ПЛАН - liveinternet.ru

ПЛАН
урока по физике
«Душа науки – это практическое
применение её открытий»
(У.Томсон)
ТЕМА: «Трансформаторы. Передача электроэнергии».
ЦЕЛИ:
1. Ознакомление учащихся с основными физическими характеристиками и
принципом работы трансформатора.
2. Закрепление и углубление ранее изученных знаний по темам:
«Электромагнитная индукция», «Переменный ток».
3. Развитие мышления, логики, познавательных умений.
4. Формирование интереса к предмету, к своей профессии, воспитание
бережливости и экономии.
ТИП УРОКА: Урок изучения нового материала.
ОБОРУДОВАНИЕ И ЛИТЕРАТУРА: компьютер, макеты трансформаторов,
катушки зажигания; выпрямителей; макет для показа явления
электромагнитной индукции; учебник Г.Я.Мякишев «Физика-11».
ХОД УРОКА:
I. Организационный этап.
1.1. Сообщение темы, мотивация и актуализация.
II. Объяснение новой темы преподавателем.
2.1. История создания трансформатора.
2.2. Определение трансформатора.
2.3. Устройство трансформатора.
2.4. Принцип работы.
2.5. Режимы работы, их особенности.
2.6. Условное обозначение.
2.7. Передача электроэнергии.
2.8. Применение.
2.9. Выводы.
III. Закрепление изученного материала.
3.1. Тестовая работа (раздаточный материал).
3.2. Беседа (вопросы).
3.3. Опыт: «Возникновение переменного тока в замкнутом контуре
путем изменения магнитного потока».
IV. Оборудование:
1. Катушка (проводник);
2. Магнит;
3. Амперметр.
V. Домашнее задание: учебник §24, 25, 26; упр. 3 (4) – творческое задание.
VI. Итог урока.
Конспект темы по методу Штейнберга
1. История создания трансформатора:
1875г. – изобрел
П.Н. Яблочков
1878г. – использовал
1882г. – усовершенствовал Н.Ф.Усагин
2. Определение:
Тр – устройство, служащее для преобразования переменного
напряжения (повышение или понижение ) без потери мощности.
3. Устройство:
- Магнитопровод – замкнутый стальной сердечник (Фт) – для концентрации
магнитного потока
- Первичная обмотка – подключается к источнику переменного (~)
напряжения
- Вторичная обмотка – к ней подключают нагрузку
4. Принцип работы: явление электромагнитной индукции.
По первичной обмотке протекает переменный ток, который в
сердечнике создает переменный магнитный поток. Он пронизывает
вторичную обмотку и в ней возбуждает ЭДС индукции, а по обмотке течет
переменный электрический ток.
5. Режимы работы:
- ХХ (холостой ход) – определяют коэффициент трансформации К
РР (рабочий режим) – мощность в первичной обмотке равна
приближенно мощности во вторичной цепи
- КЗ (короткое замыкание) – резкое возрастание тока, т.к. сопротивление
уменьшается (опасно)
6. Условное обозначение:
7. Передача электроэнергии: После электростанций ставят мощные
повышающие трансформаторы (для повышения напряжения), т.к. сила тока
понижается и поэтому уменьшаются потери на нагрев.
8. Применение:
- силовые (U или )
- сварочные (U )
- измерительные (J или U)
- автотрансформаторы (U )
- выпрямители (~ в пост. )
9. Выводы:
Во сколько раз повышается напряжение, во столько же раз
уменьшается сила тока и наоборот.
Результирующий магнитный поток при любых изменениях тока всегда
остаётся неизменным (Фт = const)
Тест по теме «Трансформатор»
Вариант -1
В-1
В-2
В-3
В-4
В-5
Какую физическую величину определяют в режиме холостого хода
(ХХ)?
1) ток нагрузки J2
2) напряжение на выходе Тр U2
3) коэффициент трансформации К
4) число витков N2
Как изменится магнитный поток Фт в сердечнике при увеличении
силы тока нагрузки?
1) увеличивается
2) не изменяется
3) уменьшается
4) нет правильного ответа
Нагрузка увеличивается. Как изменится потребляемая мощность Р2?
1) уменьшается
2) не изменяется
3) увеличивается
4) нет правильного ответа
При каком напряжении передают электроэнергию на дальнее
расстояние?
1) при переменном высоком
2) при переменном низком
3) при постоянном низком
4) при постоянно высоком
Обмотка высшего напряжения (ВН) имеет:
1) большое число витков «малого» сечения
2) большое число витков «толстого» сечения
3) малое число витков «малого» сечения
4) малое число витков «толстого» сечения
Тест по теме «Трансформатор»
Вариант -2
В-1
В-2
В-3
В-4
В-5
В каком режиме напряжение на первичной обмотке U1 самое
большое у трансформатора Тр?
1) рабочий режим
2) режим холостого хода ХХ
3) режим короткого замыкания КЗ
4) режим работы Тр не имеет значения
Ток во вторичной обмотке J2 увеличился. Как изменится ток в
первичной обмотке J1 ?
1) не изменяется
2) увеличивается
3) уменьшается
4) станет равным нулю
На первичной обмотке Тр постоянное напряжение. Какое
напряжение на вторичной обмотке?
1) постоянное
2) переменное однофазное
3) переменное трехфазное
4) равно нулю
К=0,2. Трансформатор -?
1) повышающий
2) понижающий
Обмотка низшего напряжения (НН) имеет:
1) большое число витков «малого» сечения
2) большое число витков «толстого» сечения
3) малое число витков «малого» сечения
4) малое число витков «толстого» сечения
КОДЫ ОТВЕТОВ:
Вопросы
Вариант-1
Вариант-2
1
3
3
2
2
2
3
3
4
4
1
1
5
1
4
ВОПРОСЫ БЕСЕДЫ
1. Зачем нужен магнитопровод?
(концентрация МП; чтобы не было рассеяния)
2. Почему магнитопровод набирается из тонких изолированных пластин?
(чтобы устранить потери на вихревые токи)
3. Как отличить по внешнему виду обмотку высшего напряжения от обмотки
низшего напряжения?
(ВН; N>; S< ; J<)
4. Увеличился ток на нагрузке во вторичной обмотке. Как изменился ток в
первичной обмотке?
(J1 ; т.к. результирующий М.поток: Фт =const)
5. Что произойдет, если случайно подключить трансформатор к источнику
постоянного тока? Закон?
(только R; J , выйдет из строя)
6. Что произойдет, если во вторичной обмотке трансформатора замкнется
один виток? Режим?
(R , Jкз ) - КЗ (короткое замыкание)
7. Для чего используется повышающий трансформатор на электростанциях?
(уменьшение потерь энергии на линии э/передач)
8. Почему
наличие
высокого
напряжения
во
вторичной
обмотке
повышающего трансформатора не приведет к большим потерям энергии в
самой обмотке?
(J )
9. Допустимо ли, сняв катушку трансформатора с сердечника подавать на неё
переменное напряжение?
( L ; XL , J ) может перегореть.
Задачи (Степаненко):
№ 1342
Решение:
N1 = 100
К = N1 / N2 = 100 / 1000 = 1/10 = 0,1
N2 = 1000
К = U1 / U2
U1 = 120В
U2 = 120 / 0,1 = 1200В
K ; U2 - ?
U2 = U1 / К
Ответ: 0,1 ; 1200В
№ 1345
Решение:
К = 10
U1 ~ E1
U1 = 220B
K = E1 / E2
r2 = 2Oм
E2 = E1 / K = 220B / 10 = 22B
J2 = 4A
U2 = E2 – J2 r2 = 22B – 4А х 2Ом = 14В
U2 - ?
Ответ: 14В