Title 3. Chuyên đề 12 KNTT Bài 3 Máy biến áp.pdf ✅

Giáo viên: Vũ Đình Khang – 09.73.72.88.89 Lớp dạy: Giáo án Chuyên đề Vật lý 12 Kết nối tri thức 1 Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết: BÀI 3: MÁY BIẾN ÁP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Máy biến áp là thiết bị dùng để biến đổi điện áp xoay chiều mà không làm thay đổi tần số của nó. - Cấu tạo của máy biến áp: + Lõi biến áp: được làm bằng các lá sắt (thép) pha silic, được ghép cách điện với nhau và với các cuộn dây. + Các cuộn dây: 2 cuộn dây có số vòng khác nhau, cùng quấn trên một lõi biến áp. - Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. - Công thức máy biến áp: N1 N2 = U1 U2 = I2 I1 + N1 > N2 → U1 > U2: máy hạ áp. + N1 < N2 → U1 < U2: máy tăng áp. - Công thức hao phí trên đường dây truyền tải điện: ΔP = P2 p U2 p . R = ρ l S P2 p U2 p 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Nêu được nguyên tắc hoạt động của máy biến áp. - Nêu được ưu điểm của dòng điện và điện áp xoay chiều trong truyền tải năng lượng điện về phương diện khoa học và kinh tế. - Thảo luận để đánh giá được vai trò của máy biến áp trong việc giảm hao phí năng lượng điện khi truyền dòng điện đi xa. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập môn Vật lý. - Có sự yêu thích tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. - Có thái độ khách quan trung thực, nghiêm túc học tập. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Bài giảng powerpoint kèm các hình ảnh và video liên quan đến nội dung bài học. - Máy tính, máy chiếu. - Một số link trang web về máy biến áp để hỗ trợ HS: + (1) https://youtu.be/NN1L8Fw7hqQ; + (2) https://youtu.be/hM88bCBOAtI; - Sơ đồ minh hoạ bài toán truyền tải điện năng đi xa:
Giáo viên: Vũ Đình Khang – 09.73.72.88.89 Lớp dạy: Giáo án Chuyên đề Vật lý 12 Kết nối tri thức 2 - Giấy A0. - Phiếu học tập PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Câu 1. Hãy giải thích tại sao trong thực tế truyền tải điện năng đi xa người ta thường chỉ sử dụng phương án b và d: b. Sử dụng dây dẫn có điện trở suất nhỏ như đồng, nhôm... d. Tăng điện áp hiệu dụng ở nhà máy phát điện khi đưa lên đường dây dẫn và giảm điện áp hiệu dụng ở nơi tiêu thụ tới giá trị cần thiết. Câu 2. Thảo luận để đánh giá vai trò của máy biến áp trong việc giảm hao phí năng lượng điện khi truyền tải điện năng đi xa. Câu 3. Nêu ưu điểm của dòng điện và điện áp xoay chiều trong truyền tải năng lượng điện về phương diện khoa học và kinh tế. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Tích vào ô em cho là hợp lí và giải thích lí do tại sao So sánh dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều trong việc truyền tải điện năng đi xa về phương diện khoa học và kinh tế: Ưu điểm Phân loại Dòng điện một chiều Dòng điện xoay chiều An toàn Giảm được hao phí điện năng Đường dây truyền tải có điện trở R = ρ l S Hao phí do toả nhiệt: Php = IP 2 . R Nơi phát PP = UPIP Nơi tiêu thụ Pt = Pp − Php
Giáo viên: Vũ Đình Khang – 09.73.72.88.89 Lớp dạy: Giáo án Chuyên đề Vật lý 12 Kết nối tri thức 3 Tiết kiệm chi phí 2. Học sinh - Ôn lại những vấn đề đã được học về đặc trưng của dòng điện xoay chiều, định luật Faraday về cảm ứng điện từ. - SGK, vở ghi bài, giấy nháp. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: HS tham gia trò chơi “Đuổi hình bắt chữ” a. Mục tiêu: - Ôn tập lại các kiến thức cũ, kích thích sự tò mò và nhận biết được vai trò của máy biến áp trong truyền tải điện năng. - Tích cực trao đổi ý kiến thảo luận để đề xuất các biện pháp giảm hao phí điện năng trong quá trình truyền tải điện. b. Nội dung: Tổ chức trò chơi powerpoint “Đuổi hình bắt chữ” c. Sản phẩm: HS nhớ lại kiến thức đã học khi tham gia trò chơi. Nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu. d. Tổ chức thực hiện Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1: - GV cho HS tham gia trò chơi “Đuổi hình bắt chữ”. - GV hướng dẫn luật chơi. HS lắng nghe. + Có 5 câu hỏi tương ứng với 5 từ khoá của chương trình. + Nhiệm vụ của HS là dựa vào hình ảnh để đoán từ khoá. + Với mỗi từ khoá đúng, HS sẽ nhận được một phần thưởng. - Sau khi trò chơi kết thúc, GV dẫn dắt: Trong trò chơi ban nãy, các bạn có nhắc tới cuộn cảm (hay cuộn dây), tần số... và có một thiết bị điện bao gồm các cuộn dây làm biến đổi điện áp nhưng không làm thay đổi tần số. Vậy các em có đoán được đó là thiết bị nào không? Nếu chưa đoán được thì cô và các bạn sẽ cùng thảo luận bài toán sau để tìm gợi ý về thiết bị này nhé. - GV chiếu sơ đồ minh hoạ và nêu bài toán truyền tải điện năng đi xa. - GV yêu cầu HS thảo luận để đề xuất các cách có thể sử dụng để giảm hao phí trong quá trình truyền tải điện năng và nêu ưu – nhược điểm của mỗi cách. Bước 2: - HS tham gia trò chơi dưới sự hướng dẫn của GV. Đường dây truyền tải có điện trở R = ρ l S Hao phí do toả nhiệt: Php = IP 2 .R Nơi tiêu thụ Pt = Pp − Php Nơi phát PP = UPIP
Giáo viên: Vũ Đình Khang – 09.73.72.88.89 Lớp dạy: Giáo án Chuyên đề Vật lý 12 Kết nối tri thức 4 - Sau khi trò chơi kết thúc, các nhóm cùng quan sát và thảo luận về sơ đồ minh hoạ bài toán truyền tải điện năng. Bước 3: - HS tham gia trò chơi, trả lời câu hỏi. - Những bạn khác thảo luận, nhận xét. Nếu trả lời sai thì có thể dành quyền trả lời. Đáp án trò chơi “Đuổi hình bắt chữ” Câu 1 2 3 4 5 Đáp án Cuộn cảm Tần số Mạch nối tiếp Định luật Ohm Mạch cộng hưởng - Đại diện các nhóm trình bày kết quả làm việc của nhóm mình (mỗi nhóm chỉ trình bày 1 cách và ưu – nhược điểm tương ứng) Câu trả lời của HS - Giảm điện trở của đường dây + Thay đổi vật liệu làm dây dẫn (thay dây đồng bằng dây bạc...) → tốn kém. + Giảm chiều dài dây dẫn → bất khả thi. + Tăng tiết diện dây dẫn (tăng khối lượng dây, số lượng cột điện, cơ sở hạ tầng...) → tốn kém. + Tăng điện áp phát → khả thi. Bước 4: - HS các nhóm so sánh kết quả của nhóm bạn và nhóm mình, đưa ra ý kiến khác (nếu có). - GV tổng kết, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của HS. - GV nêu vấn đề vào bài mới: Để giảm hao phí trên đường dây truyền tải, ta có thể tăng điện áp ở nơi phát. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn, ta cũng cần giảm điện áp tại nơi tiêu thụ. Thiết bị điện có thể thực hiện hai nhiệm vụ này chính là máy biến áp. Vậy, máy biến áp có có cấu tạo và hoạt động như thế nào? Chúng ta cùng tìm hiểu trong bài ngày hôm nay BÀI 3. MÁY BIẾN ÁP. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu cấu tạo của máy biến áp a. Mục tiêu: - Nêu được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp. b. Nội dung: HS thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của GV. c. Sản phẩm: - Máy biến áp là thiết bị dùng để biến đổi điện áp xoay chiều mà không làm thay đổi tần số của nó. - Cấu tạo của máy biến áp: