Bài giảng Lớp 9 môn Vật lí - Chủ đề: Truyền tải điện năng đi xa - Máy biến thế

 VẬT LÝ 9 
 Tiết 41,42,43 - Chủ đề: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA – MÁY BIẾN THẾ
 KIẾN THỨC TRỌNG TÂM BÀI HỌC VẬN DỤNG
A. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA C4: Cùng một công suất P được tải đi 
I. Sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện trên cùng một dây dẫn. Hãy so sánh 
Khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dây dẫn sẽ có công suất hao phí khi dùng hiệu điện thế 
một phần điện năng hao phí do hiện tượng toả nhiệt trên 500000V với khi dùng hiệu điện thế 
đường dây. 100000V.
1.Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện Giải: 
Truyền tải công suất P trên dây dẫn có điện trở R và hiệu Ta có:
điện thế đặt vào hai đầu dây U Hiệu điện thế tăng lên n lần, thì 
+ Công suất truyền tải P = U.I. công suất hao phí giảm đi n2 lần.
 2 2
 2 P .R P .R
+ Công suất hao phí P hp = RI = 2 P hp1 = 2
 U U1
2.Các cách làm giảm hao phí 2
 P .R
 - Giảm điện trở trên đường dây truyền tải điện bằng cách P hp2 = 
 U 2
giảm chiều dài l , tăng tiết diện S và chọn dây có điện trở 2
suất nhỏ. P 2.R P 2.R
 P hp2: P hp1= 2 : 2
 - Tăng hiệu điện thế U đặt vào hai đầu đường dây truyền U2 U1
tải. (phương án này tối ưu bằng cách dùng máy biến thế) 2 2
 = (U1) : (U2)
Kết luận: Để giảm hao phí điện năng do tỏa nhiệt trên = (500000V)2: (100000V)2
đường dây tải điện thì tốt nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào = 25
hai đầu đường dây.
 Vậy: P hp2 = 25 P hp1
II. VẬN DỤNG: C4,5( Như phần bên)
B. MÁY BIẾN THẾ
 C5: Buộc phải dùng máy biến thế để 
I. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế
 giảm công suất hao phí, tiết kiệm, bớt 
1. Cấu tạo: 
 khó khăn, vì dây dẫn to, nặng.
 C4 Một máy biến thế dùng trong nhà 
 cần phải hạ hiệu điện thế từ 220V 
 xuống còn 6V và 3V. Cuộn sơ cấp có 
 4000V. Tính số vòng của các cuộn thứ 
 cấp tương ứng.
 Giải:
 C4: 
 Tóm tắt:
2. Nguyên tắc hoạt động U1=220V; 
 Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay U2 = 6V; 
 ’
chiều U1 thì sẽ tạo ra trong cuộn dây đó một dòng điện xoay U 2 =3V
chiều. Lõi sắt bị nhiễm từ trở thành một nam châm có từ n1=4000 vòng
 ’
trường biến thiên; Số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của n2=? n 2=?
cuộn thứ cấp biến thiên, do đó trong cuộn dây thứ cấp xuất Giải
hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều có hiệu điện thế xoay Ta có:
chiều U2 làm đèn sáng.
 U1 n1 U2.n1 6.4000
II.Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế xoay chiều của n2 109 vòng 
 U n U 220
máy biến thế 2 2 1
 '
- Làm biến đổi hiệu điện thế xoay chiều đặt vào hai đầu dây U1 n1 ' U 2.n1
 ' ' n 2 54 vòng
của cuộn thứ cấp. U2 n2 U1
- Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ với số vòng dây 
 U n
của mỗi cuộn dây 1 1
 U2 n2
 + Nếu n1> n2 : thì U1 > U2 => Máy hạ thế.
 + Nếu n1 Máy tăng thế HƯỚNG DẪN NỘI DUNG TỰ ÔN TẬP TẠI NHÀ
 VẬT LÝ 9 - TIẾT 44 - BÀI 39:TỔNG KẾT CHƯƠNG II: ĐIỆN TỪ
A. LÝ THUYẾT
1. Nam châm vĩnh cửu.
* Đặc điểm:
 - Hút sắt hoặc bị sắt hút (ngoài ra còn hút niken, coban)
 - Luôn có hai cực, cực Bắc (N: North) sơn đỏ và cực Nam (S: South) sơn xanh hoặc trắng
 - Nếu để hai nam châm lại gần nhau thì các cực cùng tên đẩy nhau, các cực khác tên hút nhau.
* Kim nam châm: Luôn chỉ hướng Bắc-Nam địa lý (la bàn).
* Ứng dụng: Kim nam châm, labàn, Đi-na-mô xe đạp, Loa điện (loa điện có cả hai loại nam châm), động cơ điện 
 đơn giản, máy phát điện đơn giản
2. Tác dụng từ của dòng điện – Từ trường 
* Thí nghiệm ơxtet: Đặt dây dẫn song song với kim nam châm. Cho dòng điện chạy qua dây dẫn, kim nam châm 
 bị lệch khỏi vị trí ban đầu có lực tác dụng lên kim nam châm (lực từ)
* Kết luận: Dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng hay dây dẫn có hình dạng bất kì đều gây ra tác dụng lực (lực từ) 
 lên kim NC đặt gần nó. Ta nói dòng điện có tác dụng từ.
* Từ trường: là không gian xung quanh NC, xung quanh dòng điện có khả năng tác dụng lực từ lên kim NC đặt 
trong nó. 
* Cách nhận biết từ trường: Nơi nào trong không gian có lực từ tác dụng lên kim NC (làm kim nam châm lệch 
 khỏi hướng Bắc-Nam) thì nơi đó có từ trường 
3.Từ phổ - đường sức từ
a. Từ phổ: là hình ảnh cụ thể về các đường sức từ, có thể thu được từ phổ bằng rắc mạt sắt lên tấm nhựa trong đặt 
 trong từ trường và gõ nhẹ
b. Đường sức từ (ĐST):
 - Mỗi ĐST có 1chiều xác định. Bên ngoài NC,các ĐSTcó chiều đi ra từ cực Bắc (N), đi vào cực Nam (S) của NC
 - Nơi nào từ trường càng mạnh thì ĐST dày, nơi nào từ trường càng yếu thì ĐST thưa.
4. Từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua.
a. Từ phổ, Đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua:
 - Từ phổ ở bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua và bên ngoài thanh NC là giống nhau
 - Trong lòng ống dây cũng có các đường mạt sắt được sắp xếp gần như song song với nhau.
b. Quy tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua 
 các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của ĐST trong lòng ống dây.
5. Sự nhiễm từ của sắt, thép – Nam châm điện. 
a. Sự nhiễm từ của sắt thép:
* Sắt, thép, niken, côban và các vật liệu từ khác đặt trong từ trường, đều bị nhiễm từ. 
* Sau bị đã bị nhiễm từ, sắt non không giữ được từ tính lâu dài, còn thép thì giữ được từ tính lâu dài
b. Nam châm điện:
 - Cấu tạo: Cuộn dây dẫn, lõi sắt non
 - Các cách làm tăng lực từ của nam châm điện:
 + Tăng cường độ dòng điện chạy qua các vòng dây
 + Tăng số vòng dây của cuộn dây
6. Ứng dụng của NC điện: Ampe kế, rơle điện từ, rơle dòng, loa điện (loa điện có cả hai loại nam châm), máy 
phát điện kĩ thuật, động cơ điện trong kĩ thuật, cần cẩu, thiết bị ghi âm, chuông điện
a. Loa điện:
 - Cấu tạo: Bộ phận chính của loa điện : Ống dây L, nam châm chữ E, màng loa M. Ống dây có thể dao động dọc 
 theo khe nhỏ giữa hai từ cực của NC
 - Hoạt động: Trong loa điện, khi dòng điện có cường độ thay đổi được truyền từ micrô qua bộ phận tăng âm đến 
 ống dây thì ống dây dao động.Phát ra âm thanh .Biến dao động điện thành âm thanh
b. Rơle điện từ:
 - Rơle điện từ là một thiết bị tự động đóng, ngắt mạch điện, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch điện.
 - Bộ phận chủ yếu của rơle gồm một nam châm điện) và một thanh sắt non 
c. Rơ le dòng
 - Rơle dòng là một thiết bị tự động ngắt mạch điện bảo vệ động cơ, thường mắc nối tiếp với động cơ.
7. Lực điện từ.
a. .Tác dụng của từ trường lên dây dẫn có dòng điện:
 - Dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường, không song song với ĐST thì chịu tác dụng của lực điện từ
b. Quy tắc bàn tay trái
 - Đặt bàn tay trái sao cho các ĐST hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến tay giữa hướng theo chiều dòng 
 điện thì ngón tay cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực điện từ.
8: Động cơ điện 1 chiều. B. BÀI TẬP
1. Trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện xoay chiều liên tục khi số đường sức từ xuyên qua tiết 
diện S của cuộn dây
 A. Đang tăng mà chuyển sang giảm. B. Đang giảm mà chuyển sang tăng.
 C. Tăng đều đặn rồi giảm đều đặn. D. Luân phiên tăng giảm.
2. Khi cho cuộn dây dẫn kín quay trong từ trường của một nam châm thì trong cuộn dây
 A. Xuất hiện dòng điện một chiều. B. Xuất hiện dòng điện xoay chiều.
 C. Xuất hiện dòng điện không đổi. D. Không xuất hiện dòng điện.
 3. Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của 
cuộn dây A. rất lớn. B. Không thay đổi. C. Biến thiên. D. rất nhỏ
4. Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín đổi chiều khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của 
cuộn dây
 A. tăng dần theo thời gian. B. giảm dần theo thời gian.
 C. tăng hoặc giảm đều đặn theo thời gian. D. đang tăng chuyển sang giảm hoặc ngược lại.
5. Dòng điện xoay chiều khác dòng điện một chiều ở điểm
 A. dòng điện xoay chiều chỉ đổi chiều một lần.
 B. dòng điện xoay chiều có chiều luân phiên thay đổi.
 C. cường độ dòng điện xoay chiều luôn tăng.
 D. hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều luôn tăng.
6. Nam châm điện được sử dụng chủ yếu trong các thiết bị
 A. Nồi cơm điện. B. Đèn điện. C. Rơle điện từ. D. Ấm điện.
7. Quy tắc Bàn Tay Trái dùng để xác định
 A. Chiều của lực điện từ. B. Chiều của đường sức từ.
 C. Chiều của dòng điện chạy qua dây dẫn. D. Chiều của các cực nam châm.
8. Xác định câu nói đúng về tác dụng của từ trường lên đoạn dây dẫn có dòng điện.
 A. Một đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua, đặt trong từ trường và song song với đường sức từ 
 thì có lực từ tác dụng lên nó.
 B. Một đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua, đặt trong từ trường và cắt các đường sức từ thì có 
lực từ tác dụng lên nó.
 C. Một đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua, không đặt trong từ trường và cắt các đường sức từ 
 thì có lực từ tác dụng lên nó.
 D. một đoạn dây dẫn không có dòng điện chạy qua, đặt trong từ trường và cắt các đường sức từ 
 thì có lực từ tác dụng lên nó.
9. Động cơ điện là dụng cụ biến đổi
 A. Nhiệt năng thành điện năng. B. Điện năng thành cơ năng.
 C. Cơ năng thành điện năng. D. Điện năng thành nhiệt năng.
10. Các dụng cụ nào sau đây chủ yếu chuyển hóa điện năng thành cơ năng khi hoạt động?
 A. Bàn là điện và máy giặt. C. máy khoan điện và mỏ hàn điện.
 C. Quạt máy và nồi cơm điện. D. Quạt máy và máy giặt.
11. Cách nào dưới đây có thể tạo ra dòng điện cảm ứng?
 A. Nối hai cực của pin vào hai đầu cuộn dây dẫn
 B. Nối hai cực của nam châm với hai đầu cuộn dây dẫn
 C. Đưa một cực của acquy từ ngoài vào trong một cuộn dây dẫn kín
 D. Đưa một cực của nam châm từ ngoài vào trong một cuộn dây dẫn kín.
12. Cách nào dưới đây không tạo ra dòng điện?
 A. Quay nam châm vĩnh cửu trước ống dây dẫn kín
 B. Đặt nam châm vĩnh cửu trước ống dây dẫn kín
 C. Đưa một cực của nam châm từ ngoài vào trong một cuộn dây dẫn kín
 D. Rút cuộn dây ra xa nam châm vĩnh cửu\
 13.Hiện tượng nào sau đây không liên quan đến hiện tượng cảm ứng điện từ?
 A. Dòng điện xuất hiện trong dây dẫn kín khi cuộn dây chuyển động trong từ trường
 B. Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây khi nối hai đầu cuộn dây với đinamô xe đạp đang quay
 C. Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây nếu bên cạnh đó có một dòng điện khác đang thay đổi
 D. Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây nếu nối hai đầu cuộn dây vào hai cực của bình acquy
14. Thực hiện thí nghiệm với cuộn dây và nam châm điện đặt dọc theo trục của ống dây. Trường hợp 
nào không thể xuất hiện dòng điện cảm ứng?
 A. Dòng điện ổn định qua nam châm điện và cuộn dây đứng yên.