IV- Mục đích yêu cầu của sáng kiến:
1. Thực trạng ban đầu trước khi áp dụng sáng kiến:
Thực tế, trong chương trình vật lý lớp 12 có những nội dung tương đối khó, đối với rất
nhiều học sinh nói chung, do nó có nhiều dạng và nhiều phương pháp giải khác nhau. Khi tham
gia công tác ôn thi học sinh thi Quốc gia liên quan đến chương III “ Dòng điện xoay chiều ’’ tôi
nhận thấy khả năng tiếp thu của các em còn chậm, học sinh thường cảm thấy không tự tin và
lúng túng trong việc tiếp thu kiến thức cũng như giải bài tập. Đối với bộ môn Vật lý, một bộ môn
có yêu cầu cao về phương pháp tư duy và biến đổi toán học, thì vấn đề đó càng trở nên khó khăn
và vất vả. Điều đó đặt ra cho giáo viên nhiệm vụ xây dựng nhiều phương pháp dạy học phù hợp
hơn cho học sinh, nhằm nâng cao hơn nữa hiệu quả giáo dục trong điều kiện khó khăn này.Trang 2
Đặc biệt đối với các dạng bài toán liên quan đến truyền tải điện năng tôi nhận thấy phần
lớn các em toàn học thuộc lòng công thức và áp dụng một cách máy móc.
7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 100 10 100/11 1000/11 100 k 100/21 2000/21 Ta tìm được ô số 6 như sau − 𝑇𝑎 𝑐ó: ∆𝑃 = 𝐼2𝑅 = ( 𝑃 𝑈𝑐𝑜𝑠𝜑 ) 2 𝑅 . 𝐷𝑜 𝑅, 𝑃, 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 𝑛ê𝑛 ∆𝑃~ 1 𝑈2 ⟺ 100 11 100 21 = ( 𝑘 10 ) 2 ⟺ 21 11 = 𝑘2 100 ⟹ 𝑘 ≈ 13,82 Chọn B. DẠNG 2. CÔNG SUẤT NƠI TIÊU THỤ KHÔNG ĐỔI 𝑷′=const Câu 5: Điện năng từ một trạm phát điện đến nơi tiêu thụ điện bằng một đường dây truyền tải một pha có điện trở không đổi. Khi điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây truyền tải là U thì hiệu suất truyền tải điện năng là 75%. Coi hệ số công suất của mạch truyền tải bằng 1 và công suất đến nơi tiêu thụ không đổi. Để hiệu suất truyền tải điện năng là 93,75% thì điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu dây truyền tải là A. 4 √5 𝑈 B. 2U C. 2 √5 𝑈 D. 5U Hướng dẫn giải: Bước 1: Phân tích bài toán tìm số hàng Dễ dàng tìm được số hàng bài này là 2 ( H1=75%, H2=93,75%). Kẻ bảng 4 cột và 2 hàng 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 4 5 6 7 8 Trang 16 Bước 2: Dựa vào đề bài điền các dữ kiện của các ô số. Vì công suất nơi tiêu thụ không đổi nên đặt 𝑃1 ′ = 𝑃2 ′ = 100 (𝑠ố đẹ𝑝). Ta điền được ô số 4 và ô số 8 là 100. Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 4 5 6 7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 100 100 Tìm ô số 1 và ô số 5 như sau: 𝐻 = 𝑃′ 𝑃 ⟹ 𝑃 = 𝑃′ 𝐻 − Ô 𝑠ố 1: 𝑃1 = 100 75% = 400 3 − Ô 𝑠ố 5: 𝑃2 = 100 93,75% = 320 3 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 5 6 7 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 400/3 100 320/3 100 Bước 3: Phân tích bài toán để điền các ô còn lại Yêu cầu bài toán tìm mối quan hệ giữa ô số 2 và ô số 6. Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 2 3 6 7 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 400/3 U1 100 320/3 U2 100 Để tìm ô số 3 và ô số 7 ta làm như sau: 𝑃 = ∆𝑃 + 𝑃′ ⟹ ∆𝑃 = 𝑃 − 𝑃′ ⟹ { Ô 𝑠ố 3: ∆𝑃1 = 400 3 − 100 = 100 3 Ô 𝑠ố 7: ∆𝑃2 = 320 3 − 100 = 20 3 Trang 17 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 2 6 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 400/3 U1 100/3 100 320/3 U2 20/3 100 Để tìm mối quan hệ giữa ô số 6 và ô số 2: ∆𝑃 = 𝐼2𝑅 = ( 𝑃 𝑈𝑐𝑜𝑠𝜑 )2𝑅 . 𝐷𝑜 𝑅, 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 𝑛ê𝑛 ∆𝑃~ 𝑃2 𝑈2 ⟺ 100 3 20 3 = 400 3 320 3 . 𝑈2 2 𝑈1 2 ⟹ 5 = 25 16 𝑈2 2 𝑈1 2 ⟺ 𝑈2 2 𝑈1 2 = 16 5 ⟹ 𝑈2 = 4 √5 𝑈1 Chọn A. Câu 6: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa cần tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây đi 100 lần. Giả thuyết công suất nơi tiêu thụ nhận được không đổi, điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i. Biết ban đầu độ giảm thế trên đường dây bằng 15% điện áp của tải tiêu thụ A. 10 lần. B. 92 lần. C. 8,7 lần. D. 7,8 lần. Hướng dẫn giải: Bước 1: Phân tích bài toán tìm số hàng Từ giả thuyết bài toán ta suy ra bài này chỉ có 2 hàng (Cần tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần ; ban đầu độ giảm thế trên đường dây bằng 15% điện áp của tải tiêu thụ ). Kẻ bảng 4 cột (𝑃, 𝑈, ∆𝑃, 𝑃′) 𝑣à 2 ℎà𝑛𝑔 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 4 5 6 7 8 Bước 2: Dựa vào đề bài điền các dữ kiện của các ô số. Do 𝑃′ không đổi nên ta điền được ô số 4 và ô số 8. 𝑃1 ′ = 𝑃2 ′ = 100 ( 𝑠ố đẹ𝑝) Trang 18 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 4 5 6 7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 100 100 Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa cần tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần. Ta đi tìm mối quan hệ giữa ô số 6 và ô số 2. Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 5 6 7 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ U1 100 U2 100 Bước 3: Phân tích bài toán để điền các ô còn lại Biết ban đầu độ giảm thế trên đường dây bằng 15% điện áp của tải tiêu thụ ∆𝑈1 = 15%𝑈1 ′ ⟹ ∆𝑃1 = 15%𝑃1 ′ (𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 1) Ta suy ra được ô số 3 và ô số 1 là : − Ô 𝑠ố 3: ∆𝑃1 = 15%𝑃1 ′ = 15%. 100 = 15 − Ô 𝑠ố 1: 𝑃1 = 15 + 100 = 115 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 3 5 7 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 115 U1 15 100 U2 100 Để giảm công suất hao phí trên đường dây đi 100 lần. Ta suy ra ô số 7 và ô số 5 − Ô 𝑠ố 7: ∆𝑃2 = ∆𝑃1 100 = 15 100 = 0,15 − Ô 𝑠ố 5: 𝑃2 = 0,15 + 100 = 100,15 Trang 19 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 5 7 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 115 U1 15 100 100,15 U2 0,15 100 Để tìm mối quan hệ giữa ô số 6 và ô số 2: ∆𝑃 = 𝐼2𝑅 = ( 𝑃 𝑈𝑐𝑜𝑠𝜑 )2𝑅 . 𝐷𝑜 𝑅, 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 𝑛ê𝑛 ∆𝑃~ 𝑃2 𝑈2 ⟺ 15 0,15 = ( 115 100,15 ) 2 . ( 𝑈2 𝑈1 ) 2 ⟹ 100 = 1,319. ( 𝑈2 𝑈1 ) 2 ⟹ 𝑈2 𝑈1 = 8,707 Chọn C. Câu 7: Cần phải tăng điện áp hiệu dụng ở hai đầu đường dây truyền tải lên xấp xĩ bao nhiêu lần để công suất truyền tải trên đường dây giảm 81 lần. Biết công suất truyền tải luôn bằng 1. Công suất nơi tiêu thụ không đổi và ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 10% điện áp truyền tải A. 9,1. B. 8,1. C. 8,8. D. 8,5. Hướng dẫn giải: Bước 1: Phân tích bài toán tìm số hàng Từ giả thuyết bài toán ta suy ra bài này chỉ có 2 hàng (Cần phải tăng điện áp hiệu dụng ở hai đầu đường dây truyền tải lên xấp xĩ bao nhiêu lần ; ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 10% điện áp truyền tải ). Kẻ bảng 4 cột (𝑃, 𝑈, ∆𝑃, 𝑃′) 𝑣à 2 ℎà𝑛𝑔 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 4 5 6 7 8 Trang 20 Bước 2: Dựa vào đề bài điền các dữ kiện của các ô số. Do 𝑃′ không đổi nên ta điền được ô số 4 và ô số 8. 𝑃1 ′ = 𝑃2 ′ = 100 (𝑠ố đẹ𝑝) Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 4 5 6 7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 100 100 Cần phải tăng điện áp hiệu dụng ở hai đầu đường dây truyền tải lên xấp xĩ bao nhiêu lần .Ta đi tìm mối quan hệ giữa ô số 6 và ô số 2. Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 5 6 7 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ U1 100 U2 100 Bước 3: Phân tích bài toán để điền các ô số còn lại Ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 10% điện áp truyền tải ∆𝑈1 = 10%𝑈1 ⟺ ∆𝑈1 = 0,1(𝑈1 ′ + ∆𝑈1) ⟹ 0,9∆𝑈1 = 0,1𝑈1 ′ ⟹ ∆𝑈1 = 1 9 𝑈1 ′ Do 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 1 nên ∆𝑈 ~∆𝑃, 𝑈′~𝑃′ nên ∆𝑈1 = 1 9 𝑈1 ′ ⟹ ∆𝑃1 = 1 9 𝑃1 ′ − Ô 𝑠ố 3: ∆𝑃1 = 1 9 . 100 = 100 9 − Ô 𝑠ố 1: 𝑃1 = 100 9 + 100 = 1000 9 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 3 5 7 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1000/9 U1 100/9 100 U2 100 Trang 21 Công suất truyền tải trên đường dây giảm 81 lần. Ta tìm được ô số 7 và ô số 5 − Ô 𝑠ố 7: ∆𝑃2 = ∆𝑃1 81 = 100 9 81 = 100 729 − Ô 𝑠ố 1: 𝑃2 = 100 + 100 729 = 100,137 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 5 7 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1000/9 U1 100/9 100 100,137 U2 100/729 100 Để tìm mối quan hệ giữa ô số 6 và ô số 2: ∆𝑃 = 𝐼2𝑅 = ( 𝑃 𝑈𝑐𝑜𝑠𝜑 )2𝑅 . 𝐷𝑜 𝑅, 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 𝑛ê𝑛 ∆𝑃~ 𝑃2 𝑈2 ⟺ 100 9 100 729 = ( 1000 9 100,137 ) 2 . ( 𝑈2 𝑈1 ) 2 ⟹ 81 = 1,23. ( 𝑈2 𝑈1 ) 2 ⟹ 𝑈2 𝑈1 ≈ 8,115 Chọn B. Câu 8: (THPTQG 2016 )Từ một trạm điện, điện năng được truyền tải đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Biết công suất truyền đến nơi tiêu thụ luôn không đổi, điện áp và cường độ dòng điện luôn cùng pha. Ban đầu, nếu ở trạm điện chưa sử dụng máy biến áp thì điện áp hiệu dụng ở trạm điện bằng 1,2375 lần điện áp hiệu dụng ở noi tiêu thụ. Để công suất hao phí trên đường dây truyền tải giảm 100 lần so với lúc đầu thì ở trạm điện cần sử dụng máy biến áp có tỉ lệ số vòng dây của cuộn thứ cấp với cuộn sơ cấp là A. 8,1. B. 6,5. C. 7,6. D. 10. Hướng dẫn giải: Bước 1: Phân tích bài toán tìm số hàng Từ giả thuyết bài toán ta suy ra bài này chỉ có 2 hàng (điện áp hiệu dụng ở trạm điện bằng 1,2375 lần điện áp hiệu dụng ở noi tiêu thụ; công suất hao phí trên đường dây truyền tải giảm 100 lần so với lúc đầu ). Trang 22 Kẻ bảng 4 cột (𝑃, 𝑈, ∆𝑃, 𝑃′) 𝑣à 2 ℎà𝑛𝑔 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 4 5 6 7 8 Bước 2: Dựa vào đề bài điền các dữ kiện của các ô số. Do 𝑃′ không đổi nên ta điền được ô số 4 và ô số 8. 𝑃1 ′ = 𝑃2 ′ = 100 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 4 5 6 7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 100 100 Đề bài hỏi tỉ lệ số vòng dây của cuộn thứ cấp với cuộn sơ cấp. 𝑁2 𝑁1 = 𝑈2 𝑈1 . Ta đi tìm mối quan hệ giữa ô số 6 và ô số 2. Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 5 6 7 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ U1 100 U2 100 Bước 3: Phân tích bài toán để điền các ô số còn lại Điện áp hiệu dụng ở trạm điện bằng 1,2375 lần điện áp hiệu dụng ở noi tiêu thụ 𝑈1 = 1,2375𝑈1 ′ ⟺ 𝑈1 ′ + ∆𝑈1 = 1,2375𝑈1 ′ ⟹ ∆𝑈1 = 0,2375𝑈1 ′ Do 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 1 nên ∆𝑈 ~∆𝑃, 𝑈′~𝑃′ nên ∆𝑃1 = 0,2375𝑃1 ′ − Ô 𝑠ố 3: ∆𝑃1 = 0,2375.100 = 23,75 − Ô 𝑠ố 1: 𝑃1 = 23,75 + 100 = 123,75 Trang 23 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 3 5 7 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 123,75 U1 23,75 100 U2 100 Công suất hao phí trên đường dây truyền tải giảm 100 lần so với lúc đầu. Ta tìm được ô số 7 và ô số 5 − Ô 𝑠ố 7: ∆𝑃2 = ∆𝑃1 100 = 23,75 100 = 0,2375 − Ô 𝑠ố 5: 𝑃2 = 100 + 0,2375 = 100,2375 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 5 7 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 123,75 U1 23,75 100 100,2375 U2 0,2375 100 Để tìm mối quan hệ giữa ô số 6 và ô số 2: ∆𝑃 = 𝐼2𝑅 = ( 𝑃 𝑈𝑐𝑜𝑠𝜑 )2𝑅 . 𝐷𝑜 𝑅, 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 𝑛ê𝑛 ∆𝑃~ 𝑃2 𝑈2 ⟺ 23,75 0,2375 = ( 123,75 100,2375 ) 2 . ( 𝑈2 𝑈1 ) 2 ⟹ 100 = 1,524. ( 𝑈2 𝑈1 ) 2 ⟹ 𝑈2 𝑈1 ≈ 8,100 Chọn A. DẠNG 3. ĐIỆN ÁP NƠI PHÁT KHÔNG ĐỔI Câu 9. Điện năng được truyền từ nơi phát đến nột khu dân cư bằng đường dây một pha với hiệu suất truyền tải là 90%. Coi hao phí điện năng chỉ do tỏa nhiệt trên đường dây và không vượt quá 20%. Nếu công suất sử dụng điện của khu dân cư này tăng 20% và giữ nguyên điện áp ở nơi phát thì hiệu suất truyền tải trên chính đường dây đó là A. 85,8% B. 87,7% C. 89,2% D. 92,8% Trang 24 Hướng dẫn giải: Bước 1: Phân tích bài toán tìm số hàng Từ giả thuyết bài toán ta suy ra bài này chỉ có 2 hàng ( Hiệu suất truyền tải là 90%.; công suất sử dụng điện của khu dân cư này tăng 20%). Kẻ bảng 4 cột (𝑃, 𝑈, ∆𝑃, 𝑃′) 𝑣à 2 ℎà𝑛𝑔 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 4 5 6 7 8 Bước 2: Dựa vào đề bài điền các dữ kiện của các ô số. Do U không đổi nên ta điền được ô số 2 và ô số 6 . U1=U2=U Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 4 5 6 7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ U U Để tìm hiệu suất truyền tải trên chính đường dây, ta dùng công thức: 𝐻 = 𝑃′ 𝑃 . Ta đi tìm ô số 8 và ô số 5. Bước 3: Phân tích bài toán để điền các ô số còn lại Điện năng được truyền từ nơi phát đến nột khu dân cư bằng đường dây một pha với hiệu suất truyền tải là 90%. Giả sử công suất nơi phát là P1= 100 (số đẹp) thì ta suy ra công suất nơi tiêu thụ là 𝑃1 ′= 90 (H1 =90%). Từ đó ta tính được công suất hao phí là ∆𝑃1=100-90=10. Ta điền được ô số 1, ô số 4, ô số 3. Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 3 4 5 7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 100 U 10 90 U Trang 25 Công suất sử dụng điện của khu dân cư này tăng 20%. Ta tính được ô số 8 như sau: − Ô 𝑠ố 8: 𝑃2 ′ = 90.120% = 108 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 5 7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 100 U1 10 90 U2 108 Gọi x là công suất hao phí lúc sau thì ta điền được ô số 7 và ô số 5 như sau − Ô 𝑠ố 7: ∆𝑃2 = 𝑥. − Ô 𝑠ố 5: 𝑃2 = 108 + 𝑥 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 5 7 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 100 U1 10 100 108+x U2 x 108 Để tìm mối quan hệ giữa ô số 6 và ô số 2: ∆𝑃 = 𝐼2𝑅 = ( 𝑃 𝑈𝑐𝑜𝑠𝜑 )2𝑅 . 𝐷𝑜 𝑈, 𝑅, 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 𝑛ê𝑛 ∆𝑃~𝑃2 ⟺ 10 𝑥 = ( 100 108 + 𝑥 ) 2 ⟹ [ 𝑥 ≈ 768,83 (𝑙𝑜ạ𝑖). 𝑉ì ℎ𝑎𝑜 𝑝ℎí 𝑞𝑢á 𝑙ớ𝑛 (𝐻 > 80%) 𝑥 ≈ 15,2 (𝑛ℎậ𝑛) Hiệu suất truyền tải trên chính đường dây: 𝐻 = 𝑃2 ′ 𝑃2 = 108 108 + 15,2 = 0,877 = 87,7% Chọn B. Câu 10. (THPTQG 2018 – mã đề 209) Điện năng được truyền từ một nhà máy phát điện gồm 8 tổ máy đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Giờ cao điểm cần cả 8 tổ máy hoạt động, hiệu suất truyền tải đạt 70%. Coi điện áp hiệu dụng ở nhà máy không đổi, hệ số công suất của mạch bằng 1, công suất phát điện của các tổ máy khi hoạt động là không đổi và như nhau. Khi công suất tiêu thụ điện ở nơi tiêu thụ giảm còn 72,5 % so với giờ cao điểm thì cần bao nhiêu tổ máy phát động? A. 7 B. 5 C. 4 D. 6 Trang 26 Hướng dẫn giải: Bước 1: Phân tích bài toán tìm số hàng Từ giả thuyết bài toán ta suy ra bài này chỉ có 2 hàng (Giờ cao điểm cần cả 8 tổ máy hoạt động, hiệu suất truyền tải đạt 70%.; Khi công suất tiêu thụ điện ở nơi tiêu thụ giảm còn 83% so với giờ cao điểm thì cần bao nhiêu tổ máy phát động). Kẻ bảng 4 cột (𝑃, 𝑈, ∆𝑃, 𝑃′) 𝑣à 2 ℎà𝑛𝑔 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 4 5 6 7 8 Bước 2: Dựa vào đề bài điền các dữ kiện của các ô số. Do U không đổi nên ta điền được ô số 2 và ô số 6. U1=U2=U Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 4 5 6 7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ U U Điện năng được truyền từ một nhà máy phát điện gồm 8 tổ máy đến nơi tiêu thụ. Ta điền được ô số 1. P1=8 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 3 4 5 7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 8 U U Giờ cao điểm cần cả 8 tổ máy hoạt động, hiệu suất truyền tải đạt 70%. Ta điền được ô số 4 và ô số 3. − Ô 𝑠ố 4: 𝑃1 ′ = 70%. 8 = 5,6 − Ô 𝑠ố 3: ∆𝑃1 = 𝑃1 − 𝑃1 ′ = 8 − 5,6 = 2,4 Trang 27 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 3 4 5 7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 8 U 2,4 5,6 U Khi công suất tiêu thụ điện ở nơi tiêu thụ giảm còn 72,5 % so với giờ cao điểm. Ta điền được ô số 8. − Ô 𝑠ố 8: 𝑃2 ′ = 72,5%. 5,6 = 4,06 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 5 7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 8 U 2,4 5,6 U 4,06 Đề bài yêu cầu tìm số tổ máy hoạt động lúc sau tức là tìm ô số 5 Gọi x (x < 8)là số tổ máy hoạt động lúc sau. Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 5 7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 8 U 2,4 5,6 x U 4,06 Bước 3: Phân tích bài toán để điền các ô số còn lại Ta tìm được ô số 7 như sau: ∆𝑃2 = 𝑃2 − 𝑃2 ′ = 𝑥 − 4,06 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 5 7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 8 U 2,4 5,6 x U x-4,06 4,06 Trang 28 Tìm ô số 5 𝑇𝑎 𝑐ó: ∆𝑃 = 𝐼2𝑅 = ( 𝑃 𝑈𝑐𝑜𝑠𝜑 )2𝑅 . 𝐷𝑜 𝑈, 𝑅, 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 𝑛ê𝑛 ∆𝑃~𝑃2 ⟺ 2,4 𝑥 − 4,06 = ( 8 𝑥 ) 2 ⟹ [ 𝑥 ≈ 21,67 (𝑙𝑜ạ𝑖). 𝑉ì 𝑥 < 8 𝑥 ≈ 5 (𝑛ℎậ𝑛) Chọn B. Câu 11. 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 rồi truyền đến nơi tiêu thụ. Khi cho n tổ máy hoạt động đồng thời thì hiệu suất truyền tài là 80%, còn khi giảm bớt 3 tổ máy thì hiệu suất truyền tài là 85%. Hỏi số tổ máy phải giám bớt thêm bao nhiêu để hiệu suất truyền tải đạt 95%. Coi điện áp truyền tải đi là không đổi. A. 3 B. 5 C. 4 D. 6 Hướng dẫn giải: Bước 1: Phân tích bài toán tìm số hàng Từ giả thuyết bài toán ta suy ra bài này chỉ có 3 hàng ( Hiệu suất truyền tải là 80%.; 85%, 95%). Kẻ bảng 4 cột (𝑃, 𝑈, ∆𝑃, 𝑃′) 𝑣à 3 ℎà𝑛𝑔 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Bước 2: Dựa vào đề bài điền các dữ kiện của các ô số. Do U không đổi nên ta điền được ô số 2, ô số 6 và ô số 10. U1=U2=U3=U Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ U U U Trang 29 Bước 3: Phân tích bài toán để điền các ô số còn lại Gọi 𝑥 (𝑥 > 3) là số tổ máy của nhà máy phát điện. Ta điền được ô số 1. P1=x. Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 3 4 5 7 8 9 11 12 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ x U U U Khi cho n tổ máy hoạt động đồng thời thì hiệu suất truyền tài là 80%. Ta điền được các ô số sau theo thứ tự: ô số 4, ô số 3. − Ô 𝑠ố 4: 𝑃1 ′ = 80%. 𝑥 = 0,8. 𝑥 − Ô 𝑠ố 3: ∆𝑃1 = 20%. 𝑥 = 0,2. 𝑥 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 3 4 5 7 8 9 11 12 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ x U 0,2x 0,8x U U Khi giảm bớt 3 tổ máy thì hiệu suất truyền tài là 85%. Ta điền được các ô số lần lượt theo thứ tự: ô số 5, ô số 8, ô số 7. − Ô 𝑠ố 5: 𝑃2 = 𝑥 − 3 − Ô 𝑠ố 8: 𝑃2 ′ = 85%. (𝑥 − 3) = 0,85. (𝑥 − 3) − Ô 𝑠ố 7: ∆𝑃2 = 15%. (𝑥 − 3) = 0,15. (𝑥 − 3) Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 5 7 8 9 11 12 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ x U 0,2x 0,8x x-3 U 0,15(x-3) 0,85(x-3) U Trang 30 Để tìm x ta dựa vào: ∆𝑃 = 𝐼2𝑅 = ( 𝑃 𝑈𝑐𝑜𝑠𝜑 )2𝑅 . 𝐷𝑜 𝑈, 𝑅, 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 𝑛ê𝑛 ∆𝑃~𝑃2 0,2𝑥 0,15(𝑥 − 3) = 𝑥2 (𝑥 − 3)2 ⟹ [ 𝑥 = 12 𝑥 = 3 (𝑙𝑜ạ𝑖). 𝑉ì 𝑥 > 3. Ta xác định được x=12. Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 9 11 12 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 12 U 2,4 9,6 9 U 1,25 7,65 U Gọi số tổ máy giảm bớt là y (𝑦 < 12). Hiệu suất truyền tải đạt 95%. Ta điền được ô số 9, ô số 12, ô số 11 như sau − Ô 𝑠ố 9: 𝑃3 = 12 − 𝑦 − Ô 𝑠ố 12: 𝑃3 ′ = 95%. 𝑃3 = 0,95(12 − 𝑦) − Ô 𝑠ố 11: ∆𝑃3 = 𝑃3 − 𝑃3 ′ = 0,95(12 − 𝑦) Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 9 11 12 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 12 U 2,4 9,6 9 U 1,35 7,65 12-y U 0,05(12-y) 0,95(12-y) Để tìm y ta dựa vào: ∆𝑃 = 𝐼2𝑅 = ( 𝑃 𝑈𝑐𝑜𝑠𝜑 )2𝑅 . 𝐷𝑜 𝑈, 𝑅, 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 1 𝑛ê𝑛 ∆𝑃~𝑃2 1,35 0,05(12 − 𝑦) = 92 (12 − 𝑦)2 ⟹ [ 𝑥 = 9 𝑥 = 12 (𝑙𝑜ạ𝑖) Vậy số tổ máy phải giám bớt thêm là 6 vì ban đầu đã giảm 3 tổ máy rồi. Chọn D. Trang 31 Câu 12. Điện năng được truyền từ nơi phát đến một xưởng sản xuất bằng đường dây một pha với hiệu suất truyền tải là 90%. Ban đầu xưởng sản xuất này có 90 máy hoạt động. Vì muốn mở rộng quy mô sản suất nên xưởng đã nhập về thêm một số máy. Hiệu suất truyền tải lúc sau (khi có thêm các máy mới cùng hoạt động) đã giảm bớt đi 10% so với lúc đầu. Coi hao phí điện năng chỉ do tỏa nhiệt trên đường dây, công suất tiêu thụ điện của các máy hoạt động (kể cả các máy mới nhập về ) đều như nhau và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng 1. Nếu giữ nguyên điện áp nơi phát thì số máy hoạt động đã được nhập về thêm là A. 70 B. 160 C. 50 D. 100 Hướng dẫn giải: Bước 1: Phân tích bài toán tìm số hàng Từ giả thuyết bài toán ta suy ra bài này chỉ có 2 hàng ( Hiệu suất truyền tải là 90%; Hiệu suất truyền tải lúc sau đã giảm bớt đi 10% so với lúc đầu ). Kẻ bảng 4 cột (𝑃, 𝑈, ∆𝑃, 𝑃′) 𝑣à 2 ℎà𝑛𝑔 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 4 5 6 7 8 Bước 2: Dựa vào đề bài điền các dữ kiện của các ô số. Do U không đổi nên ta điền được ô số 2 và ô số 6. U1=U2=U Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 2 3 4 5 6 7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ U U Bước 3: Phân tích bài toán để điền các ô số còn lại Ban đầu xưởng sản xuất này có 90 máy hoạt động với hiệu suất là 90% ta điền được các ô số theo thứ tự sau: Trang 32 − Ô 𝑠ố 4: 𝑃1 ′ = 90 (𝑠ố đẹ𝑝) − Ô 𝑠ố 1: 𝑃1 = 100 − Ô 𝑠ố 3: ∆𝑃1 = 100 − 90 = 10 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 1 3 4 5 7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 100 U 10 90 U Gọi x là tổng số máy sau khi nhập thêm. Ta điền được ô số 8. 𝑃2 ′ = 𝑥 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 5 7 8 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 100 U 10 90 U x Hiệu suất truyền tải lúc sau (khi có thêm các máy mới cùng hoạt động) đã giảm bớt đi 10% so với lúc đầu. Nghĩa là hiệu suất lúc sau chỉ có 80%. Ta tìm được ô số 5 và ô số 7 − Ô 𝑠ố 5: 𝑃2 = 𝑃1 ′ 𝐻2 = 𝑥 0,8 = 1,25𝑥 − Ô 𝑠ố 7: ∆𝑃2 = 1,25𝑥 − 𝑥 = 0,25𝑥 Các ô số cần tìm Các ô đã tìm được 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 5 7 𝑷 𝑼 ∆𝑷 𝑷′ 100 U 10 90 1,25x U 0,25x x Để tìm x ta dựa vào: ∆𝑃 = 𝐼2𝑅 = ( 𝑃 𝑈𝑐𝑜𝑠𝜑 )2𝑅 . 𝐷𝑜 𝑈, 𝑅, 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 𝑛ê𝑛 ∆𝑃~𝑃2 10 0,25𝑥 = 1002 (1,25𝑥)2 ⟹ 𝑥 = 160 Số máy nhập thêm là: 160-90=70. Chọn A Trang 33 Câu 13. Điện năng được truyền từ đường dây điện một pha có điện áp hiệu dụng ổn định 220 V vào nhà một hộ dân bằng đường dây tải điện có chất lượng kém. Trong nhà của hộ dân này, dùng một máy biến áp lí tưởng để duy trì điện áp hiệu dụng ở đầu ra luôn là 220 V (gọi là máy ổn áp ). Máy ổn áp này
Tài liệu đính kèm: