Урок физики в 9 классе.

Тема: Получение и передача переменного электрического тока. Трансформаторы.

Учитель: Емельяненко И.В.

Цели урока:

Обучающие: знакомство с понятием переменный ток; рассмотрение устройства и принципа

действия

генератора

переменного

тока;

конкретизация

представления

о

способах

передачи

электроэнергии, о взаимных переходах одного вида энергии в другой; рассмотрение устройства и

назначения трансформатора.

Развивающие: развитие логического мышления и познавательных интересов учащихся

Воспитывающие:

формирование

культуры

умственного

труда,

коммуникативных

качеств

личности.

Тип урока: комбинированный, время проведения 40мин

Основные этапы урока

1. Орг.момент

2. Актуализация опорных знаний

3. Изучение нового материала

4.Закрепление новой темы

5.Проверка знаний

6.Подведение итогов

Ход урока

1.Орг.момент- приветствие, настрой деятельности на успех

2. Актуализация опорных знаний- фронтальная беседа

Прежде чем мы будем говорить о производстве и использовании электрического тока, у меня к

вам несколько вопросов

Слайд-1

Какое явление мы можем наблюдать?

В чем заключается явление электромагнитной индукции

Можно ли изменить индукционный ток?

Как меняется направление индукционного тока?

Правило Ленца

Кем было открыто явление электромагнитной индукции?

Слайд -2

Однажды после лекции Фарадея в Королевском обществе, где он демонстрировал свои опыты, к

нему

подошел

богатый

коммерсант,

оказывавший

обществу

материальную

поддержку,

и

надменным голосом спросил:

-Все,что вы здесь показываете,господин Фарадей, действительно красиво,но теперь скажимте

мне,для чего эта магнитная индукция?

-А для чего годится только что родившийся ребенок?-ответил рассердившийся Фарадей

- А для чего годится только что родившийся ребѐнок? - ответил рассердившийся Фарадей.

На вопрос коммерсанта в последующие годы ответили многие учѐные и изобретатели, и

прежде всего, Вернер фон Сименс (1816-1892), изобретший в 1866г. динамо-машину,

положившую основу для промышленного производства электроэнергии.

На основе явления электромагнитной индукции были созданы мощные генераторы

электрической энергии, оно вызвало появление и бурное развитие электротехники и

радиотехники.

Прошло немногим более половины столетия и, как сказал американский физик

Р.Фейнман, «бесполезный новорожденный превратился в чудо-богатыря и изменил облик

Земли так, как его гордый отец не мог себе и представить

И этим богатырем, изменившим облик Земли, является генератор

Майклом Фарадеем было сделано открытие, лежащее в основе, устройства генераторов

электростанций мира

Преобладающую роль в наше время играют электромеханические индукционные

генераторы постоянного и переменного тока.

Практически они дают всю используемую энергию. Какие они имеют достоинства,

преимущества и недостатки, нам предстоит выяснить сегодня на уроке.

Слайд 3,4

2 Объяснение нового материала.

Так как мы сегодня изучаем генераторы переменного тока, давайте вспомним:

Вопрос: Что называют электрическим током?

Ответ: Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц.

Опыт с гальванометром

Что можно сказать о направлении и значении индукционного тока

Дадим определение переменному току

(Выучим на стр 174)

Слайд 5

Переменный ток имеет преимущество перед постоянным, потому что напряжение и силу

тока можно в очень широких пределах преобразовать (трансформировать) почти без

потерь, а такие преобразования необходимы во многих электро- и радиотехнических

устройствах. Но особенно большая необходимость трансформации напряжения и тока

возникает при передаче электроэнергии на большие расстояния. Электрическая энергия

обладает преимуществом перед всеми другими видами энергии: ее можно передавать по

проводам на огромные расстояния со сравнительно малыми потерями и удобно

распределять между потребителями. Главное же в том, что эту энергию с помощью

достаточно простых устройств легко превратить в другие формы: механическую,

тепловую, световую и т.д.

В современной энергетике применяются индукционные генераторы переменного тока,

действие которых основано на явлении электромагнитной индукции.

Слайд 6

Генератор – это устройство, преобразующее энергию того или иного вида в

электрическую энергию

Познакомимся с принципиальной схемой генератора

(Работа с таблицей)

Слайд 7,8

1. Ротор, вращающаяся часть генератора, создает магнитное поле от электромашины

постоянного тока.

2. Статор, состоит из отдельных пластин для уменьшения нагрева от вихревых токов,

пластины сделаны из электротехнической стали.

3. Щетки, неподвижные пластины, прижаты к кольцам и осуществляют связь

обмотки ротора с внешней цепью.

4. Кольца, чтобы подводить ток к ротору и отводить из обмотки ротора во внешнюю

цепь при помощи скользящих контактов.

5. Турбина, сочетание турбины с генератором переменного тока называется

турбогенератором.

6. Станина, корпус, внутри которой размещены статор и ротор.

7. Возбудитель, генератор, вырабатываемый постоянный ток, который подводят к

вращающему электромагниту.

В больших промышленных генераторах вращается именно электромагнит, который

является ротором

Чему равна частота промышленного тока?

Стандартная частота промышленного переменного тока равна 50 Гц во многих

странах мира, в США частота равна 60Гц, это означает, что на протяжении 1 с. ток 50 раз

течет в одну сторону и 50 раз в противоположную

Для вращения ротора генератора применяют на тепловых электростанциях паровую турбину, а на

гидроэлектростанциях водяная турбина

Существует несколько видов электростанций

Слайд

Для передачи тока от электростанций используют линии электропередач ЛЭП

(Схема подачи)

Вся ли энергия, получаемая на электростанции, доходит до потребителя? Почему происходят потери

при передаче электроэнергии?

При прохождении тока по проводам, они нагреваются. По закону Джоуля-Ленца

учитывая

ч

т

о

,

п о л у ч и м

.

О т ч е г о

з а в и с и т

к о л и ч е с т в о

т е п л о т ы ,

в ы д е л я е м о е

в

п р о в о д а х ?

Чем

сила тока, удельное сопротивление и длина проводов, тем

количество теплоты и наоборот.

Ч е м

площадь

поперечного

сечения

провода,

тем

количество

теплоты.

Но

увеличивать

S

не

в ы г о д н о ,

т а к

к а к

э т о

п р и в е д е т

к

у в е л и ч е н и ю

м а с с ы

п р о в о д о в .

Уменьшить

количество

теплоты

можно

за

счет

уменьшения

силы

тока.

Для

этого

применяют

у с т р о й с т в о ,

н а з ы в а е м о е

т р а н с ф о р м а т о р о м .

Слайд

Трансформатор

– прибор,

позволяющий

преобразовать

переменный

электрический

ток,

таким

образом, что произведение I1 U1= I2 U2. Если повышать U, то I будет уменьшаться и наоборот.

Вот эта возможность преобразовывать силу тока за счет изменения напряжения практически без

потерь

и

используется

для

передачи

электроэнергии

от

производителя

до

потребителя.

Трансформаторы могут быть повышающими и понижающими. При передаче электроэнергии на

значительное расстояние напряжение повышают до нескольких сотен киловольт, поэтому на выходе

из электростанции должен стоять повышающий трансформатор. Но так как потребитель в основном

использует

более

низкое

напряжение,

то

на

входе

в

населенный

пункт

ставят

понижающий

трансформатор.

( инструктаж по технике безопасности)

(слайд)

3 Закрепление.

-решение качественных и количественных задач

-что называется генератором

-назовите основные части генератора

-решение теста

4 Подведение итогов урока

(слайд.)

Сегодня на уроке, мы с вами разобрали принцип действия генератора, этого

внушительного сооружения из проводов, изоляционных материалов, стальных

конструкций. Не перестаю удивляться, как при таких огромных размерах в несколько

метров важнейшие детали генераторов изготавливаются с точностью до миллиметра.

Нигде в природе нет такого сочетания движущихся частей, которые могли бы порождать,

электрическую энергию столь же непрерывно и экономично

Д/з.

П р и л о ж е н и е

1

Вариант 1

1.

Что является источником энергии на ТЭС?

1)

Нефть, уголь, газ

2)

Энергия ветра

3)

Энергия воды

2.

В

какой

области

народного

хозяйства

расходуется

наибольшее

количество

производимой

электроэнергии?

1)

В промышленности

2)

В транспорте

3)

В сельском хозяйстве

3.

Как изменится выделяемое проводами количество теплоты, если увеличить площадь поперечного

сечения провода S?

1)

Не изменится

2)

Уменьшится

3)

Увеличится

4.

Какой трансформатор нужно поставить на линии при выходе из электростанции?

1)

Понижающий

2)

Повышающий

3)

Трансформатор не нужен

5.

Энергосистема — это

1)

Электрическая система электростанции

2)

Электрическая система отдельного города

3)

Электрическая

система

районов

страны,

соединенная

высоковольтными

линиями

электропередачи

Вариант 2

1.

Что является источником энергии на ГЭС?

1)

Нефть, уголь, газ

2)

Энергия ветра

3)

Энергия воды

2.

Трансформатор предназначен

1)

Для увеличения срока службы проводов

2)

Для преобразования энергии

3)

Для уменьшения выделяемого проводами количество теплоты

3.

Энергосистема — это

1)

Электрическая система электростанции

2)

Электрическая система отдельного города

3)

Электрическая

система

районов

страны,

соединенная

высоковольтными

линиями

электропередачи

4.

Как изменится выделяемое проводами количество теплоты, если уменьшить длину провода?

1)

Не изменится

2)

Уменьшится

3)

Увеличится

5.

Какой трансформатор нужно поставить на линии при входе город?

1)

Понижающий

2)

Повышающий

3)

Трансформатор не нужен