Giáo án môn Vật lí 12 - Bài 16: Truyền tải điện năng, máy biến áp

Tiết ( PPCT):29
Ngày soạn: / . / 2017
Lớp 12 A1; tiết ( TKB ).; Ngày /./ 2017; Sỹ số: ../.; Vắng: 
Lớp 12 A2; tiết( TKB ) .; Ngày /./ 2017; Sỹ số: ../.; Vắng: 
Lớp 12 A3; tiết ( TKB ).; Ngày /./ 2017; Sỹ số: ../.; Vắng: 
Lớp 12 A4; tiết ( TKB ).; Ngày /./ 2017; Sỹ số: ../.; Vắng: 
Bài 16
TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
I. MỤC TIÊU	
1. Kiến thức
- Viết được biểu thức của điện năng hao phí trên đương 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 so cấp trong máy biến áp.
- Viết được hệ thức giữa cường độ dòng điện hiệu dụng trong cuộn thứ cấp và trong cuộn sơ cấp của một máy biến áp.
2. Kĩ năng
- Vận dụng những kiến thức vào thực tế sử dụng điện và giải các bài tập trong bài.
3. Thái độ 
 - Nghiêm túc, yêu thích bộ môn
4. Định hướng hình thành năng lực 
- Tự học, sáng tạo, phát hiện và giải quyết vấn đề.
- Xác định và chủ động đề xuất mục đích hợp tác và công việc có thể hoạt động hợp tác; biết tiếp nhận mong muốn hợp tác từ người khác.
II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1. Chuẩn bị của giáo viên
- Thiết bị dạy học.
Máy chiếu, 
- Học liệu.Các câu hỏi tình huống trong bài.
2. Chuẩn bị của học sinh
- Nghiên cứu kĩ nội dung bài.
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP
1. Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số
2. Kiểm tra bài cũ: Không
3. Tiến trình bài học
Hoạt động 1: Khởi động
GV: Trên hình có hai bóng điện gồm 01 bóng điện dây tóc và 01 bóng đèn Led, nếu sử dụng bóng điện thắp sáng em sẽ sử dụng bóng nào? Tại sao?
Hoạt động 2:Tìm hiểu về công suất mạch điện xoay chiều. 
HS: phát biểu.
Hoạt động 2: Tìm hiểu bài toán truyền tải điện năng.
STT
Bước
Nội dung
1
Chuyển giao nhiệm vụ
Một nhà máy điện truyền tải điện năng đến nơi tiêu thụ qua đường dây có điện trở tổng cộng là r. Nhà máy có công suất phát là
Công suất phát: 
Trong đó I là cường độ dòng điện hiệu dụng trên dây
Công suất hao phí tỏa nhiệt trên đường dây:
Y/c hãy đưa ra các cách để giảm tải công suất hao phí trên đường dây?
Lựa chọn phương án tối ưu nhất
2
Thực hiện nhiệm vụ
Hs Thảo luận theo nhóm đưa ra các giải pháp giảm công suất hao phí.
GV theo dõi, phát hiện, giúp đỡ những nhóm gặp khó khăn
3
Báo cáo, thảo luận
GV hướng dẫn các nhóm báo cáo kết quả, hướng dẫn các nhóm đưa ra ý kiến thảo luận, nhận xét đánh giá kết quả của nhóm khác.
GV xác nhận các ý kiến đúng ở từng câu trả lời.
4
Kết luận hoặc Nhận định hoặc Hợp thức hóa kiến thức
KL: Để giảm công suất hao phí thì hoặc giảm r hoặc tăng điện áp nơi phát
Vậy: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, lúc bắt đầu đưa dòng điện lên đường dây phải tăng điện áp, khi đến nơi tiêu thụ thì phải giảm điện áp. Như vậy, trong quá trình truyền tải điện năng, phải sử dụng những thiết bị biến đổi điện áp
Hoạt động 3: Tìm hiểu máy biến áp. 
STT
Bước
Nội dung
1
Chuyển giao nhiệm vụ
GV. Giới thiệu hình ảnh máy biến áp, yêu cầu các nhóm trình bày cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp.
.
2
Thực hiện nhiệm vụ
Hs nghiên cứu SGK tìm hiểu về cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp.
GV theo dõi, phát hiện, giúp đỡ những nhóm gặp khó khăn
3
Báo cáo, thảo luận
GV hướng dẫn các nhóm báo cáo kết quả, hướng dẫn các nhóm đưa ra ý kiến thảo luận, nhận xét đánh giá kết quả của nhóm khác.
GV xác nhận các ý kiến đúng ở từng câu trả lời.
4
Kết luận hoặc Nhận định hoặc Hợp thức hóa kiến thức
MBA là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp ( xoay chiều )
1/ Cấu tạo và nguyên tắc của MBA
a/ Cấu tạo: 
b/ Nguyên tắc: 
Từ thông qua mỗi vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp là như nhau
Từ thông qua cuộn sơ cấp: 
Từ thông qua cuộn thứ cấp: 
Trong cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm ứng e2: 
KL: Trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện xoay chiều cùng tần số với dòng điện ở cuộn sơ cấp
Hoạt động 4: Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp.
STT
Bước
Nội dung
1
Chuyển giao nhiệm vụ
Hãy khảo sát máy biến áp trên ở chế độ có tải và không tải
Hãy nhận về mối liên hệ giữa U1, U2 với N1, N2?
2
Thực hiện nhiệm vụ
Nhóm 1,2 thực hiện khảo sát ở chế độ không tải.
Nhóm 3,4 thực hiện khảo sát chế độ có tải.
GV theo dõi, phát hiện, giúp đỡ những nhóm gặp khó khăn
3
Báo cáo, thảo luận
GV hướng dẫn các nhóm báo cáo kết quả, hướng dẫn các nhóm đưa ra ý kiến thảo luận, nhận xét đánh giá kết quả của nhóm khác.
GV xác nhận các ý kiến đúng ở từng câu trả lời.
4
Kết luận hoặc Nhận định hoặc Hợp thức hóa kiến thức
Chế độ không tải: I2 = 0
Tỉ số các điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp luôn luôn bằng tỉ số các số vòng dây của hai cuộn đó
+ Nếu : Máy tăng áp
+ Nếu : Máy hạ áp
* Công suất tiêu thụ ở mạch sơ cấp và mạch thứ cấp
MBA ở chế độ không tải hầu như không tiêu thụ điện năng
b. Chế độ có tải
Hoạt động 5: Tìm hiểu ứng dụng của máy biến áp.
Gv: Như chúng ta đã phân tích ở đầu bài học, để giảm hao phí trên đường dây truyền tải điện năng đi xa, cần tăng điện áp tại nơi phát trước khi đi vào dây truyền
Hs:Nhận thức vấn đề
Gv ?/ Muốn làm được điều đó chúng ta phải làm như thế nào ?
Hs:Cá nhân trả lời
GV giới thiệu sơ đồ truyền tải điện năng đi xa
Hs:Quan sát
HS hoàn thành yêu cầu C 4
Gv ?/ Giải thích máy hàn điện theo nguyên tắc MBA ?
Hs:Cá nhân trả lời
III/ ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP
1/ Truyền tải điện năng
- Tại đầu đường dây lắp máy tăng áp, tại nơi sử dụng lắp máy hạ áp
2/ Nấu chảy kim loại, hàn điện
N2 << N1 nên cường độ dòng điện ở cuộn thứ cấp rất lớn so với cuộn sơ cấp ( gấp 200 lần ). Dưới tác dụng của cường độ dòng điện rất lớn đó, hai miêng kim loại nóng chảy và dính liền với nhau
4. Củng cố, vận dụng
Phát phiếu học tập
1. Chọn phát biểu sai? Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, công suất hao phí
	A. tỉ lệ với chiều dài đường dây tải điện. 
 B. tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp giữa hai đầu dây ở trạm phát.
	C. tỉ lệ với bình phương công suất truyền đi. 
	D. tỉ lệ với thời gian truyền điện.
2. Trong quá trình truyền tải điện năng, biện pháp giảm hao phí trên đường dây tải điện được sử dụng chủ yếu hiện nay là
	A. giảm công suất truyền tải.	 	B. tăng chiều dài đường dây.
	C. tăng điện áp trước khi truyền tải. 	D. giảm tiết diện dây.
3. Với cùng một công suất cần truyền tải, nếu tăng điện áp hiệu dụng ở nơi truyền tải lên 20 lần thì công suất hao phí trên đường dây
	A. giảm 400 lần. 	B. giảm 20 lần. 	C. tăng 400 lần.	D. tăng 20 lần.
4. Một máy biến thế có tỉ lệ về số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp là 10. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 200 V, thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp là
	A. 10 V.	B. 10 V.	C. 20 V.	D. 20 V.
5. Một máy biến thế gồm cuộn sơ cấp có 2500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 100 vòng dây. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp là 220 V. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp là.
	A. 5,5 V.	B. 8,8 V. 	 	C. 16 V. 	D. 11 V.
5. Hướng dẫn tự học
- Làm bài tập 4, 6 SGK
- Ôn lại kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ và định luật len – xơ học ở lớp 11