SKKN Hướng dẫn học sinh khá, giỏi phương pháp giải các bài toán nâng cao về truyền tải điện năng đi xa

SKKN Hướng dẫn học sinh khá, giỏi phương pháp giải các bài toán nâng cao về truyền tải điện năng đi xa

 Vật lí là một môn học khó và trừu tượng, cơ sở của nó là toán học. Bài tập vật lí rất đa dạng và phong phú. Trong phân phối chương trình số tiết bài tâp lại hơi ít so với nhu cầu cần củng cố và nâng cao kiến thức cho học sinh. Chính vì thế, người giáo viên phải làm thế nào để tìm ra phương pháp tốt nhất nhằm tạo cho học sinh niềm say mê yêu thích môn học này. Giúp học sinh việc phân loại các dạng bài tập và hướng dẫn cách giải là rất cần thiết. Việc làm này rất có lợi cho học sinh trong thời gian ngắn đã nắm được các dạng bài tập, nắm được phương pháp giải và từ đó có thể phát triển hướng tìm tòi lời giải mới cho các dạng bài tương tự.

 Trong yêu cầu về đổi mới giáo dục về việc đánh giá học sinh bằng phương pháp trắc nghiệm khách quan thì khi nắm được dạng bài và phương pháp giải sẽ giúp cho học sinh nhanh chóng trả được bài.

 Trong chương trình Vật lí lớp 12, chương “Dòng điện xoay chiều” có nhiều dạng bài tập phức tạp và khó. Nhóm các bài toán về truyền tải điện năng đi xa là một trong những nhóm bài tập phức tạp và khó nhất trong chương (bởi lẽ nhiều bài tập không theo một quy luật chung nào cả), học sinh thường rất lúng túng khi gặp câu trắc nghiệm phần này, phần lớn là các em bỏ qua câu này hoặc chọn bừa đáp án. Có nhiều em thường rất sợ khi đề thi có câu trắc nghiệm của phần này.

 Qua quá trình nghiên cứu rất nhiều tài liệu từ nhiều tác giả, qua rất nhiều kênh thông tin (như: sách tham khảo, Internet.), tôi thấy rằng các tác giả chưa thực sự đi sâu vào tính tổng quát của loại bài toán này. Cho đến nay chưa có một tác giả nào phân ra từng dạng và tìm ra quy luật giải cho mỗi dạng toán của phần này, thường đưa ra cách giải phức tạp và không có tính tổng quát gây hoang mang cho học sinh.

 Xuất phát từ thực trạng trên tôi mạnh dạn đề xuất đề tài “Hướng dẫn học sinh khá, giỏi phương pháp giải các bài toán nâng cao về truyền tải điện năng đi xa” nhằm góp ích vào nâng cao hiệu quả giảng dạy cho môn học.

 

doc 20 trang thuychi01 6122
Bạn đang xem tài liệu "SKKN Hướng dẫn học sinh khá, giỏi phương pháp giải các bài toán nâng cao về truyền tải điện năng đi xa", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
I. MỞ ĐẦU:
1.1. Lý do chọn đề tài:
 Vật lí là một môn học khó và trừu tượng, cơ sở của nó là toán học. Bài tập vật lí rất đa dạng và phong phú. Trong phân phối chương trình số tiết bài tâp lại hơi ít so với nhu cầu cần củng cố và nâng cao kiến thức cho học sinh. Chính vì thế, người giáo viên phải làm thế nào để tìm ra phương pháp tốt nhất nhằm tạo cho học sinh niềm say mê yêu thích môn học này. Giúp học sinh việc phân loại các dạng bài tập và hướng dẫn cách giải là rất cần thiết. Việc làm này rất có lợi cho học sinh trong thời gian ngắn đã nắm được các dạng bài tập, nắm được phương pháp giải và từ đó có thể phát triển hướng tìm tòi lời giải mới cho các dạng bài tương tự.
 Trong yêu cầu về đổi mới giáo dục về việc đánh giá học sinh bằng phương pháp trắc nghiệm khách quan thì khi nắm được dạng bài và phương pháp giải sẽ giúp cho học sinh nhanh chóng trả được bài.
 Trong chương trình Vật lí lớp 12, chương “Dòng điện xoay chiều” có nhiều dạng bài tập phức tạp và khó. Nhóm các bài toán về truyền tải điện năng đi xa là một trong những nhóm bài tập phức tạp và khó nhất trong chương (bởi lẽ nhiều bài tập không theo một quy luật chung nào cả), học sinh thường rất lúng túng khi gặp câu trắc nghiệm phần này, phần lớn là các em bỏ qua câu này hoặc chọn bừa đáp án. Có nhiều em thường rất sợ khi đề thi có câu trắc nghiệm của phần này.
 Qua quá trình nghiên cứu rất nhiều tài liệu từ nhiều tác giả, qua rất nhiều kênh thông tin (như: sách tham khảo, Internet...), tôi thấy rằng các tác giả chưa thực sự đi sâu vào tính tổng quát của loại bài toán này. Cho đến nay chưa có một tác giả nào phân ra từng dạng và tìm ra quy luật giải cho mỗi dạng toán của phần này, thường đưa ra cách giải phức tạp và không có tính tổng quát gây hoang mang cho học sinh.
 Xuất phát từ thực trạng trên tôi mạnh dạn đề xuất đề tài “Hướng dẫn học sinh khá, giỏi phương pháp giải các bài toán nâng cao về truyền tải điện năng đi xa” nhằm góp ích vào nâng cao hiệu quả giảng dạy cho môn học.
1.2. Mục đích nghiên cứu:
1.2.1. Đối với giáo viên.
 Nhằm xây dựng một chuyên đề sâu, chi tiết có thể làm tài liệu tham khảo cho các đồng nghiệp ôn thi THPT Quốc Gia.
1.2.2. Đối với học sinh.
 Đề tài nhằm giúp học sinh khá, giỏi khắc sâu những kiến thức lí thuyết, có một hệ thống bài tập và phương pháp giải chúng, giúp các em có thể nắm được cách giải và từ đó chủ động vận dụng các phương pháp này trong khi làm bài tập có liên quan. Từ đó học sinh có thêm kỹ năng về cách giải các bài tập Vật lí, có thể nhanh chóng giải các bài toán trắc nghiệm về dòng điện xoay chiều phong phú và đa dạng.
1.3. Đối tượng nghiên cứu:
 Tôi đã thực hiện dạy đề tài này trên lớp 12A3 trong năm học 2017 – 2018, so sánh với lớp 12A4 cùng đối tượng.
1.4. Phương pháp nghiên cứu:
 Trong quá trình nghiên cứu tôi đã sử dụng một số phương pháp sau :
 - Nghiên cứu lí thuyết về dòng điện xoay chiều nói chung và đi sâu vào phần truyền tải điện năng nói riêng của chương trình vật lí lớp 12 từ đó xây dựng cơ sở lí thuyết cho loại bài tập này.
 - Phân tích và giải các bài tập phần truyền tải điện năng đi xa.
 - Sử dụng phương pháp hoạt động nhóm và động não khi dạy bài tập phần này cho học sinh.
 - Phương pháp khảo sát thực tế và thu thập thông tin.
II. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM:
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
 Đối với môn vật lí ở trường phổ thông, bài tập vật lí đóng một vai trò hết sức quan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm bài tập vật lí là một hoạt động dạy học, một công việc khó khăn, ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ của người giáo viên vật lí trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh, vì thế đòi hỏi người giáo viên và cả học sinh phải học tập và lao động không ngừng. Bài tập vật lí sẽ giúp học sinh hiểu sâu hơn những qui luật vật lí, những hiện tượng vật lí. Thông qua các bài tập ở các dạng khác nhau tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt những kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì những kiến thức đó mới trở nên sâu sắc hoàn thiện và trở thành vốn riêng của học sinh. 
 Trong quá trình giải quyết các vấn đề, tình huống cụ thể do bài tập đề ra học sinh phải vận dụng các thao tác tư duy như so sánh, phân tích, tổng hợp khái quát hoá....để giải quyết vấn đề, từ đó sẽ giúp phát triển tư duy và sáng tạo, óc tưởng tượng, tính độc lập trong suy nghĩ, suy luận.... Nên bài tập Vật lí gây hứng thú học tập cho học sinh.
 Đối với phần kiến thức về “truyền tải điện năng đi xa” tôi thấy việc phân dạng, chỉ rõ điểm mấu chốt của vấn đề sẽ giúp học sinh, đặc biệt là học sinh giỏi không chỉ nắm vững kiến thức phần đã học mà còn có thể vận dụng sáng tạo vào giải quyết tốt các bài toán tương tự.
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
2.2.1. Thuận lợi 
 Trong quá trình giảng dạy, khi tìm hiểu tâm tư nguyện vọng của một số học
sinh lớp 12 tôi được biết có rất nhiều học sinh thích học môn vật lí, nhiều học sinh có nguyện vọng thi vào đại học khối A và khối A1.
2.2.2. Khó khăn:
 Là một giáo viên khi dạy bài tập phần truyền tải điện năng đi xa, tôi thấy sách giáo khoa chỉ đề cập đến những vấn đề hết sức cơ bản về truyền tải điện năng đi xa (Như: Tìm công suất hao phí trên đường dây truyền tải, hiệu suất truyền tải điện năng đi xa) với số lượng bài tập không nhiều và còn đơn giản trong khi đó các bài tập phần này rất đa dạng và thường xuất hiện nhiều trong các đề thi THPT Quốc Gia, đề thi thử THPT Quốc Gia của các trường trên cả nước. Khi gặp các bài toán thuộc dạng nâng cao về truyền tải điện năng đi xa thì học sinh thường lúng túng không biết cách giải hoặc phải mất rất nhiều thời gian cho một bài, trong khi thời gian dành cho mỗi câu trong các đề thi trắc nghiệm lại rất ngắn. Thực tế phần bài tập truyền tải điện năng đi xa dành cho đối tượng học sinh giỏi thì có rất ít các tài liệu hướng dẫn một cách hệ thống, do vậy trong qúa trình giảng dạy việc tổng hợp kiến thức, phân chia dạng toán, hướng dẫn cụ thể là việc làm vô cùng quan trọng của mỗi người giáo viên; bởi có làm như vậy mới giúp học sinh hiểu rõ bản chất của vấn đề và vận dụng làm bài tập một cách có hiệu quả. 
 Qua thực tế giảng dạy tôi nhận thấy rằng đa số học sinh khi học đến phần truyền tải điện năng đi xa thì tỏ ra không mấy hứng thú, nhiều em thì thiếu tự tin vào bản thân mình khi tham gia phát biểu ý kiến xây dựng bài. Khi làm các đề kiểm tra chất lượng ôn thi cho kì thi Quốc Gia thì các em thường bỏ qua các câu hỏi của phần này, hoặc là đánh bừa đáp án. Từ đó dẫn đến kết quả của việc dạy và học của phần này là không cao. Bằng một khảo sát nhỏ tôi đã thu thập được ý kiến đánh giá của các em về phần này như sau: 
 Ý kiến
Lớp
Khó
Vừa
Dễ
12A3
80%
20%
0%
12A4
85%
15%
0%
2.3. Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
 Từ thực tế như trên tôi đã đề ra một số biện pháp khắc phục như sau:
2.3.1. Các yêu cầu chung: 
 Trước khi giảng dạy phần bài tập nâng cao về truyền tải điện năng đi xa, tôi đã yêu cầu học sinh phải nắm chắc các kiến thức của các dạng bài tập cơ bản về dòng điện xoay chiều, máy biến áp và truyền tải điện năng, bao gồm:
 - Xác định hệ số của máy biến áp, số vòng dây của các cuộn dây của máy biến áp, điện áp hiệu dụng ở hai đầu của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp.
 - Xác định công suất hao phí trên đường dây truyền tải.
 - Xác định độ sụt áp trên đường dây truyền tải.
 - Xác định độ chênh lệch về số chỉ của công tơ điện ở trạm phát điện và nơi tiêu thụ.
 - Các bài tập đơn giản về hiệu suất truyền tải điện năng đi xa.
 Mặt khác tôi đã tiến hành nghiên cứu, phân loại các dạng bài tập về truyền tải điện năng đi xa, thiết lập một số công thức tổng quát; đồng thời cũng yêu cầu học sinh thiết lập các công thức hệ quả cho từng loại bài toán qua đó học sinh sẽ nắm vững bản chất của từng loại bài toán.
2.3.2. Biện pháp phân loại bài tập và thiết lập công thức tổng quát theo từng dạng.
 Để học sinh nắm vững được phần kiến thức cần tiếp nhận tôi đã thực hiện theo quy trình như sau: 
 Bước 1: Hệ thống lại các kiến thức cơ bản của phần dòng điện xoay chiều, máy biến áp và truyền tải điện năng đi xa.
 Bước 2: Ôn lại một số kiến thức liên quan mà các em đã được học trong chương trình vật lí lớp 11.
 Bước 3: Phân loại các dạng bài tập về truyền tải điện năng đi xa (nêu rõ kiến thức trọng tâm của mỗi dạng toán). Đối với bài truyền tải điện năng đi xa, tôi phân ra làm hai mảng bài tập (mảng bài tập cơ bản và mảng bài tập nâng cao), với mỗi mảng bài tập đó tôi lại phân ra theo dạng bài tập.
 Bước 4: Hướng dẫn học sinh làm một số bài tập ví dụ cụ thể về mỗi dạng toán.
 Bước 5: Sau mỗi dạng toán rút ra những lưu ý cho học sinh cần ghi nhớ những chỗ mà học sinh thường hay mắc phải nhầm lẫn.
U1
U2
N2
N1
Hình 1
Lõi biến áp
 Bước 6: Đưa ra các bài toán để học sinh tự rèn luyện thêm nhằm nâng cao kĩ năng giải toán.
a. Kiến thức cơ bản về dòng điện xoay chiều. 
a.1. Công suất, hệ số công suất .
 - Công suất : 
 - Hệ số công suất: 
a.2. Máy biến áp .
 - Công dụng, cấu tạo và kí hiệu của máy biến áp.	
 + Công dụng của máy biến áp: làm biến đổi điện áp xoay chiều.
 + Cấu tạo của máy biến áp (như hình vẽ 1): Gồm hai bộ phận chính là lõi biến áp và hai cuộn dây dẫn có điện trở nhỏ và độ tự cảm lớn. Cuộn sơ cấp có vòng được nối vào nguồn phát điện, cuộn thứ cấp có vòng được nối với tải tiêu thụ điện năng.
 + Kí hiệu của máy biến áp trên các sơ đồ mạch điện 
Hình 2
(Như hình vẽ 2)
 - Công thức của máy biến áp: 
Trong đó: 
 và lần lượt là số vòng dây của cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp
 và lần lượt là điện áp hiệu dụng ở hai đầu của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp
a.3. Truyền tải điện năng .
 - Cơ chế truyền tải điện năng đi xa. 
Gọi là điện áp ở hai đầu nguồn; là điện áp cần truyền tải; R là điện trở của dây tải điện thì cường độ hiệu dụng của dòng điện trong dây tải điện là
Nhà máy điện
Nơi tiêu thụ
Công suất hao phí trên đường dây tải điện là
Hình 3
 với 	
Từ các công thức trên ta thấy: 
Để giảm hao phí trên đường dây tải điện ta có thể:
Giảm điện trở của dây dẫn điện bằng cách tăng đường kính dây: Điều này không có lợi vì phải tăng đồng thời kích thước của dây dẫn và của trụ điện.
Tăng U bằng biến áp tăng áp: Cách này được dùng rộng rãi. Ở nơi tiêu thụ điện người ta dùng máy hạ áp để đưa điện áp về mức thường dùng (thường là 220 V ở Việt Nam).
- Các công thức về truyền tải điện năng đi xa: 
 + Công suất truyền tải: 
+ Công suất hao phí trên đường dây truyền tải: 
+ Công thức về độ sụt áp (Độ giảm điện áp giữa nơi tiêu thụ và trạm phát điện): 
+ Hiệu suất truyền tải điện năng: 
+ Độ chênh lệch về số chỉ của công tơ điện ở trạm phát điện so với nơi tiêu thụ:
Trong đó: lần lượt là công suất truyền tải và điện áp truyền tải.
 là công suất nơi tiêu thụ điện năng.
 là công suất hao phí trên đường dây truyền tải
 R là điện trở của dây truyền tải điện 
 là hệ số công suất của mạch truyền tải điện năng
 I là cường độ dòng điện chạy trong mạch truyền tải điện năng 
 là độ sụt áp giữa trạm phát và nơi tiêu thụ
 là độ chênh lệch số chỉ công tơ ở trạm phát điện và nơi tiêu thụ	
 là điện áp ở đầu tiêu thụ
 là hiệu suất truyền tải điện năng
 t là thời gian	
 là chiều dài của dây truyền tải điện
 là tiết diện của dây truyền tải điện
 là điện trở suất của vật liệu làm dây truyền tải điện
b. Ôn lại các kiến thức có liên quan mà các em đã được học trong chương trình vật lí của lớp 11 .
Công thức về liên hệ giữa điện trở và điện trở suất 
c. Các dạng toán.
 Trong quá trình giảng dạy phần này, trước khi đi cụ thể đối với từng loại bài tập tôi đã định hướng học sinh một cách tổng quát nhất, đó là kĩ năng phân tích đề bài. Đối với mỗi bài toán phần này cần chia làm các phần (phần bản chất Vật lý, phần kĩ năng biến đổi toán học và những lưu ý về các cách hiểu khác khi làm bài)
 Về phần bản chất vật lý : Cần phải giúp học sinh nhận diện được loại bài toán về truyền tải điện năng đi xa bằng cách phân loại bài tập phần này và chỉ ra được những dấu hiệu cụ thể mà đề bài thường đề cập tới.
 Sau đây tôi xin đưa ra cách giải một số loại bài tập nâng cao của phần này như sau:
 Dạng 1: Thay đổi điện áp truyền tải, giữ cố định công suất truyền tải.
 Trước khi đưa ra phương pháp giải đối với dạng bài tập này giáo viên cần lưu ý học sinh một số dấu hiệu để nhận diện dạng bài tập này như sau :
 - Thứ nhất: Đối với loại bài tập dạng này đề bài nói rất rõ công suất truyền tải là không đổi, thay đổi điện áp truyền tải. 
 - Thứ hai: Điều kiện bài toán bao giờ cũng cho là “công suất tiêu thụ của các máy móc hoặc các hộ dân ở nơi tiêu thụ là giống hệt nhau”.
 - Thứ ba: Đề bài thường yêu cầu tìm số máy móc (số hộ dân) tiêu thụ điện ở nơi tiêu thụ, hoặc đi tìm số lần điện áp truyền tải tăng lên hay giảm đi.
 Các bước thông thường để giải bài tập dạng này như sau:
 - Bước 1: Tìm công thức chủ đạo cho dạng bài toán này
 (1)
 - Bước 2: Áp dụng công thức (1) cho các lần thay đổi điện áp truyền tải:
Chú ý rằng do , nên khi không đổi thì tăng lên lần thì sẽ giảm lần
 Lần đầu: 
 Lần 2: 
 Lần 3: 
Trong đó là công suất tiêu thụ của mỗi một máy móc hoặc mỗi một hộ dân, là số máy móc (hoặc số hộ dân) tiêu thụ điện năng.
Ta có thể viết gọn lại như sau: 
 - Bước 3: Sử dụng kĩ năng toán học để giải (đề bài sẽ cho các giá trị của và hai trong ba giá trị của , ta đi tìm còn lại. Hoặc ngược lại đề bài sẽ cho các giá trị của và hai trong ba giá trị của , ta đi tìm giá trị còn lại).
 Dạng 2 : Thay đổi công suất truyền tải, giữ cố định điện áp truyền tải.
 Trước khi đưa ra phương pháp giải dạng bài toán này giáo viên cần lưu ý học sinh về các dấu hiệu để nhận biết dạng bài toán này như sau :
 - Thứ nhất: Đối với loại bài tập dạng này có trường hợp đề bài sẽ nói rõ là điện áp truyền tải không đổi, thay đổi công suất truyền tải điện; có trường hợp đề bài chỉ nói ở trạm phát điện có các tổ máy hoạt động (khi đó số tổ máy thay đổi thì công suất truyền tải rõ ràng phải thay đổi).
 - Thứ hai: Đề bài sẽ đề cập đến hiệu suất truyền tải điện năng tương ứng của các lần thay đổi công suất truyền tải.
 - Thứ ba: Nếu đề bài cho công suất truyền tải tăng hoặc giảm một số lần nào đó thì bài toán thường yêu cầu tìm số lần tăng hoặc giảm đó, hoặc đi tìm hiệu suất chưa biết.
 Nếu công suất truyền tải thay đổi do số tổ máy thay đổi thì thông thường đề bài sẽ yêu cầu xác định số tổ máy tăng thêm hoặc giảm đi, hoặc đi tìm hiệu suất chưa biết.
 Phương pháp thông thường để làm dạng toán này như sau :
 - Bước 1 : Tìm ra công thức chủ đạo có liên quan trực tiếp đến các đại lượng mà bài toán đề cập tới.
 Từ công thức hiệu suất truyền tải điện năng ta có:
 	 (2)
 - Bước 2 : Áp dụng công thức chủ đạo trên cho các lần thay đổi công suất truyền tải 
 Lần đầu: 
 Lần 2: 
 Lần 3: 
 Trong đó: là số lần tăng lên hoặc giảm xuống (hoặc là số tổ máy tương ứng của các lần thay đổi); là công suất của một tổ máy.
 - Bước 3 : Làm gọn công thức
Đặt ta có
 - Bước 4 : Sử dụng kĩ năng toán học để giải (với bài toán dạng này đề bài sẽ cho các giá trị của hiệu suất truyền tải và cho liên hệ giữa các giá trị , giải ra ta sẽ tìm được các giá trị của  ; hoặc ngược lại cho các giá trị và ta sẽ đi tìm giá trị hiệu suất chưa biết).
 Dạng 3 : Thay đổi công suất truyền tải, giữ cố định công suất nơi tiêu thụ.
 Trước khi đưa ra phương pháp giải dạng bài toán này giáo viên cần lưu ý học sinh về các dấu hiệu để nhận biết dạng bài toán này như sau :
 - Thứ nhất: Đối với loại bài tập này bao giờ đề bài cũng nói rất rõ “công suất tiêu thụ không đổi”
 - Thứ hai: Đề bài thường cho tăng giảm hiệu suất (hoặc có thể cho tăng giảm công suất hao phí).
 - Thứ ba: Đề bài thường yêu cầu tính điện áp đưa lên hai đầu đường dây tải điện lúc ban đầu hoặc lúc sau.
 Cụ thể phương pháp chung để làm dạng toán này như sau :
 - Bước 1 : Áp dụng công thức chủ đạo
 - Bước 2 : Là bước suy luận logic 
 Do không đổi nên ta sẽ viết tất cả các đại lượng và theo cho các lần thay đổi 
 Lần đầu: (3)
 (4)
 Lần 2: (5)
 (6)
Lưu ý : a, b, c, d là các hằng số sẽ được tìm ra từ bước suy luận
 - Bước 3: Lập tỉ lệ giữa (4) và (6) để tìm tỉ lệ các 
 (7)
 - Bước 4 : Lập tỉ lệ giữa (3) và (5) để tìm tỉ lệ các 
 (8)
 - Bước 5 : Thay (7) vào (8) ta có
 Lưu ý: Đối với dạng toán này thì cần phân tích rõ cho học sinh cách suy luận logic (do nên nếu chiếm thì sẽ chiếm )
d. Các ví dụ cụ thể về các dạng toán đã nêu ở trên:
 Sau đây tôi xin đưa ra một số bài toán ví dụ cụ thể mà tôi nghĩ nó rất cần cho vấn đề nâng cao chất lượng ôn thi THPT Quốc Gia.
 Bài 1 : Điện năng từ một trạm phát điện được đưa đến một khu tái định cư bằng đường dây truyền tải một pha. Cho biết, nếu điện áp tại đầu truyền đi tăng từ U lên 2U thì số hộ dân được trạm cung cấp đủ điện năng tăng từ 120 lên 144. Cho rằng chỉ tính đến hao phí trên đường dây, công suất tiêu thụ điện của các hộ dân đều như nhau, công suất của trạm phát không đổi và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng nhau. Nếu điện áp truyền đi là 4U thì trạm phát điện này cung cấp đủ điện năng cho
A. 168 hộ dân. B. 150 hộ dân. C. 504 hộ dân. D. 192 hộ dân.
Giải : + Áp dụng công thức (1) dạng 1 cho các lần thay đổi điện áp ta có:
(Với là giá trị cần tìm)
 Lần đầu: (9)
 Lần 2: (10)
 Lần 3: (11)
Trong đó: là công suất tiêu thụ điện của mỗi một hộ dân.
Từ (9) và (10) ta có: (12)
Từ (9) và (11) ta có: (13)
Lấy (13) chia cho (12) vế theo vế ta có: 
 Kết luận: Như vậy nếu điện áp truyền đi là 4U thì trạm phát điện này cung cấp đủ điện năng cho 150 hộ dân (chọn đáp án B)
 Bài 2 : Điện năng được truyền từ một nhà máy điện A có công suất không đổi tới nơi tiêu thụ B bằng đường dây một pha. Nếu điện áp truyền đi là U và ở B lắp một máy hạ áp với tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là = 30 thì đáp ứng được nhu cầu điện năng ở B. Bây giờ muốn cung cấp đủ điện năng cho B với điện áp truyền đi là 2U thì ở B phải dùng máy hạ áp có bằng
A. 63. B. 58 C. 53 D. 44
Giải : - Gọi nhu cầu sử dụng điện năng ở B là 21
 + Ban đầu khi điện áp truyền đi là U thì điện năng đáp ứng cho B sẽ là 
 + Khi điện áp truyền đi là 2U thì điện năng đáp ứng cho B sẽ là 
 Gọi điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp của máy biến áp ở B là U0 
Áp dụng công thức (1) dạng 1 cho các lần thay đổi điện áp ta có:
(Với )
 Lần đầu: 
 Lần 2: 
Ta có thể viết gọn lại như sau:
 (14)	
 (15)
Từ (14) và (15) ta tìm được: , 
Nhà máy điện A
U
USC1
U0
B
Hình 4
Nhà máy điện A
2U
USC2
U0
B
Hình 5
 + Gọi lần lượt là điện áp tương ứng đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp và công suất của cuộn sơ cấp ở lần đầu và lần 2. Ta có hiệu suất truyền tải điện năng của hai lần sẽ là:
 Lần đầu: (16)
 Lần 2: 	 (17)
 Lấy (16) chia cho (17) vế theo vế ta có:
 Kết luận: Vậy muốn cung cấp đủ điện năng cho B khi điện áp truyền đi là 2 thì ở B phải dùng máy hạ áp có . Vậy ta chọn đáp án A.
 Bài 3 : Một nhà máy phát điện gồm nhiều tổ máy có cùng công suất có thể hoạt động đồng thời, điện sản xuất ra được đưa lên đường dây một pha truyền tới nơi tiêu thụ. Coi điện áp nơi truyền đi là không đổi. Khi cho tất cả các tổ máy hoạt động đồng thời thì hiệu suất truyền tải là 80%; còn khi giảm bớt ba tổ máy hoạt động thì hiệu suất truyền tải là 85%. Để hiệu suất truyền tải đạt 95% thì số tổ máy phải giảm bớt tiếp là 
A. 3. B. 4. C. 5. D. 6.
Giải: + Gọi: là tổng số tổ máy, là công suất của mỗi một tổ máy, là số tổ máy phải giảm bớt tiếp. 
Khi số tổ máy thay đổi thì công suất truyền tải sẽ thay đổi. Công suất truyền tải của các lần sẽ là: 
 Lần đầu: 
 Lần 2: 
 Lần 3: 
 + Áp dụng công thức (2) cho các lần, ta có:
 Lần đầu: 
 (18)	
 Lần 2: 
 (19)
 Lần 3: 
 (20)
 + Lấy (19) chia cho (18) vế theo vế ta có: 
 Lấy (20) chia cho (18) vế theo vế ta có: (21)
Thay vào (21) ta tìm được .
 Kết luận: Vậy để hiệu suất truyền tải đạt 95% thì số tổ máy phải giảm bớt tiếp là 6. Vậy ta chọn đáp án D.
 Bài 4 : Điện năng được truyền từ nơi phát đến một khu dân cư bằng đường dây một pha với hiệu suất truyền tải là 90%. Nếu tăng công suất nơi phát lên 2 lần nhưng giữ nguyên điện áp nơi phát thì hiệu suất truyền tải điện năng trên chính đường dây đó là
A. 92,5%. B. 95%. C. 90%. D. 80%.
Giải: + Gọi công suấ

Tài liệu đính kèm:

  • docskkn_huong_dan_hoc_sinh_kha_gioi_phuong_phap_giai_cac_bai_to.doc
  • docBìa SKKN - Mục lục - Tài liệu tham khảo.doc
  • docMau 1(2)-Danh muc de tai SKKN da duoc xep giai cua tac gia.doc