Kiến thức cơ GV HS bản - Người ta sử - HS ghi nhận nhu I. Bài toán dụng điện năng cầu của việc truyền tải điện ở khắp mọi truyền tải điện năng đi xa
nơi, nhưng chỉ năng đi xa. - Công suất sản xuất điện phát từ nhà năng trên quy máy: mô lớn, ở một Pphát = UphátI vài địa điểm. trong đó I là - Điện năng cường độ dòng phải được tiêu điện hiệu dụng thụ ngay khi trên đường dây. sản xuất ra. Vì Pphát = UphátI - Công suất hao vậy luôn luôn Pp2 t R phí do toả nhiệt há 2 2 Php  RI  R  Pphát 2 2 U U phát có nhu cầu phát trên đường dây: truyển tải điện Pp2hát R Php  RI 2  R 2  Pphát 2 2 U Uphát phát năng với số - Giảm R (không thực tế) hoặc tăng  Muốn giảm lượng lớn, đi U (tăng U 10 Php ta phải giảm xa tới hàng phát phát R (không thực trăm, hàng lần thì Php giảm tế) hoặc tăng nghìn kilômet. 100 lần) có hiệu Uphát (hiệu quả). quả rõ rệt. - Công suất
l phát điện của - Vì R  S nhà máy? - Lúc “đưa” điện - Gọi điện trở năng lên đường trên dây là R dây truyền tải  - Kết luận:  công suất tăng điện áp. Tới Trong quá trình hao phí do toả nơi tiêu thụ  truyền tải điện nhiệt trên giảm điện áp. năng, phải sử đường dây? dụng những - Pphát hoàn thiết bị biến đổi toàn xác định điện áp.  muốn giảm Php ta phải làm gì? - Tại sao muốn giảm R, lại
phải tăng S và tăng khối lượng đồng?  Muốn giải quyết bài toán truyền tải điện năng đi xa ta cần phải làm gì? Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu về máy biến áp Hoạt động của Hoạt động Kiến thức cơ bản GV của HS - Máy biến áp là - Biến đổi II. Máy biến áp thiết bị dùng để điện áp (xoay - Là những thiết bị chiều). làm gì? có khả năng biến - Y/c HS đọc - HS đọc Sgk đổi điện áp (xoay Sgk để tìm hiểu và nêu cấu chiều).
cấu tạo của máy tạo của máy 1. Cấu tạo và biến áp. biến áp. nguyên tắc của máy biến áp * Cấu tạo: (Sgk) U2 U1 D2 D1 - Bộ phận chính - Lõi biến áp là một khung sắt gồm nhiều lá sắt mỏng non có pha silic gọi là lõi biến ghép cách áp, cùng với hai điện với nhau * Nguyên tắc hoạt cuộn dây có để tránh dòng động điện trở nhỏ và Fu-cô và tăng - Đặt điện áp xoay độ tự cảm quấn cường từ chiều tần số f ở hai trên hai cạnh đối thông qua đầu cuộn sơ cấp. diện của khung. mạch. Nó gây ra sự biến - Cuộn D1 có N1 thiên từ thông vòng được nối - Số vòng dây trong hai cuộn. với nguồn phát ở hai cuộn
phải khác - Gọi từ thông này điện  cuộn sơ nhau, tuỳ là: cấp. - Cuộn D2 có N2 thuộc nhiệm 0 = mcost vụ của máy vòng được nối - Từ thông qua ra cơ sở tiêu thụ mà có thể N1 cuộn sơ cấp và thứ > N2 hoặc điện năng  cấp: ngược lại. cuộn thứ cấp. 1 = N1mcos t 2 = N2mcos t - Trong cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm ứng e 2: - Dòng điện d e2    N2 m sin t - Nguồn phát tạo dt xoay chiều ra điện áp xoay - Vậy, nguyên tắc trong cuộn sơ chiều tần số f ở hoạt động của máy cấp gây ra sự hai đầu cuộn sơ biến áp dựa vào biến thiên từ cấp  có hiện hiện tượng cảm thông trong
tượng gì ở trong hai cuộn. ứng điện từ. mạch? - Do cấu tạo hầu như mọi đường sức từ do dòng sơ cấp gây ra đều đi qua cuộn  1 = N 1 0 thứ cấp, nói cách khác từ  2 = N 2 0 thông qua mỗi vòng dây của - Theo định hai cuộn là như luật cảm ứng nhau. điện từ, trong  Từ thông qua cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp và xuất hiện suất thứ cấp sẽ có điện động biểu thức như cảm ứng. thế nào?
- Từ thông qua cuộn thứ cấp biến thiên tuần hoàn  có hiện tượng gì xảy ra - Dựa vào trong cuộn thứ hiện tượng cấp? cảm ứng điện từ. - Ở hai đầu cuộn thứ cấp có 1 điện áp biến thiên tuần hoàn với tần số góc   mạch thứ cấp kín  I biến thiên tuần hoàn với tần số f.
 Tóm lại, nguyên tắc hoạt động của máy biến áp là gì? Hoạt động 4 (10 phút): Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp Hoạt Hoạt động của GV Kiến thức cơ bản động của HS - Giới thiệu máy biến - HS 2. Khảo sát thực áp và vẽ sơ đồ khảo nghiệm một máy cùng tiến biến áp sát. hành A1 A2 K ~ thực V1 R V2 nghiệm - Thí nghiệm 1, ta sẽ a. Thí ghiệm 1: và ghi khảo sát xem trong Khoá K ngắt (chế độ nhận chế độ không tải tiêu không tải) I2 = 0.
N2 thụ điện năng trên các kết - Hai tỉ số và N1 máy biến áp như thế quả. U2 luôn bằng nhau: U1 nào, và mối liên hệ N2 U 2 giữa điện áp đặt vào  N1 U1 và số vòng dây trên N2 - Nếu > 1: máy mỗi cuộn dựa vào các N1 số liệu đo được trên tăng áp. các dụng cụ đo. N2 - Nếu < 1: máy hạ N1 - HS N2 U2 - Nếu >1 sẽ áp. N1 U1 ghi các như thế nào? kết quả - Khi một máy biến từ thực áp ở chế độ không nghiệm tải, thì nó hầu như - Khi mạch thứ cấp , xử lí không tiêu thụ điện ngắt (I2 = 0), khi ta năng. thay đổi U1  I1 thay số liệu b. Thí ghiệm 2: đổi như thế nào? và nêu Khoá K đóng (chế các độ có tải). nhận - Thí nghiệm 1: Khoá xét.
K đóng (chế độ có - Khi I2  0 thì I1 tự tải). Trong thí động tăng lên theo nghiệm này ta sẽ I2. khảo sát để xem giữa U 2 I 1 N2 U2  >1 U1 I 2 N1 các giá trị I, U, N của U1  U2 > - Kết luận: (Sgk) các cuộn dây liên hệ với nhau như thế U 1: điện áp nào? lấy ra - I2 không vượt quá lớn hơn một giá trị chuẩn để 3. Hiệu suất của điện áp không quá nóng do máy biến áp đưa toả nhiệt (thường - Định nghĩa: (Sgk) vào. o không quá 55 C)  máy biến áp làm việc - I1 rất nhỏ (I1 - Sự tổn hao điện bình thường.  0)  năng trong một máy - Trong hệ thức bên chứng biến áp gồm có: chỉ là gần đúng với tỏ máy + Nhiệt lượng Jun sai số dưới 10%.
- Theo định nghĩa, biến áp trong các cuộn dây. hiệu suất của một hầu + Nhiệt lượng Jun máy biến áp là tỉ số như sinh ra bởi dòng (tính ra %): không điện Fu-cô. tiêu thụ coâng suaát tieâu thuï ôû maïch thöù caáp + Toả nhiệt do hiện coâng suaát ñöa vaøo ôû maïch sô caáp điện tượng từ trễ. năng. - Y/c HS nghiên cứu Sgk và trình bày sự - Khi I2 tổn hao điện năng  0 thì trong một máy biến áp gồm những I 1 tự nguyên nhân nào? động tăng - Với các máy khi làm việc bình thường lên theo I2. (H > 98%), có thể viết: U2I2 = U1I1  công suất biểu kiến ở cuộn thứ cấp xấp xỉ
bằng công suất biểu kiến ở cuộn sơ cấp. Đơn vị (V.A) - HS ghi nhận định nghĩa. - HS trình
bày các nguyên nhân. Hoạt động 5 (3 phút): Tìm hiểu về ứng dụng của máy biến áp Hoạt động của Hoạt động của Kiến thức cơ GV HS bản - Y/c HS nêu các - HS nghiên III. Ứng ứng dụng của máy cứu Sgk và dụng của biến áp. những hiểu biết máy biến áp của mình để 1. Truyền tải nêu các ứng điện năng. dụng. 2. Nấu chảy kim loại, hàn điện. c) Củng cố, luyện tập: (3 phút) - GV nhắc lại kiến thức trọng tâm.
d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút) - Trả lời câu hỏi trong sgk. - Làm bài tập trong sgk. * RÚT KINH NGHIỆM ...................................................................................... ...................................................................................... ...................................................................................... ...................................................................................... ...................................................................................... ...................................................................................... ...................................................................................... ..............................................................................