Урок в 11-м классе по теме Трансформатор. Передача электроэнергии


Тип урока: изучение нового материала.

Цель урока:

  1. Изучить устройство и принцип действия трансформатора.
  2. Рассмотреть принципы построения системы производства, передачи и
    распределения электроэнергии.

Ход урока

Фронтальный опрос домашнего задания.

(Приложение. Слайд 4)

  1. Что такое генератор?
  2. Какие генераторы знаете вы?
  3. На каком принципе основана работа генераторов переменного тока?
  4. Основные части генератора.
  5. Какими преимуществами обладает переменный ток по сравнению с постоянным?

Объяснение нового материала (проводится в виде эвристической беседы).

Учитель. Электрический ток не получил бы такого большого практического
применения если бы его нельзя было бы преобразовать почти без потерь. Это
осуществляется с помощью трансформаторов.

(Слайд 5) Трансформатор (от лат. transformo – преобразую) – устройство для
преобразования переменного тока, при котором напряжение увеличивается или
уменьшается практически без потери мощности.

(Слайды 6; 7) Сообщение ученика, подготовленное к данному уроку. Биография
П.Н.Яблочкова, его основные изобретения.



Учитель. Познакомимся с устройством трансформатора. Демонстрация
школьного разборного понижающего трансформатора. (Слайд 8)

Учитель. Вопрос к учащимся. Как объяснить возникновение напряжения на
концах вторичной катушки? В результате эвристической беседы учащиеся должны
самостоятельно ответить на вопрос, опираясь на свои знания по теме
«Электромагнитная индукция», принцип действия трансформатора (Слайд 9)

Учитель. (Слайд 10) Коэффициент трансформации U1/U2
= N1/N2 = K

K > 1трансформатор понижающий, K < 1трансформатор повышающий.

Учитель. Вопрос к учащимся. Электростанции вырабатывают ток большой
мощности – сотни тысяч киловатт. Эту мощность надо передать к потребителю,
причем так, чтобы потери были минимальны. Почему возникают эти потери? В чем
причина?

В результате размышлений (вспомнив закон Джоуля-Ленца) учащиеся должны прийти
к правильному выводу, что это тепловые потери мощности на нагревание проводов
линии электропередачи (ЛЭП). (Слайд 11)



Учитель. Вопрос к учащимся. Как же избежать этих потерь? Постараться,
чтобы учащиеся самостоятельно пришли к выводу, что если Q ≈ I2 , то
для уменьшения потерь мощности надо уменьшить силу тока. Чтобы при уменьшении
тока в линии не уменьшалась передаваемая мощность P = IU следует увеличить U во
столько же раз, во сколько раз уменьшают силу тока. (Слайд 11)

(Слайд 12) Наглядная демонстрация этого вывода на практике «Условная схема
высоковольтной линии передачи».

Закрепление.

1 Этап. Фронтально. Вопросы для закрепления. (Слайд 13)

  1. Что такое трансформатор?
  2. Изобретатель трансформатора?
  3. На каком явлении основан принцип действия трансформатора?
  4. Коэффициент трансформации?
  5. Как осуществляется передача электроэнергии на большие расстояния?

2 Этап. Тест. (Слайд 14) Выполняется учениками самостоятельно.



1. Какой ток можно подавать на обмотку трансформатора для его нормальной
работы? А. Переменный Б. Постоянный.
1) Только А 2.
2) Только Б.
3) И А, и Б.
4) Ни А, ни Б.

2. Трансформатор, содержащий в первичной обмотке 840 витков, повышает
напряжение с 220В до 660В. Каков коэффициент трансформации? Сколько витков во
вторичной обмотке?
1) К=3, N=2520
2) К=1/3, N=280.
3) К=1/3, N=2520.

3. Во сколько раз изменятся тепловые потери в линии электропередачи, если на
понижающую подстанцию будет подаваться напряжение 10 кВ вместо 100 кВ при
условии передачи одинаковой мощности:
1) Увеличатся в 10 раз.
2) Увеличатся в 100 раз.
3) Уменьшатся в 10 раз.
4) Уменьшатся в 100 раз.

3 Этап. Самооценка. Проверь себя! (Слайд 15)

1) 1.
2) 3.
3) 2.

Окончание урока.

  1. Подведение итогов урока.
  2. Домашнее задание. (Слайд 16)

Ф.11 §§38-41, упр. 5. Вопрос. Подумай! Почему гудит трансформатор?
Презентация (для желающих) «Использование трансформаторов».

Используемая литература:

  1. Учебник. Физика 11 класс. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. Издательство
    Просвещение, Москва, 2002г.
  2. Картинки заимствованы из Интернет-ресурсов.



Следующий: