Bài giảng Vật lí 9 - Chủ đề: Truyền tải điện năng đi xa – máy biến thế

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 9 - Chủ đề: Truyền tải điện năng đi xa – máy biến thế

1. Câu 1: Dòng điện xoay chiều có thể gây ra những tác dụng nào? Chọn câu đúng nhất: A. Tác dụng nhiệt, tác dụng hóa học. B. Tác dụng nhiệt, tác dụng sinh lý. C. Tác dụng nhiệt, tác dụng từ, tác dụng hóa học D. Tác dụng nhiệt, tác dụng quang, tác dụng từ.
2. Câu 2: Trong thí nghiệm ở hình bên, có hiện tượng gì xảy ra với kim nam châm khi ta đổi chiều dòng điện chạy vào nam châm điện? + _ A. Kim nam châm B. Kim nam châm SAI ÑUÙNG vẫn đứng yên quay ngược lại C. Kim nam châm D. Kim nam châm SAI SAI Quay một góc 900 bị đẩy ra
3. Caâu 3: Đèn ống (đèn huỳnh quang) họat động được nhờ dòng điện xoay chiều. Khi đèn hoạt động, dòng điện xoay chiều qua đèn đã gây ra tác dụng: ? B . Quang và A . Quang từ C. Quang và D. Quang, nhiệt nhiệt và từ ÑAÙP AÙN
4. Chủ đề TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA – MÁY BIẾN THẾ
5. Nội dung chủ đề gồm các nội dung Phần 1. Khởi động Phần 2. Hình thành kiến thức I – Sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện II – Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế III – Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế Phần 3. Luyện tập và vận dụng Phần 4. Tự học mở rộng kiến thức: Lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện
6. HS học từ nội dung Phần 1. Khởi động Phần 2. Hình thành kiến thức Phần 3. Luyện tập và vận dụng Phần 4. Tự học mở rộng kiến thức
7. A. Khởi động Nhà máy thủy điện Tây Nguyên Nhà máy thủy điện Hòa Bình
8. Đường dây tải điện 500kV(đường dây tải điện cao thế rất nguy hiểm)
9. Trạm hạ áp 25 kV Trạm hạ áp 220V
10. Tại sao phải xây dựng đường dây cao thế và lắp đặt những trạm biến áp vừa tốn kém vừa nguy hiểm này?
11. B. Hình thành kiến thức I. SỰ HAO PHÍ TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 1. Tính điện năng hao phí trên đường dây ? Khi truyền tải điện năng bằng tải điện. dây dẫn xảy ra hiện tượng vật lý gì? Khi truyền tải điện sẽ có một phần điện năng bị hao phí do sự tỏa nhiệt trên đường dây.
12. Thiết lập công thức tính công suất hao phí P hp do tỏa nhiệt phụ thuộc vào các yếu tố P , U, R: Công suất của dòng điện: P = U.I (1) 2 Công suất hao phí: P hp = R.I (2) Từ (1) I = P / U (*) Thay (*) vào ,(2) ta được công thức tính công suất hao phí do tỏa nhiệt phụ thuộc vào P , U, R: RP 2 P hp = U2
13. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA I. SỰ HAO PHÍ TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN C1: Từ công thức (3) có thể suy ra khi 1. Tính điện năng hao phí trên đường dây truyền tải một công suất điện P xác tải điện. định mà muốn giảm hao phí do tỏa Công suất hao phí do tỏa nhiệt: nhiệt trên đường dây dẫn thì có thể có R những cách nào ? 2 => P = 2 P (3) hp U 2. Cách làm giảm hao phí. Trả lời: Có hai cách giảm P hp : Giảm R hoặc tăng U
14. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA I. SỰ HAO PHÍ TRÊN ĐƯỜNG DÂY C2: Muốn giảm điện trở của dây dẫn thì phải TẢI ĐIỆN dùng dây dẫn có kích thước như thế nào ? 1. Tính điện năng hao phí trên đường Giảm công suất hao phí bằng cách giảm điện dây tải điện. trở của dây tải điện thì có gì bất lợi ? Công suất hao phí do tỏa nhiệt: R 2 => P hp = 2 P (3) Trả lời: U - Muốn làm giảm điện trở của dây dẫn 2. Cách làm giảm hao phí. cần tăng S (tiết diện của dây). => Bất lợi: Dây dẫn có khối lượng lớn, nặng => tốn kém.
15. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA I. SỰ HAO PHÍ TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI C3: Nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu ĐIỆN 1. Tính điện năng hao phí trên đường dây dây dẫn thì có lợi gì? Muốn vậy, chúng tải điện. ta phải giải quyết vấn đề gì ? Công suất hao phí do tỏa nhiệt: R 2 Trả lời: => P hp = 2 P (3) U - Tăng U, công suất hao phí sẽ giảm rất 2. Cách làm giảm hao phí. nhiều (tỉ lệ nghịch với U2). => Cần chế tạo máy tăng hiệu điện thế (máy biến áp).
16. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA I. SỰ HAO PHÍ TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN Vậy để làm giảm hao phí điện năng do 1. Tính điện năng hao phí trên đường dây tỏa nhiệt trên đường dây tải điện thì tốt tải điện. nhất là làm như thế nào ? Công suất hao phí do tỏa nhiệt: R 2 => P = 2 P (3) Trả lời: hp U 2. Cách làm giảm hao phí. Để làm 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.
17. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA I. SỰ HAO PHÍ TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 1. Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện. Công suất hao phí do tỏa nhiệt: R 2 => P = 2 P (3) hp U 2. Cách làm giảm hao phí. Kết luận: Để làm 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.
18. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA I. SỰ HAO PHÍ TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN C4: Cùng một công suất điện P được 1. Tính điện năng hao phí trên đường tải đi trên cùng một dây dẫn. Hãy so dây tải điện. sánh công suất hao phí khi dùng hiệu Công suất hao phí do tỏa nhiệt: điện thế 500.000V với khi dùng hiệu R 2 điện thế 100.000V => P = 2 P (3) hp U 2. Cách làm giảm hao phí. Kết luận: Để làm giảm hao phí điện Trả lời: năng do tỏa nhiệt trên đường dây tải Hiệu điện thế tăng 5 lần, vậy công suất hao điện thì tốt nhất là tăng hiệu điện thế 2 phí giảm 5 = 25 lần. (vì P hp tỉ lệ nghịch đặt vào hai đầu đường dây. với U2) II. VẬN DỤNG.
19. Tiết 40 – Bài 36: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA I. SỰ HAO PHÍ TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN C5: Trả lời câu hỏi nêu ra ở đầu 1. Tính điện năng hao phí trên đường bài? (Tại sao phải xây dựng đường dây tải điện. dây cao thế vừa tốn kém vừa nguy Công suất hao phí do tỏa nhiệt: hiểm?) R 2 Trả lời: => P = 2 P (3) hp U Bắt buộc phải dùng máy biến thế để giảm Kết luận: Để làm giảm hao phí điện công suất hao phí, tiết kiệm, bớt khó khăn năng do tỏa nhiệt trên đường dây tải vì dây dẫn quá to, nặng. điện thì tốt nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây. II. VẬN DỤNG.
20. II – Máy biến thế 1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến thế Quan sát và ghi nhớ thông tin (HS truy cập vào: ❖Hai cuộn dây(cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp) có số vòng n1, n2 khác nhau, đặt cách điện với nhau ❖Một lõi sắt (hay thép) có pha silic chung cho cả hai cuộn dây.
21. C2/100: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một HĐT xoay chiều thì trong cuộn dây đó có dòng điện xoay chiều chạy qua. Từ trưường trong lõi sắt luân phiên tăng giảm, vì thế số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp luân phiên tăng giảm. Kết quả là trong cuộn thứ cấp xuất hiện một dòng điện xoay chiều. Một dòng điện xoay chiều phải do một HĐT xoay chiều gây ra.Vì vậy, HĐT hai đầu cuộn thứ cấp cũng là HĐT xoay chiều.
22. 2. Kết luận * Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều.
23. 3. Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn. U n 1 = 1 U n Trong đó: 2 2 U1 là hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn sơ cấp, Khi U1 > U2 hay n1 > n2 ta có máy hạ thế . U2 là hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp. Khi U1 < U2 hay n1< n2 ta có máy tăng thế n1 là số vòng dây của cuộn sơ cấp, n2 là số vòng dây của cuộn thứ cấp.
24. C. Luyện tập Câu 1. Máy biến thế được dùng để : A. Làm tăng hoặc giảm hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều B. Làm tăng hoặc giảm hiệu điện thế của dòng một chiều C. Biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện không đổi D. Biến đổi dòng điện không đổi thành dòng điện xoay chiều Chọn A Đáp án
25. Câu 2. Trong sự truyền tải điện năng, với một công suất điện xác định cần truyền đi, có thể làm giảm công suất hao phí bằng phương pháp nào sau đây? A. Tăng chiều dài đường dây tải điện B. Tăng tiết diện đường dây tải điện C. Thay dây dẫn đồng bằng dây dẫn nhôm có cùng kích thước. D. Giảm hiệu điện thế ở đầu đường dây dẫn. Chọn B Đáp án
26. Câu 3. Khi truyền tải điện năng đi xa, điện năng hao phí đã chuyển hóa thành dạng năng lượng A. Hóa năng B. Nhiệt năng C. Năng lượng ánh sáng D. Năng lượng từ trường Chọn B Đáp án
27. Câu 4. Khi chuyển điện áp từ đường dây cao thế qua điện áp sử dụng thì cần dùng A. Biến thế ổn áp B. Biến thế tăng điện áp C. Biến thế hạ điện áp D. Cả 2: biến thế tăng điện áp và biến thế hạ điện áp Chọn C Đáp án
28. Câu 5. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu dây tải điện không đổi mà chiều dây tăng gấp đôi thì hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây sẽ: A. Tăng lên gấp đôi B. Giảm đi một nửa C. Giữ nguyên không đổi D. Tăng lên gấp bốn Chọn A Đáp án
29. Câu 6. khi có dòng điện một chiều, không đổi chạy trong cuộn dây sơ cấp của một máy biến thế thì trong cuộn thứ cấp đã nối thành mạch kín A. Có dòng điện một chiều không đổi B. Có dòng điện một chiều biến đổi C. Có dòng điện xoay chiều D. Vẫn không xuất hiện dòng điện Chọn D Đáp án
30. Câu 7. công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện A. Tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây. B. Tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây. C. Tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây. D. Tỉ lệ thuận với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây Chọn C Đáp án
31. Câu 8. Một máy biến thế có số vòng dây của cuộn sơ cấp là 1200 vòng. Cho biết khi hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp 240V thì hiệu điện thế cuộn thứ cấp là 12V. Khi đó số vòng dây cuộn thứ cấp là A. 24000 vòng C. 1200 vòng B. 2,4 vòng D. 60 vòng 푈1 푛1 240 1200 = = 푛2 = 60 푣ò푛𝑔 푈2 푛2 12 푛2 ℎọ푛 Đáp án
32. Câu 9. Một máy biến thế có số vòng dây của cuộn sơ cấp là 250 vòng, cuộn sơ cấp 4000 vòng . a. Máy đó là máy tăng thế hay hạ thế? b. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hiệu điện thế 400V. Tính hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp? a. vì n2 >n1 nên máy là tăng thế 푈1 푛1 400 250 b. = = 푈2 = 6400 ( ) 푈2 푛2 푈2 4000 Đáp án
33. C4/tr99. Cùng một công suất điện P được tải đi trên cùng một dây dẫn . Hãy so sánh công suất hao phí khi dùng hiệu điện thế 500000V với hiệu điện thế 100000V. 푅 Từ công thức = . 2 Php 푈2 P vì U1 = 5.U2 nên P1= 25. P2 Vậy, dùng hiệu điện thế 500000V sẽ giảm công suất hao phí 25 lần so với dùng hiệu điện thế 100000V Đáp án
34. C5/tr99. Trả lời tình huống đầu bài Việc xây dựng đường dây điện cao thế tuy có nguy hiểm, tốn kém nhưng giảm được rất nhiều công suất hao phí do tỏa nhiệt. Nếu thực hiện tốt các biện pháp an toàn điện thì chúng ta có thể tránh được những nguy hiểm do đường dây cao thế gây ra. Đáp án
35. D. Tự học mở rộng kiến thức - Tự học mục III lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện - Trả lời lại các câu hỏi trong bài học.
36. Khi truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn, có một phần điện năng bị hao phí do tỏa nhiệt trên dây dẫn.
37. HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ - Xem lại nguyên tắc hoạt động của máy biến thế và công thức mối liên hệ giữa hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây của máy biến thế với số vòng dây của mỗi cuộn - Xem lại các bài tập đã làm - Làm bài tập: 36.1-36.5; 37.1-37.5