Giáo án Vật lý Lớp 12 - Truyền tải điện năng. Máy biến áp

Nội dung text: Giáo án Vật lý Lớp 12 - Truyền tải điện năng. Máy biến áp

1. HỌC LIỆU VẬT LÍ 12 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP I. Mục tiêu: 1. 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. 2. Kỹ năng - Vận dụng đươc hệ thức giữa điện áp của cuộn thứ cấp và của cuộn sơ cấp trong máy biến áp - Vận dụng đươc hệ thức giữa I của cuộn thứ cấp và của cuộn sơ cấp trong máy biến áp - Giải được các bài tập đơn giản về MBA 3.Thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học 4. Năng lực phân tích, giải thích Năng lực Đọc và nghiên cứu tài liệu Năng lực nêu và giải quyết vấn đề sáng tạo Năng lực hợp tác nhóm và phân tích tình huống sáng tạo II. CHUẨN BỊ 1.Giáo viên : Máy biến áp 2.Học sinh : Ôn lại bài Công suất tiêu thụ của mạch RLC III. PHƯƠNG PHÁP: Nêu vấn đề, tương tác nhóm, phát vấn, diễn giảng. IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1.Ổn định lớp 2.Bài mới 2.1.Hướng dẫn chung. Thời lượng Hoạt động Tên hoạt động dự kiến HĐ1 Hệ thống kiến thức 5’ HĐ 2 Bài toán truyền tải điện năng 10’ HĐ 3 Máy biến áp 15’ HĐ4 Ứng dụng của máy biến áp 5’
2. Hệ thống hoá kiến thức và trả lời các câu hỏi HĐ 5 5’ cuối bài học HĐ 6 Giao nhiệm vụ về nhà 5’ 2.2.Cụ thể từng hoạt động HĐ1 : Đặt vấn đề học tập thông qua bài toán thực tế: Trong quá trình truyền tải điện năng từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ có sự hao phí điện năng a, Mục tiêu hoạt động: Hs nắm được biểu thức công suất hao phí b,Tổ chức hoạt động: HS làm việc cá nhân hoàn thành nhiệm vụ GV giao. c,Sản phẩm hoạt động: báo cáo kết quả Nội dung hoạt động Hoạt động của GV và HS Nội dung cần đạt GV: đưa vấn đề: HS trao đổi trả lời và cần được hiểu Gv vào bài HĐ 2: Bài toán truyển tải điện năng a, Mục tiêu hoạt động: Hs nắm được các biện pháp giảm công suất hao phí trong quá trình truyền tải điện năng => biện pháp ưu việt nhất b, Tổ chức hoạt động: Cá nhân, làm việc nhóm c, Sản phẩm hoạt động: Báo cáo kết quả làm việc của Hs. Nội dung hoạt động Hoạt động của GV và HS Nội dung cần đạt - GV yêu cầu HS đọc sách I. Bài toán truyền tải điện năng -GV phấn tích bài toán đi xa -Yêu cầu Hs suy nghĩ trả lời câu C1 - Công suất phát từ nhà máy: Pphát = UphátI trong đó I là cường độ dòng điện hiệu dụng trên đường dây. - Công suất hao phí do toả nhiệt GV yêu cầu HS tìm các biện pháp giảm công suất hao phí trên đường dây: Cả lớp nhận xét cùng GV => KL 2 P R P RI 2 R phát P2 hp 2 phát 2 Uphát Uphát Muốn giảm Php ta phải giảm R (không thực tế) hoặc tăng Uphát (hiệu quả).
3. - Kết luận: Trong quá trình truyền tải điện năng, phải sử dụng những thiết bị biến đổi điện áp. Hoạt động 3: Máy biến áp a, Mục tiêu hoạt động: Cấu tạo, nguyên tắc và biểu thức của máy biến áp b, Tổ chức hoạt động: Cá nhân. C, Sản phẩm hoạt động: báo cáo kết quả làm việc của Hs. Nội dung hoạt động Hoạt động của GV và HS Nội dung cần đạt GV: Yêu cầu Hs cho biết vai trò của máy biến II. Máy biến áp áp trong đời sống. - Là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp (xoay chiều). 1. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp * Cấu tạo: (Sgk) GV hướng dẫn Hs tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động MBA. Yêu cầu Hs trả lời câu C2 D U2 U1 D1 2 * Nguyên tắc hoạt động - Đặt điện áp xoay chiều tần số f ở hai đầu cuộn sơ cấp. Nó gây ra sự biến thiên từ thông trong hai cuộn. - Gọi từ thông này là: 0 = mcost - Từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp: 1 = N1mcost 2 = N2mcost - Trong cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm ứng e2: D U2 U1 D1 2
4. d e N  sint 2 dt 2 m GV và Hs đưa ra kết luận - Vậy, nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. 2. Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp GV yêu cầu Hs phân tích mạch điện trả lời câu A1 A2 C3 K ~ V1 V2 R Hướng dẫn Hs cùng làm TN, ghi kết quả TN a. Thí ghiệm 1: Khoá K ngắt (chế độ không tải) I2 = 0. N U - Hai tỉ số 2 và 2 luôn bằng nhau: N1 U1 N U 2 2 N1 U1 N - Nếu 2 > 1: máy tăng áp. N1 N - Nếu 2 < 1: máy hạ áp. N1 - Khi một máy biến áp ở chế độ không tải, thì nó hầu như không tiêu thụ điện năng. b. Thí ghiệm 2: Khoá K đóng (chế độ có tải). - Khi I 0 thì I tự động tăng lên theo I . Gv cùng Hs đưa ra kết quả. 2 1 2 U I N 2 1 2 U1 I2 N1 - Kết luận: (Sgk) Hoạt động 4: Ứng dụng của máy biến áp a, Mục tiêu hoạt động: Vai trò của máy biến áp trong đời sống b, Tổ chức hoạt động: cá nhân c,Sản phẩm hoạt động: báo cáo kết quả làm việc của Hs. Hoạt động của GV và HS Nội dung cần đạt - Y/c HS nêu các ứng dụng của III. Ứng dụng của máy biến áp 1. Truyền tải điện năng.
5. máy biến áp. 2. Nấu chảy kim loại, hàn điện. - Yêu cầu Hs thực hiện C4,5 - Kết luận Hoạt động 5: HS vận dụng giải bài tập khác a, Mục tiêu hoạt động: Rèn luyện kĩ năng giải bài tập cho HS b, Tổ chức hoạt động: cá nhân c,Sản phẩm hoạt động: báo cáo kết quả làm việc của Hs. Nội dung hoạt động Hoạt động của GV và HS Nội dung cần đạt GV: yêu cầu HS giải các bài tập đã U N Bài 2: Áp dụng công thức 1 1 chuẩn bị. sgk U2 N2 HS: thảo luận và trình bày kết quả các Đáp án:C câu trắc nghiệm 2 Hoạt động 6: Giao nhiệm vụ về nhà a)Mục tiêu hoạt động: Vận dụng bài học giải bài tập b)Tổ chức hoạt động: Cá nhân nhận nhiệm vụ. c)Sản phẩm hoạt động: vở ghi của HS. Nội dung hoạt động Hoạt động của GV và HS Nội dung cần đạt U N GV: Yêu cầu HS làm thêm bài tập 4: sgk Áp dụng công thức 1 1 Gv có thể hướng dẫn thêm U2 N2 HS nhận nhiệm vụ. Máy biến áp tăng áp thì N1<N2