Bài Truyền tải điện năng đi xa

TRƯỜNG THCS NGUYỄN VĂN CỪ NĂM HỌC: 2007_2008
GIÁO ÁN THAO GIẢNG HUYỆN VẬT LÝ 9
GV: Trần Thanh Tùng
Ngày soạn: 10/ 01/2008
Ngày dạy: 24/ 01/2008
Tiết 2_ Lớp: 9
8
_ Trường THCS Đinh Tiên Hoàng.
Tiết 40: Bài 36: Truyền Tải Điện Năng Đi Xa
I. Mục tiêu:
1. Nhận biết được sự cần thiết phải dùng dây dẫn và trạm biến thế để truyền tải điện năng.
2. Nhận biết được nguyên nhân chính của sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện.
3. Lập được công thức tính điện năng hao phí do toả nhiệt trên đường dây tải điện.
4. Nêu được hai cách làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện và lí do tại sao chọn cách tăng
hiệu điện thế ở hai đầu dây.
5. Có thái độ, ý thức vận dụng kiến thức vào cuộc sống.
II. Chuẩn bò:
1. Mô hình có nội dung như H37.2/SGK.
2. Bảng phụ nhỏ và viết dạ để HS hoàn thành nội dung hoạt động nhóm, hình thành công thức công suất
hao phí do toả nhiệt phụ thuộc vào P , R, U.
3. Hình ảnh và thông tin một số nhà máy điện: Hoà Bình, Uông Bí, Sông Hinh, EA Krôngrou, Trò An,…
4. Thông tin về một số trạm biến áp tại đòa phương.
5. Bài tập trắc nghiệm củng cố kiến thức có nội dung:
Từ công thức
hp
P
=
2
R
U
2

P
có thể suy ra khi truyền tải một công suất điện P xác đònh, mà muốn
giảm hao phí do toả nhiệt trên đường dây dẫn, thì về nguyên tắc có thể có những cách làm nào?
A. Giữ nguyên hiệu điện thế U, giảm điện trở R.
B. Giữ nguyên điện trở R, tăng hiệu điện thế U.
C. Vừa giảm điện trở R, vừa tăng hiệu điện thế U.
D. Cả 3 cách A, B, C đều đúng.
Hãy chon ý đúng nhất.
6. Bảng phụ củng cố kiến thức:
7 . Bảng phụ có nội dung hướng dẫn về nhà.
III. Phương pháp:
- Thảo luận.
- Vấn đáp, gợi mở.
IV.Tiến trình hoạt động:
1. Ổn đònh : (1’) Điểm danh, ổn đònh tổ chức lớp.
2. Kiểm tra bài cũ: (3’)
- Nhắc lại công thức tính công suất của dòng điện?
- Công thức tính điện năng theo công suất P và thời
gian t?
- Biểu thức của đònh luật Jun_Lenxơ?
Trang: 1
Truyền tải điện năng đi xa
Hao phí điện năng
( Với= )
Giảm R: Rất khó
khăn và tốn kém,
điện năng hao phí
giảm ít.
Tăng U: Dể dàng,
điện năng hao phí

giảm nhiều.
Cách tốt nhất: Tăng U
TRƯỜNG THCS NGUYỄN VĂN CỪ NĂM HỌC: 2007_2008
GIÁO ÁN THAO GIẢNG HUYỆN VẬT LÝ 9
3. Bài mới:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Ghi bảng
HĐ1: ( 2’ ) Nhận biết sự cần thiết phải có đường dây cao thế và máy biến thế để truyền tải điện năng.
* YC HS quan sát mô hình.
* Theo các em mô hình này mô tả điều gì mà em thấy trong
đời sống hằng ngày?
* Như chúng ta đã biết không phải nơi nào cũng có thể làm nhà
máy điện. Ví dụ: Nhà máy thuỷ điện thường đặt ở những nơi có
hồ chứa nước ở đòa thế cao. Nhà máy điện nguyên tử phải đặt ở
những nơi xa dân cư…Vì thế khoảng cách từ nhà máy điện đến
nơi tiêu thụ điện rất xa.
* Vậy để vận chuyển điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu
thụ điện người ta dùng phương tiện gì?
* Ngoài đường dây tải điện ra, ở mỗi khu phố, mỗi cụm dân cư
đều có một trạm phân phối điện gọi là trạm biến thế. Tuy
nhiên có vấn đề đặt ra ở đây là: Điện dùng trong gia đình chỉ
cần HĐT 220V, nhưng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây
cao thế và ở trạm biến thế lớn đến hàng trăm nghìn vôn, rất
nguy hiểm. Vì sao lại làm như vậy? Làm như vậy có lợi ích gì?
=> Bài học hôm nay sẽ giúp chúng ta biết được điều đó.
HS quan sát mô hình.
Đường dây dẫn điện từ nhà máy điện
đến nơi dùng điện.
Người ta dùng dây tải điện.
Lắng nghe.
Ghi nội dung đề bài vào vở.

HĐ2: Tìm hiểu sự hao phí trên đường dây tải điện ( 3’ ) Tiết 40:
Truyền Tải Điện Năng Đi
Xa
I. Sự hao phí điện năng
trên đường dây tải điện:
Khi truyền tải điện năng đi
xa bằng đường dây dẫn sẽ
có một phần điện năng hao
phí do hiện tượng toả nhiệt
trên đường dây.
Để cung cấp điện năng cho nơi tiêu
thụ điện có hai cách:
+ Truyền tải điện từ nhà máy điện đến
nơi tiêu thụ điện.
+ Vận chuyển nhiên liệu dự trữ năng
lượng đến nơi tiêu thụ điện để sản
xuất điện và cung cấp cho nơi đó.
Theo em hai cách làm trên cách nào
thuận tiện hơn?
Mặc dù truyền tải điện năng đi xa
thuận tiện hơn nhưng khi truyền tải
điện năng đi xa như vậy có hao phí
không? Hao phí đó do nguyên nhân
nào?
Vậy chúng ta rút ra được kết luận gì về
sự hao phí điện năng trên đường dây
tải điện?
GV nhận xét, bổ sung, và cho HS ghi
nội dung vào vở học.
Vậy cách tính điện năng hao phí như

thế nào, dựa vào yếu tố nào để tính
điện năng hao phí => Phần thứ nhất.
Truyền tải điện năng từ nhà máy
điện đến nơi tiêu thụ điện thuận
tiện hơn.
Có hao phí, do sự toả nhiệt trên
đường truyền.
Khi truyền tải điện năng đi xa
bằng đường dây dẫn sẽ có một
phần điện năng hao phí do hiện
tượng toả nhiệt trên đường dây.
HS ghi nội dung vào vở học.
HĐ 3: Cách tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện.( 12' ) 1. Tính điện năng hao phí
trên đường dây tải điện:
Hãy nhắc lại công thức tính điện năng?
HS: A = P t
Trang: 2
TRƯỜNG THCS NGUYỄN VĂN CỪ NĂM HỌC: 2007_2008
GIÁO ÁN THAO GIẢNG HUYỆN VẬT LÝ 9
Suy ra công thức tính điện năng hao phí
do toả nhiệt là: A
hp
= P
hp
t (*)
* Với thời gian truyền tải điện xác đònh,
muốn giảm điện năng hao phí do toả
nhiệt ta phải giảm công suất hao phí do
toả nhiệt. Vậy nhiệm vụ của chúng ta là
xác đònh xem công suất hao phí do toả

nhiệt phụ thuộc vào những yếu tố nào.
* GV thông báo : Giả sử ta muốn truyền
tải một công suất điện P không đổi từ
nhà máy điện đến nơi dùng điện với
hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây
tải điện là U, điện trở của dây dẫn
truyền tải là R. Điện năng hao phí chính
là nhiệt lượng toả ra trên đường dây.
* Vậy A quan hệ như thế nào với Q?
* Mà theo đònh luật Jun_Lenxơ, thì Q
được xác đònh bằng biểu thức nào?
=> A
hp
= Q = I
2
Rt (**)
Từ (*) và (**), hãy cho biết công suất
hao phí do toả nhiệt được tính bằng
công thức nào?
* Công suất của dòng điện được tính
bằng công thức nào?
* Từ công thức (1) và (2) hãy lập công
thức tính
hp
P
theo P , R và U.
* Đề nghò các nhóm thảo luận trong thời
gian từ 2 đến 3 phút.
* Theo dõi, giúp đỡ nhóm HS yếu.
* YC đại diện nhóm báo cáo kết quả.

* Thảo luận chung để tìm ra kết quả
đúng.
* GV nhận xét, đánh giá.
* Khẳng đònh lại: Công thức (3) chính là
công thức xác đònh sử phụ thuộc của
hp
P
vào P , R, U.
* Từ công thức (3), hãy cho biết P
hp
phụ
thuộc như thế nào vào các yếu tố
P , R, U?
* Nhấn mạnh: Công suất hao phí do
toả nhiệt trên đường dây tải điện tỉ lệ
nghòch với bình phương hiệu điện thế
đặt vào hai đầu đường dây.
Ví dụ:
+ Tăng U 2 lần thì P giảm mấy lần?
* Quan sát.
* Lắng nghe.
A = Q
Nhiệt lượng toả ra trên dây dẫn:
Q = I
2
Rt.
Công suất toả nhiệt (hao phí)

hp
P

= RI
2
(1)
Công suất của dòng điện:

P
= UI (2)
Đại diện nhóm báo cáo kết quả.
Trình bày cách lập công trên
bảng:
* Từ (2) =>
I
U
=
P
Thay
I
U
=
P

vào (1)
Ta có:
hp
P
= RI
2
=
2

R
U
2
P
P
hp
tỉ lệ thuận với P

và R, tỉ lệ
nghòch với U.
- Công suất toả nhiệt (hao
phí):
hp
P

= RI
2
(1)
- Công suất của dòng điện:

P
= UI (2)

* Từ (1) và (2)
=>
hp
P
=
2
R

U
2
P
(3)
Trang: 3
TRƯỜNG THCS NGUYỄN VĂN CỪ NĂM HỌC: 2007_2008
GIÁO ÁN THAO GIẢNG HUYỆN VẬT LÝ 9
+ Giảm U 3 lần thì P tăng mấy lần?
* Vậy để giảm công suất hao phí thì
phải dựa vào các yếu tố P , R, U. Cụ
thể cách giảm hao phí như thế nào ta
tiếp tục tìm hiểu ở phần thứ 2.
Giảm 4 lần
Tăng 9 lần.
HĐ 4: Tìm hiểu cách làm giảm hao phí ( 11' )
2. Cách làm giảm hao phí:
C1:
+ Giảm điện trở R.
+ Tăng hiệu điện thế U.
C2: Dây dẫn có kích thước
lớn, khó khăn, tốn kém,
điện năng hao phí giảm ít.
C3:
Tăng U: Dễ dàng, điện
năng hao phí giảm nhiều.
Phải chế tạo máy biến thế.
Từ công thức (3) có thể suy ra khi
truyền tải một công suất điện P xác
đònh mà muốn giảm hao phí do toả nhiệt
trên đường dây dẫn thì có thể có những

cách làm nào?
Chúng ta đi phân tích từng cách một.
Cách 1: Nếu chúng ta giảm điện trở R
thì phải thay đổi yếu tố nào của dây?
GV gợi ý cho HS nhớ lại công thức
R =
P

l
s
Chiều dài của dây có thay đổi được
không? Vì sao?
Điện trở suất có thay đổi được không?
Vì sao?
Vậy để giảm điện trở ta phải thay đổi
tiết diện như thế nào? Dây có kích
thước như thế nào?
Nếu vậy thì có bất lợi gì?
Nếu giảm R thì công suất hao phí giảm
đi nhiều hay ít?
Cách 2: Tăng hiệu điện thế U.
Nếu tăng hiệu điện thế U thì công suất
hao phí có giảm nhiều hơn so với khi
giảm R hay không? Vì sao?
Ví dụ: Hiệu điện thế U tăng 5 lần thì
công suất P giảm đi mấy lần?
Tuy nhiên để tăng hiệu điện thế thì ta
phải giải quyết vấn đề gì mới?
Thông báo: Máy biến thế là một dụng
cụ dùng để tăng hiệu điện thế hoặc

giảm hiệu điện thế. Chúng ta sẽ tìm
hiểu ở bài sau.
* Từ những nội dung chúng ta đã phân
Muốn giảm P
hp
ta có thể:
+ Giảm điện trở R.
+ Tăng hiệu điện thế U.
Thay đổi chiều dài, tiết diện và
điện trở suất của dây.
Không thay đổi được vì khoảng
cách từ nhà máy điện đến nơi
tiêu thụ điện không thay đổi
được.
Không thay đổi được vì trước
khi truyền tải điện chúng ta đã
chọn dây dẫn phù hợp nhất,đảm
bảo yêu cầu về mặt kinh tế, an
toàn và tính dẫn điện.
Tăng tiết diện của dây. Có
nghóa là dây dẫn có kích thước
lớn.
Chi phí mua lớn, hệ thống cột
chống đỡ lơn….tốn kém nhiều.
Công suất hao phí giảm ít.
Công suất hao phí giảm đi
nhiều. Vì công suất hao phí tỉ lệ
nghòch với bình phương hiệu
điện thế.
Giảm đi 25 lần.

Phải chế tạo máy biến thế.
Lắng nghe
Ta chọn cách tăng hiệu điện thế
Trang: 4
TRƯỜNG THCS NGUYỄN VĂN CỪ NĂM HỌC: 2007_2008
GIÁO ÁN THAO GIẢNG HUYỆN VẬT LÝ 9
tích như trên, hãy cho biết chúng ta nên
chọn cách nào để giảm hao phí là tốt
nhất.
* Từ đó chúng ta rút ra được kết luận gì
về cách làm giảm hao phí.
* GV nhận xét bổ sung và cho HS ghi
nội dung vào vở học.
U là tốt nhất.
* Kết luận: Để giảm hao phí
điện năng do toả nhiệt trên
đường dây tải điện thì tốt nhất là
tăng hiệu điện thế đặt vào hai
đầu đường dây.
* Kết luận: Để giảm hao
phí điện năng do toả nhiệt
trên đường dây tải điện thì
tốt nhất là tăng hiệu điện
thế đặt vào hai đầu đường
dây.
Mở rộng:
- Để giảm hao phí người ta đã tăng hiệu điện thế ở hai đầu dây tải điện lên đến hàng chục nghìn, hàng
trăm nghìn vôn, nhưng dây dẫn vẫn phải truyền đi dòng điện có cường độ hàng nghìn ampe. Do đó vẫn
phải dùng dây dẫn là những dây cáp bằng đồng gồm nhiều sợi nhỏ xoắn lại có đường kính đến vài
xentimet hoặc đấu nhiều dây cáp đó thành một đường dây tải điện.

- Dây dẫn truyền tải điện trên đường dây cao thế thường là dây cáp trần.
* Giới thiệu một vài loại dây cáp điện.
Chuyển ý:
- Để nắm vững hơn về những kiến thức trên, đồng thời kiểm tra lại khả năng tiếp thu kiến thức , chúng ta
hãy vận dụng nó để hoàn thành nội dung các câu C4, C5 trong phần II.
HĐ 5: Vận dụng củng cố.(11’)
II. Vận dụng:
C4:
Cho: U
1
= 500000V
U
2
= 100000V
So sánh P
hp1
và P
hp2
Giải:
Ta có: U
1
= 5U
2
Nên P
hp1
=
25
1
P
hp2

C5:
* YC HS đọc và hoàn thành nội dung
câu C4.
* YC 1 HS lên bảng hoàn thành câu C4.
* Nhận xét, bổ sung.
* Hướng dẫn nhanh cách lập tỉ số P
hp1
và P
hp2
để về nhà HS tự làm.
* YC HS vận dụng những kiến thức đã
học hãy trả lời câu hỏi nêu ra ở đầu bài.
Treo bảng phụ có nội dung câu hỏi trắc
nghiệm, củng cố kiến thức cho HS.
YC HS đọc và hoàn thành.
* Củng cố: Treo bảng phụ, đặt câu hỏi
chô HS hoàn thành.
+ Khi truyền tải điện năng đi xa, thì có
hiện tượng gì xảy ra trên đường dây?
Công suất hao phí do toả nhiệt được tính
như thế nào?
+ Giảm hao phí điện năng bằng những
cách nào? Những thuận lợi và khó khăn
HS đọc.
C4:
Cho: U
1
= 500000V
U
2

= 100000V
So sánh P
hp1
và P
hp2
Ta có: U
1
= 5U
2
Nên P
hp1
=
25
1
P
hp2
C5: Phải dùng máy biến thế
tăng hiệu điện thế đặt vào hai
đầu đường dây để giảm công
suất hao phí, tiết kiệm, bớt khó
khăn vì dây dẫn quá to và
nặng…
HS đọc nội dung và chọn câu trả
lời đúng.
Trang: 5