Giáo án môn Vật lý 9 - Bài 36: Truyền tải điện năng đi xa

Bài 36 . TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA
 I. Mục tiêu.
 - Lập được công thức tính năng lượng hao phí do toả nhiệt trên đường dây tải điện.
 - Nêu được hai cách làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện và lí do vì sao chọn cách tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây.	 
II. Chuẩn bị.
- HS ôn lại công thức về công suất của dòng điện và công suất toả nhiệt của dòng điện.
III. Gợi ý tổ chức hoạt động của học sinh.
1. Ổn định lớp:
2. Kiểm tra bài cũ: 
 3. Bài mới: 
HOẠT ĐỘNG CỦA HS
HOẠT ĐỘNG CỦA GV
NỘI DUNG
Hoạt động 1: Nhận biết sự cần thiết phải có máy biến thế để truyền tải điện năng, đặt trong trạm biến thế ở khu dân cư.
- Cá nhân HS suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV 
- HS nêu một vài trạm biến thế mà các em biết ở địa phương?
- Dự đoán được là chắc chắn phải có lợi ích to lớn nhưng chưa giải thích được.
-GV nêu câu hỏi:
? Để vận chuyển điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ, người ta dùng phương tiện gì? (Đường dây tải điện)
? Ngoài đường dây dẫn ra, ở mỗi khu phố, xã đều có một trạm phân phối điện gọi là trạm biến thế. Các em thường thấy ở trạm biến thế có vẽ dấu hiệu gì để cảnh báo nguy hiểm chết người ?
+ Giải thích: Nguy hiểm chết người vì dòng điện đưa vào trạm biến thế có hiệu điện thế hàng chục nghìn vôn.
? Vì sao điện dùng trong nhà chỉ cần 220 V mà điện truyền đến trạm biến thế lại cao đến hàng chục nghìn vôn ? Làm như thế vừa tốn kém vừa nguy hiểm chết người ? Vậy có được lợi không ?
Hoạt động 2: Phân biệt sự hao phí điện năng vì tỏa nhiệt trên đường dây tải điện. Lập công thức tính công suất hao phí php khi truyền tải một công suất điện p bằng một đường dây có điện trở R và đặt vào hai đâu đường dây có hiệu điện thế U.
- HS lắng nghe GV nêu câu hỏi và suy nghĩ trả lời.
- Cá nhân HS kết hợp nhóm để tìm công thức liên hệ giữa công suất hao phí và P, U, R.
- Cả lớp cùng tham gia quá trình biến đổi công thức ?
- HS lên bảng xây dựng công thức các HS khác cùng theo dõi , nhận xét =>thống nhất công thức tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện .
- GV nêu câu hỏi :
? Truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn có thuận tiện gì so với vận chuyển các nhiên liệu dự trữ năng lượng khác như than đá, dầu lửa ?
? Việc tải điện bằng đường dây dẫn như thế có hao hụt , mất mát gì dọc đường không ? (có)
? GV cho HS đọc mục I SGK.
+ HS làm việc theo nhóm 
+ Một HS lên bảng xây dựng công thức 
+ Cuối cùng cả lớp cùng thảo luận để xây dựng công thức cần có.
+ Vậy công suất hao phí do toả nhiệt trên đường dây tải điện được sẽ bằng gì ? (Tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây).
I. Sự hao phí điện năng trên đường dây truyền tải điện:
- Khi truyền tải điệïn năng đi xa bằng dây dẫn sẽ có một phần điện năng hao phí do hiện tượng toả nhiệt trên đường dây.
1. Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện:
+ Ta đã biết các công thức sau đây:
- Công suất của dòng điện:
P = U. I (1)
- Công suất toả nhiệt (hao phí):
Php= R.I2 (2)
- Từ (1) và (2) suy ra công thức hao phí do toả nhiệt: 
 (3)
Hoạt động 3: Căn cứ vào công thức tính công suất hao phí do tỏa nhiệt, đề xuất các biện pháp làm giảm công suất hao phí và lựa chon cách nào có lợi.
- HS làm việc theo nhóm. Trả lời: C1 , C2 , C3
- Đại diện nhóm trình bày trước lớp kết quả làm việc 
- Thảo luận chung cả lớp và rút ra kết luận. 
- GV gợi ý cho HS:
? Hãy dựa vào công thức điện trở để tìm xem muốn giảm điện trở của dây dẫn thì phải làm gì ? Và làm như thế có khó khăn gì? 
? So sánh hai cách làm giảm hao phí:
? Muốn tăng U ở hai đầu đường dây tải ta phải giải quyết vấn đề gì? (làm máy tăng hiệu điện trở).
2. Cách làm giảm hao phí :
- 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 .
Hoạt động 4: Vận dụng. Vận dung công thức tính điện năng hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện để xét cụ thể lợi ích của việc tăng hiệu điện thế.
- HS trả lời C4 , C5 
- Sau đó cả lớp thảo luận chung => kết quả đúng
- GV cho HS suy nghĩ và sau đó từng HS trả lời câu C4 , C5.
- Thảo luận chung cả lớp; bổ sung những thiếu sót.
III. Vận dụng:
Hoạt động 5: Củng cố.
- Tự đọc phần nghi nhớ.
- HS trả lời những câu hỏi củng cố của GV 
+ GV nêu các câu hỏi củng cố bài học:
? Vì sao có sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện ?
? Nêu công thức tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện.
? Chọn biện pháp nào có lợi nhất để giảm công suất hao phí trên đường dây tải điện ? Vì sao? 
* DẶN DÒ:
- Học thuộc ghi nhớ, xem phần có thể em chưa biết. Làm bài tập trong SBT.
- Chuẩn bị bài 37. “MÁY BIẾN THẾ”.
* RÚT KINH NGHIỆM QUA TIẾT DẠY: