I. MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Kiến thức Vật lí, ngoài các kết quả quan sát thực nghiệm để xây
dựng nên hệ thống lí thuyết hoàn chỉnh về các hiện tượng, quy luật tự
nhiên, các kết quả đó còn được đúc kết dưới dạng các định nghĩa,
định luật được mô tả bằng công cụ toán học. Vì vậy, để hiểu sâu sắc
các kiến thứVật lí, đòi hỏi phải biết kết hợp giữa nghiên cứu lí thuyết
và giải toán. Cũng như các môn khoa học khác, Vật lý học là bộ môn
khoa học cơ bản, làm cơ sở lý thuyết cho một số môn khoa học ứng
dụng mới ngày nay. Sự phát triển của Vật lý học dẫn tới sự xuất hiện
nhiều ngành kỹ thuật mới: Kỹ thuật điện, kỹ thuật điện tử, tự động
hoá và điều khiển học, công nghệ thông tin…Bộ môn vật lý được đưa
vào giảng dạy trong nhà trường phổ thông nhằm cung cấp cho học
sinh những kiến thức phổ thông, cơ bản, có hệ thống toàn diện về vật
lý. Hệ thống kiến thức này phải thiết thực, có tính ký thuật tổng hợp
và đặc biệt phải phù hợp với quan điểm vật lý hiện đại. Để học sinh
hiểu một cách sâu sắc và đầy đủ những kiến thức và có thể áp dụng
các kiến thức đó vào thực tiễn cuộc sống thì cần phải rèn luyện cho
học sinh những kỹ năng, kỹ xảo thực hành như: kỹ năng, kỹ xảo giải
bài tập; kỹ năng đo lường, quan sát…
Bài tập vật lý là một trong những công cụ hữu ích , nó có ý nghĩa
hết sức quan trọng trong việc học vật lý ở trường phổ thông. Thông
qua việc giải tốt các bài tập vật lý các em sẽ có những kỹ năng so
sánh, phân tích, tổng hợp….do đó sẽ góp phần to lớn trong việc phát
triển tư duy của học sinh. Đặc biệt bài tập vật lý giúp học sinh củng
cố kiến thức có hệ thống cũng như vận dụng những kiến thức đã học
vào việc giải quyết những tình huống cụ thể, làm cho bộ môn lôi
cuốn, hấp dẫn các em hơn.
Tuy vậy, Vật lý là một môn học khó vì cơ sở của nó là toán học.
Bài tập vật lý rất đa dạng và phong phú. Trong phân phối chương trình
số tiết bài tâp lại hơi ít so với nhu cầu cần củng cố kiến thức cho học

sinh. Chính vì thế, người giáo viên phải làm thế nào để tìm ra phương
pháp tốt nhất nhằm tạo cho học sinh niềm say mê yêu thích môn học
này. Giúp học sinh việc phân loại các dạng bài tập và hướng dẫn cách
1


giải là rất cần thiết. Việc làm này rất có lợi cho học sinh trong thời
gian ngắn đã nắm được các dạng bài tập, nắm được phương pháp giải
và từ đó có thể phát triển hướng tìm tòi lời giải mới cho các dạng bài
tương tự.
Với quy định của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo hiện nay, trong các kì
thi THPT quốc gia môn Vật lí được thi theo hình thức trắc nghiệm. Và
trong phần lớn các đề thi có khoảng từ 50% – 60% nội dung liên quan
đến bài tập. Nên để học sinh có thể giải nhanh bài toán Vật lí theo
yêu cầu của phương pháp trắc nghiệm là không hề dễ. Trong quá
trình giảng dạy của mình tại trường THPT Lê Hồng Phong, tôi cũng đã
đầu tư, nghiên cứu rất nhiều các dạng bài tập Vật lí để ôn thi học
sinh giỏi bộ môn Vật lí, ôn thi THPT Quốc Gia. Bản thân tôi cũng đã
nhận thấy rằng, nếu chúng ta biết vận dụng linh hoạt các kiến thức lí
thuyết và phương pháp giải toán thì chúng ta có thể giải quyết nhanh
chóng các bài toán Vật lí theo phương pháp trắc nghiệm.
Chúng ta đã biết rằng trong chương trình Vật lý lớp 12, bài tập về
điện xoay chiều là phức tạp và khó trong đó phần bài tập “ truyền tải
điện năng đi xa” có nhiều bài với cách giải truyền thống rất dài và dễ
sai sót. Việc nắm vững kiến thức, vận dụng kiến thức để giải các bài
tập định lượng của chương này đối với học sinh thật không dễ dàng.
Qua những năm đứng lớp tôi nhận thấy học sinh thường rất lúng
túng trong việc tìm cách giải các dạng bài tập toán này và thường lựa
chọn bỏ qua.
Với mong muốn tìm được các phương pháp giải các bài toán trắc

nghiệm một cách nhanh chóng đồng thời có khả năng trực quan hóa
tư duy của học sinh và lôi cuốn được nhiều học sinh tham gia vào quá
trình giải bài tập cũng như giúp một số học sinh không yêu thích hoặc
không giỏi môn vật lý cảm thấy đơn giản hơn trong việc giải các bài
tập trắc nghiệm vật lý, tôi chọn đề tài “SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP 4
CỘT, 5 CỘT ĐỂ GIẢI NHANH BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG
ĐI XA”
2. Mục đích nghiên cứu
2


Chuyên đề này nhằm giúp học sinh khắc sâu những kiến thức
lí thuyết , có một hệ thống bài tập và phương pháp giải chúng, giúp
các em có thể nắm được cách giải và từ đó chủ động vận dụng các
phương pháp này trong khi làm bài tập. Từ đó học sinh có thêm kỹ
năng về cách giải các bài tập Vật lí, cũng như giúp các em học sinh có
thể nhanh chóng giải các bài toán trắc nghiệm phần bài tập truyền tải
điện năng đi xa đặc biệt là những bài khó .
3. Đối tượng nghiên cứu
- Học sinh lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia.
- Giáo viên ôn thi THPT Quốc gia.
4. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện đề tài này, tôi sử dụng các phương pháp sau:
- Phương pháp chính: Nghiên cứu, thực nghiệm:
+ Tiến hành hướng dẫn học sinh giải bài tập phần “ truyền tỉ điện
năng đi xa” theo cách truyền thống và theo phương pháp 4 cột, 5 cột.
+ Điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin sau khi đã vận dụng
phương pháp 4 cột, 5 cột các lớp đề án, lớp đại trà…tại trường THPT
Lê Hồng Phong – Bỉm Sơn – Thanh Hóa.
+ Thống kê, xử lý số liệu: tổng hợp và đưa ra kết luận trên cơ sở các

thông tin và số liệu đã có.
II. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
1. Cơ sở lí luận:
1.1 Truyền tải điện năng đi xa
- Điện năng sản xuất tại các nhà máy thủy điện, nhiệt điện được
truyền tải đến nơi tiêu thụ trên các đường dây dẫn có điện trở tổng
bằng R(Ώ) dài hàng nghìn km đến nơi tiêu thụ.
- Công suất điện cần truyền tải: P = UIcosφ (1)
- Trong đó P là công suất cần truyền đi, U là điện áp đưa lên đường
dây truyền đi, I là cường độ dòng điện trên dây dẫn truyền tải, cosφ là
hệ số công suất.
- Đặt ∆P = I2R là công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây.

3


2

từ (1) suy ra I =  ∆P = I2R=

 P 
P2

 R =
R
(U cos ϕ ) 2
 U cos ϕ 

với R là điện trở đường dây.
Vậy công suất tỏa nhiệt trên đường dây khi truyền tải điện năng đi


xa là ∆P

P2
=
R
(U cos ϕ ) 2

Để khi đến nơi sử dụng thì mục tiêu là làm sao để giảm tải công suất
tỏa nhiệt P để phần lớn điện năng được sử dụng hữu ích. Có hai
phương án giảm P:
Phương án 1 : Giảm R.
Do R = ρ nên để giảm R thì cần phải tăng tiết diện S của dây dẫn.
Phương án này không khả thi do tốn kém kinh tế.
Phương án 2 : Tăng U.
Bằng cách sử dụng máy biến áp, tăng điện áp U trước khi truyền tải
đi thì công suất tỏa nhiệt trên đường dây sẽ được hạn chế. Phương án
này khả thi hơn vì không tốn kém, và thường được sử dụng trong thực
tế.
Các chú ý:
* Công thức tính điện trở của dây dẫn R = ρ. ℓ . Trong đó ρ (Ω.m) là
điện trở suất của dây dẫn, ℓ là chiều dài dây, S là tiết diện của dây
dẫn.
* Công suất tỏa nhiệt cũng chính là công suất hao phí trên đường
dây, phần công suất hữu ích sử dụng được là Pcó ích = P - ∆P =
P−

P2
R
(U cos ϕ ) 2


Từ đó hiệu suất của quá trình truyền tải điện năng là H =
4


Pcó ích
P

=

P − ∆P
∆P
= 1−
P
P

* Sơ đồ truyền tải điện năng từ A đến B : Tại A sử dụng máy tăng áp
để tăng điện áp cần truyền đi. Đến B sử dụng máy hạ áp để làm giảm
điện áp xuống phù hợp với nơi cần sử dụng (thường là 220 V). khi đó
độ giảm điện áp là U = IR = U 2A – U1B, với U2A là điện áp hiệu dụng ở
cuộn thứ cấp của máy tăng áp tại A, còn U 1B là điện áp ở đầu vào
cuộn sơ cấp của máy biến áp tại B.
* Quãng đường truyền tải điện năng đi xa so với nguồn một khoảng là
d thì chiều dài dây là ℓ = 2d
1.2. Xuất phát từ yêu cầu về đổi mới dạy học: Phương tiện
dạy học, phương pháp dạy học, kĩ thuật dạy học, cách thức dạy học là
những yếu tố căn bản quyết định đến chất lượng giờ dạy, đến hiệu
quả tác động với học sinh, giúp học sinh phát triển năng lực tư duy,
năng lực giao tiếp…Lựa chọn PPDH, phương tiện dạy học, hình thức tổ
chức dạy học và cách thức đánh giá thích hợp nhằm giúp HS học tập

tích cực, chủ động, sáng tạo.
1.3. Xuất phát từ nhu cầu học tập của học sinh hiện
nay
Trong kì thi THPT Quốc Gia và các kì thi năng lực của các trường
đại học học sinh khao khát có thể làm trọn vẹn đề Vật lý để dành
điểm cao. Với thời gian giới hạn nên phần đông các em lựa chọn bỏ
qua phần này hoặc khoanh bừa đáp án.
2. Thực trạng vấn đề
Từ quá trình khảo sát tài liệu sách giáo khoa, trên mạng internet
từ quá trình giảng dạy các ở cả ba khối, dự giờ đồng nghiệp, tôi nhận
thấy:
- Với cách giải thông thường khi gặp bài toán khó thì lời giải và tính
toán quá dài không phù hợp với thi trắc nghiệm.
- Học sinh chỉ làm được bài tập dễ hoặc các dạng bài tập có sẵn
công thức.

5


3. Giải quyết vấn đề
3.1 Dạng 1: Công suất nơi phát P không đổi
Bài toán 1
Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới điện áp 2 kV,
hiệu suất trong quá trình truyền tải là H = 80%. Muốn hiệu suất trong
quá trình truyền tải tăng đến 95% thì ta phải thay đổi hiệu điện thế
truyền đi như thế nào?
* Cách giải thông thường :
=> 1- H =
=> thay số được U2 = 4kV
* Cách giải 4 cột : Chọn P = 100 ta có

P
U
Ptt Ta Có tỉ lệ nghịch với U2 nên suy ra U = 4kV
100 2k 20 8
V
0
Bài toán 2
100 U
5
9
Điện năng từ một trạm phát điện được đưa
5 đến một khu tái định cư bằng đường dây truyền
tải một pha. Cho biết, nếu điện áp tại đầu truyền đi tăng từ U lên 2U
thì số hộ dân được trạm cung cấp đủ điện năng tăng từ 120 lên 144.
Cho rằng chỉ tính đến hao phí trên đường dây, công suất tiêu thụ điện
của các hộ dân đều như nhau, công suất của trạm phát không đổi và
hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng nhau. Tính số hộ dân
mà trạm phát này cung cấp đủ điện năng khi điện áp truyền đi là 4U.
* Cách giải thông thường
Giả sử 1 hộ dân tiêu thụ 1 công suất là P thì ta có thấy là công suất
tải điện ở nơi tiêu thụ ở 2 trường hợp đầu sẽ là 120P và 144P.
- Gọi Po và ΔP lần lượt là công suất truyền đi và công suất hao phí khi
điện áp hai đầu dây là U ta có hệ
Po−ΔP=120P
Po−ΔP/4=144P ( Khi tăng U lên 2 lần thì hao phí giảm 4 lần)
⇔Po=152P, ΔP=32P
- Khi điện áp truyền đi là 4U thì ΔP′=ΔP/16=2P.
Vậy công suất ở nơi tiêu thụ nhận được là

6



P′=Po−ΔP/16=150P.
Vậy số hộ dân được cung cấp điện là N=150
* Giải bằng phương pháp 4 cột: Chọn công suất tiêu thụ của 1 hộ
dân là 1. Ta có:
P
U
Ptt
P
U
12
0
P
2U
14 Ta có P = P+ 120 = /4 + 144 = P/16 + n => n
4
= 150.
P
4U
n
Bài toán 3:
Bằng một đường dây truyền tải, điện năng được truyền tải từ một
máy phát điện nhỏ có công suất không đổi được đưa đến xưởng sản
xuất. Nếu tại nhà máy phát điện dùng máy biến áp có tỉ số vòng dây
của cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp là 5 thì tại nơi sử dụng sẽ cung cấp
đủ điện năng cho 80 máy hoạt động. Nếu tại nhà máy phát điện dùng
máy biến áp có tỉ số vòng dây của cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp là 10
thì tại nơi sử dụng sẽ cung cấp đủ điện năng cho 95 máy hoạt động.
Nếu đặt xưởng sản xuất tại nhà máy điện thì điện năng cung cấp

được cho bao nhiêu máy ?
* Cách giải thông thường :
Gọi công suất của 1 máy là a
- TH1 : P- = 80a ( 1)
- TH2 : Ta có tỉ số vòng dây cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp tăng 2 lần so
với ban đầu nên hiệu điện thế U tăng gấp đôi hay hao phí giảm đi 4
lần
Vậy P- /4 = 95a (2)
Từ (1) và ( 2) ta có P = 100a
- TH3 : khi đặt tại xưởng sản xuất không có hao phí nên có P = 100a
vậy điện năng đủ cung cấp cho 100 máy.
* Giải bằng phương pháp 4 cột: Chọn công suất tiêu thụ của 1 máy
là 1. Ta có:
P
U
Pt
t

P

U

P

2U

P

8
0

9
5
n

Ta có P = P+ 80 = /4 + 95 = n => n = 100.
7


* Bài tập áp dụng
1- Bằng đường dây truyền tải một pha, điện năng từ một nhà máy
phát điện nhỏ được đưa đến mộtkhu tái định cư. Các kỹ sư tính toán
được rằng: nếu tăng điện áp truyền đi từ U lên 2U thì số hộ dân
đượcnhà máy cung cấp đủ điện năng tăng từ 36 lên 144. Biết rằng chỉ
có hao phí trên đường dây là đáng kể;các hộ dân tiêu thụ điện năng
như nhau. Điện áp truyền đi là 3U, nhà máy này cung cấp đủ điện
năng cho bao nhiêu hộ dân ?
2- Điện năng từ một trạm phát điện được đưa đến một khu tái định cư
bằng đường dây truyền tải một pha. Cho biết, nếu điện áp tại đầu
truyền đi tăng từ U lên 2U thì số hộ dân được trạm cung cấp đủ điện
năng tăng từ 120 lên 156. Cho rằng chỉ tính đến hao phí trên đường
dây, công suất tiêu thụ điện của các hộ dân đều như nhau, công suất
của trạm phát không đổi và hệ số công suất trong các trường hợp đều
bằng nhau. Vậy để cung cấp điện cho 180 hộ dân thì hiệu điện thế
cần nâng lên bao nhiêu ?
3- Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới điện áp 20 kV,
hiệu suất trong quá trình truyền tải là H = 80%. Muốn hiệu suất trong
quá trình truyền tải tăng đến 95% thì ta phải thay đổi hiệu điện thế
truyền đi như thế nào?
4- Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới điện áp 40 kV,
hiệu suất trong quá trình truyền tải là H = 80%. Tăng hiệu điện thế lên

tới 80kV thì hiệu suất truyền tải điện năng là bao nhiêu?
5- Điện năng từ một nhà máy đc đưa đến nơi tiêu thu nhờ các dây
dẫn,tại nơi tiêu thụ cần một công suất không đổi.ban đầu hiệu suất
tải điện là 90%.Muốn hiệu suất tải điện là 96%cần giảm cường độ
dòng điện trên dây tải đi bao nhiêu phần trăm?
6- Một máy phát điện xoay chiều một pha truyền đi một công suất
điện không đổi. Khi điện áp hiệu dụng hai đầu đường dây là U thì hiệu
suất truyền tải là 75%. Hỏi phải tăng hiệu điện thế hiệu dụng lên bao
nhiêu lần để hiệu suất truyền tải tăng thêm 21%?
3.2 Dạng 2: Công suất tiêu thụ P’ không đổi
Bài toán 1
8


Người ta truyền tải điện năng đến một nơi tiêu thụ bằng đường
dây một pha có điện trở R. Nếu điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu
đường dây là U = 220 V thì hiệu suất truyền tải điện năng là 60%. Để
hiệu suất truyền tải tăng đến 90% mà công suất truyền đến nơi tiêu
thụ vẫn không thay đổi thì điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường
dây bằng bao nhiêu?
* Cách giải thông thường
Gọi P là công suất của tải tiêu thụ ; P 1 P2 lần lượt là công suất nơi phát
lúc đầu và lúc sau.
Công
suất
hao
phí
lúc
đầu
:

(1)
Công suất hao phí sau đó : (2)
Và (3)
(4)
Từ (1), (2), (3), (4) ta có:
(5)
Từ (3), (4), (5) có
Vậy ta có
=> U2 = 359,3 V
* Giải bằng phương pháp 4 cột:
Chọn công suất tiêu thụ của 54 ( vì 54 chia hết cho 0,6 và 0,9). Ta có:
P
U
Pt
t
Ta có
90
U1 36
5
4
60
U2 6
5
Bài toán 2
4
Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, ở
cuối nguồn không dùng máy hạ thế. Cần phải tăng điện áp của nguồn
lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần
nhưng vẫn đảm bảo công suất nơi tiêu thụ nhận được là không đổi.
Biết điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i và ban đầu

độ giảm điện áp trên đường dây bằng 10% điện áp của tải tiêu thụ.
- Cách giải thông thường
Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây
Công suất hao phí khi chưa tăng điện áp và khi tăng điện áp
9


P12

∆P1 =
P22

∆P2 =

R
U12

R
U 22

Với P1 = P + ∆P1 ; P1 = I1.U1

Với P2 = P + ∆P2 .

Độ giảm điện áp trên đường dây khi chưa tăng điện áp
∆U = 0,1(U1-∆U) ---- 1,1 ∆U = 0,1U1

∆U = I1R =

U1

11

------>R =

U1
11I 1

=

U 12
11P1

∆P1 P12 U 22
U
P
= 2 2 = 100 ⇒ 2 = 10 2
∆P2 P2 U1
U1
P1

P1 = P + ∆P1
P2 = P + ∆P2 = P + 0,01∆P1 = P + ∆P1 - 0,99∆P1 = P1 –
0,99∆P1

P12

Mặt khác ∆P1 =
P2

Do đó:


R
U 12

=

U 12
11 P
P
P12 21 = 1
11
U1

U2
P − 0,99∆P1
= 10
= 10 1
= 10
U1
P1
P1

P1 − 0,99.
P1

P1
11 = 9,1

Vậy U2 = 9,1 U1
* Giải bằng phương pháp 4 cột:

Chọn Ptt = 100 Vì
P
U
Ptt
110 U1 10
10
0
100, U2 0,1
10
Bài toán 3:
01
0

10


Cần phải tăng điện áp hiệu dụng hai đầu một đường dây truyền
tải lên xấp xỉ bao nhiêu lần để công suất truyền tải trên đường dây
giảm đi 81 lần. Biết hệ số công suất trên dây luôn bằng 1. Biết công
suất nơi tiêu thụ nhận được là không đổi và ban đầu độ giảm điện áp
trên đường dây bằng 10% điện áp của tải tiêu thụ.
A. 9,1
B. 8,2
C. 8,8
D. 8,5
* Cách giải thông thường
Chứng minh công thức ( rất dài và phức tạp)

* Giải bằng phương pháp 4 cột:
Chọn công suất tiêu thụ của 729 ( vì 729 chia hết cho 9 và 81).

Ta có:
P
U
Ptt
810 U1 81
72 Ta có
9
* Nhận xét : từ bài tập dạng 2 trở đi việc giải
730 U2 1
72 bài toán theo cách thông thường rất dài và khó
9
kể cả việc nhớ công thức cũng khó khăn, dễ
nhầm lẫn trong khi đó giải bài toán theo phương pháp 4 cột lại rất dễ
dàng và nhanh chóng.
* Bài tập áp dụng
1- Điện năng từ một trạm phát điện đến một 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
11


truyền tải điện năng là 80%. Coi hệ số công suất của mạch truyền tải
bằng 1 và công suất tới nơi tiêu thụ không đổi. Để hiệu suất truyền tải
điện năng là 90% thì điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây
truyền tải là bao nhiêu?
2- Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, ở cuối nguồn dung máy
hạ thế có tỉ số vòng dây bằng 2. Cần phải tăng điện áp của nguồn lên
bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần
nhưg vẫn đảm bảo công suất nơi tiêu thụ nhận được là không đổi.Biết
điện áp tức thời u cùng pha với hiệu dòng điện tức thời I và ban đầu

độ giảm điện thế trên đường dây bằng 15% điện áp của tải tiêu thụ.
3- Cần phải tăng điện áp hiệu dụng hai đầu một đường dây truyền tải
lên xấp xỉ bao nhiêu lần để công suất truyền tải trên đường dây giảm
đi 25 lần. Biết hệ số công suất trên dây luôn bằng 1. Biết công suất
nơi tiêu thụ nhận được là không đổi và ban đầu độ giảm điện áp trên
đường dây bằng 20% điện áp của tải tiêu thụ
3.3 Dạng 3: Hiệu điện thế nơi phát không đổi
Bài toán 1:
Điện năng được truyền từ nơi phát đến một khu dân cư bằng
đường dây tải điện một pha với hiệu suất truyền tải 75%. Coi hao phí
chỉ do tỏa nhiệt trên dây và không vượt quá 40%. Nếu công suất sử
dụng điện của khu dân cư này tăng thêm 25% và giữ nguyên điện áp
nơi phát thì hiệu suất truyền tải điện năng trên chính đường dây đó là
bao nhiêu?
* Cách giải thông thường
ΔP=P2R/U2cos2φ=P2x ( x không đổi)
Ban đầu: =Px=1−H=1−0,75=0,25
Sau khi công suất sử dụng tăng lên 25%:
P′−ΔP′=1,25(P−ΔP)=0,9375P
→P′−P2x=0,9375P
→
Đặt P′/P=k , ta có: k−0,25k2=0,9375→k=2,5 và k=1,5
Với k=2,5 ta suy ra:
H=1−ΔP′/P′=1−P′x=1−2,5Px=0,375=37,5% (loại vì hao phí không
quá 40%)
Với k=1,5ta suy ra:
12


H=1−ΔP′/P′=1−P′x=1−1,5Px= 0,625=62,5%

*Giải bằng phương pháp 4 cột
P
U
Ptt
100 U 25
75
93,7 U x
93,
5+x
75
Ta có
=> x= 156,25 và x = 56,25
=> H = 37,5% (loại vì hao phí không quá 40%), H =62,5%
Bài toán 2:
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. Coi điện áp nơi truyền đi là không đổi. Khi cho
tất cả các các tổ máy hoạt động đồng thời thì hiệu suất truyền tải là
80%, còn khi bớt đi 3 tổ máy hoạt động thì hiệu suất truyền tải là
85%. Để hiệu suất truyền tải đạt 95% thì số tổ máy phải giảm bớt tiếp
là bao nhiêu ?
* Cách giải thông thường
Gọi số tổ máy là n, công suất 1 máy là P

* Giải bằng phương pháp 4 cột
P
U
Ptt
n
U

0,2n
0,8n
n-3 U
0,15(n- 0,85(n3)
3)
n-x U
0,05(n- 0,95(nx)
x)

13


Ta có
và => x= 9 vậy cần giảm bớt 6 tổ
Bài toán 3 :
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 xuất
nên xưởng đã nhập thêm một số máy. Hiệu suất truyền tải lúc sau
(khi có thêm các máy mới cùng hoạt động) đã giảm đi 10% so với ban
đầu. Coi hao phí điện năng chỉ do tỏa nhiệt trên đường dây, công suất
tiêu thụ điện của các máy hoạt động (kể các máy mới nhập về) đều
như nhau và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng nhau 1.
Nếu giữ nguyên điện áp nơi phát thì số máy hoạt động đã được nhập
về thêm là bao nhiêu ?
* Cách giải thông thường
+ Hiệu suất truyền tải điện năng

Trong đó P1, P2 lần lượt là công suất truyền đi trước và sau khi nhập
thêm n máy và P0 là công suất tiêu thụ mỗi máy.

+ Mặt khác ΔP=

→ Thay vào (1), ta tìm được n = 70.
* Giải bằng phương pháp 4 cột
14


P
U
100 U
1,25 U
x

10
0,25x

Ptt
90
x

Ta có =>=
=> x= 160 vậy cần nhập thêm 70 máy
* Bài tập áp dụng:
1- Điện năng được truyền từ nơi phát đến một khu dân cư bằng đường
dây tải điện một pha với hiệu suất truyền tải 80%. Coi hao phí chỉ do
tỏa nhiệt trên dây và không vượt quá 20%. Nếu công suất sử dụng
điện của khu dân cư này tăng thêm 20% và giữ nguyên điện áp nơi
phát thì hiệu suất truyền tải điện năng trên chính đường dây đó là bao
nhiêu?
2- Một nhà máy phát điện gồm nhiều tổ máy có cùng công suất có thể

hoạt động đồng thời, điếnản xuất ra được đưa lên đường dây rồi
truyền đến nơi tiêu thụ. Coi điện áp nơi truyền đi là không đổi. Khi cho
tất cả các các tổ máy hoạt động đồng thời thì hiệu suất truyền tải là
70%, còn khi bớt đi 4tổ máy hoạt động thì hiệu suất truyền tải là
85%. Để hiệu suất truyền tải đạt 95% thì số tổ máy phải giảm bớt tiếp
là bao nhiêu ?
3- Một nhà máy phát điện gồm nhiều tổ máy có cùng công suất có thể
hoạt động đồng thời, điếnản xuất ra được đưa lên đường dây rồi
truyền đến nơi tiêu thụ. Coi điện áp nơi truyền đi là không đổi. Khi cho
tất cả các các tổ máy hoạt động đồng thời thì hiệu suất truyền tải là
80%, còn khi bớt đi 3 tổ máy hoạt động thì hiệu suất truyền tải là
85%. Giảm tiếp đi 6 tổ máy thì hiệu suất truyền tải là bao nhiêu?
4- Điện năng được truyền từ nơi phát đến một xưởng sản xuất bằng
đường dây một pha với hiệu suất truyền tải là 80%. Ban đầu xưởng
sản xuất này có 80 máy hoạt động, vì muốn mở rộng quy mô sản xuất
nên xưởng đã nhập thêm một số máy. Hiệu suất truyền tải lúc sau
(khi có thêm các máy mới cùng hoạt động) đã giảm đi 10% so với ban
đầu. Coi hao phí điện năng chỉ do tỏa nhiệt trên đường dây, công suất
tiêu thụ điện của các máy hoạt động (kể các máy mới nhập về) đều
15


như nhau và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng nhau 1.
Nếu giữ nguyên điện áp nơi phát thì số máy hoạt động đã được nhập
về thêm là bao nhiêu ?
3.4 Phương pháp 5 cột
Bài toán 1:
Điện năng được truyền từ một nhà máy điện A có công suất không
đổi đến nơi tiêu thụ B bằng đường dây một pha. Nếu điện áp truyền là
U và ở B lắp một máy hạ áp với tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và cuộn

thứ cấp k=30 thì đáp ứng được 20/21 nhu cầu điện năng ở B. Bây giờ,
nếu muốn cung cấp đủ điện cho B với hiệu điện thế truyền đi là 2U thì
dùng máy hạ áp có k bằng bao nhiêu? Coi hệ số công suất luôn bằng
1, bỏ qua mất mát năng lượng trong máy biến áp.
* Cách giải thông thường:
+ Gọi P0 là công suất nơi tiêu thụ B:

Theo giả thuyết bài toán

Máy hạ áp ở B phải có tỉ số vòng dây sơ cấp và thứ cấp là

* Giải theo phương pháp 5 cột
Hiệu điện thế sau khi hạ áp đưa ra tiêu thụ là 220V ( có thể chọn hiệu
điện thế này bằng 1) nên hiệu điện thế trước khi hạ áp là 220 X 30 =
6600V
P
U
I
P’
U’
UI/33 U
1/330 20
6600
16


0
UI/33 2U
0


1/660

21

1386
0

K= = 63
Bài toán 2:
Điện năng được truyền từ một nhà máy điện A có công suất không
đổi đến nơi tiêu thụ B bằng đường dây một pha. Nếu điện áp truyền là
U và ở B lắp một máy hạ áp với tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và cuộn
thứ cấp k=40 thì đáp ứng được 80% nhu cầu điện năng ở B. Bây giờ,
nếu muốn cung cấp cho B với hiệu điện thế truyền đi là 2U thì dùng
máy hạ áp có k’ = 30 thì đáp ứng được bao nhiêu nhu cầu của B? Coi
hệ số công suất luôn bằng 1, bỏ qua mất mát năng lượng trong máy
biến áp.
Nhận xét: đây là bài toán được đánh giá là khó trên “ thư viện
vật vật lý” thuộc phổ 9 điểm trong đề thi THPT quốc gia tôi xin giải
bằng phương pháp 5 cột
Hiệu điện thế sau khi hạ áp đưa ra tiêu thụ là 1 ( có thể chọn hiệu
điện thế này bằng 1) nên hiệu điện thế trước khi hạ áp là U’ = 40x1 =
40V và U” = 30 x 1 = 30V
P
U
I
P’
U’
2U
U

2
80
40
2U
2U
1
30
30
Vậy đáp ứng được 30% nhu cầu của B
* Bài tập áp dụng
1- Điện năng được truyền từ một nhà máy điện A có công suất không
đổi đến nơi tiêu thụ B bằng đường dây một pha. Nếu điện áp truyền là
U và ở B lắp một máy hạ áp với tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và cuộn
thứ cấp k=20 thì đáp ứng được18/21 nhu cầu điện năng ở B. Bây giờ,
nếu muốn cung cấp đủ điện cho B với hiệu điện thế truyền đi là 3U thì
dùng máy hạ áp có k bằng bao nhiêu? Coi hệ số công suất luôn bằng
1, bỏ qua mất mát năng lượng trong máy biến áp.
2- Điện năng được truyền từ một nhà máy điện A có công suất không
đổi đến nơi tiêu thụ B bằng đường dây một pha. Nếu điện áp truyền là
U và ở B lắp một máy hạ áp với tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và cuộn
17


thứ cấp k=40 thì đáp ứng được 70% nhu cầu điện năng ở B. Bây giờ,
nếu muốn cung cấp cho B với hiệu điện thế truyền đi là 3U thì dùng
máy hạ áp có k’ = 30 thì đáp ứng được bao nhiêu nhu cầu của B? Coi
hệ số công suất luôn bằng 1, bỏ qua mất mát năng lượng trong máy
biến áp.

4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo

dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường
- Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu và khảo sát với học sinh 2
lớp 12 C1, , 12C4, năm học 2019 - 2020 sau khi các em học bài “ Máy
biến áp, truyền tải điện năng đi xa”. Lớp 12C4 dạy học thông thường;
lớp 12C1 dạy theo phương pháp 4 cột, 5 cột.
+ Với lớp 12C4, lớp đại trà, khối A, sĩ số 43 khi học phần này các em
chỉ có thể làm được bài tập dạng 3.1 và thời gian dài chưa đáp ứng
được thi trắc nghiệm.
+ Với lớp 12C1 sĩ số 33 học sinh, lớp khối A các em rất hứng thú lắng
nghe, hứng thú làm bài tập dạng 3.1, 3,2 rất nhanh, dạng 3,3 và 5 cột
mất nhiều thời gian hơnnhưng không còn sợ dạng bài tập này.
Sau tiết học học sinh làm phiếu học tập kết quả như sau
Lớp

12C1 ( 33 học 12C4 ( 43 học
sinh)
sinh)
Yếu: 3 - <5 điểm
0%
11,6%
TB : 5- <7 45,5%
86,1%
điểm
Khá
:
7- 36,36%
2,3%
<8điểm
Giỏi
:

> 18,14%
0%
8điểm
Trên đây là những việc tôi áp dụng vào thực tiễn giảng dạy của mình
trong một tiết học vật lý. Qua thực tế giảng dạy lớp 12C1, 12 C4 cũng
trong các năm học trước , tôi nhận thấy kết quả giờ học đã đổi thay
18


rõ rệt. Cụ thể, những câu hỏi tôi đặt ra khi chưa thực hiện đề tài và
khi thực hiện đề tài (như thống kê ở phần đầu SKKN) đã có kết quả là
câu trả lời khác biệt. Sự thay đổi thể hiện rõ trong quá trình theo dõi
giờ học khi thực hiện giáo án thử nghiệm:
- Về tâm lí, thái độ: Học sinh từ sợ bài tập khó, ít hứng thú với
môn Vật lí với giờ văn ... sang háo hức, thích thú
- Về nhận thức: Từ việc học máy móc, hoặc cố gắng nhớ công
thức sang vận dụng phương pháp để giải bài tập
- Hành vi: Từ ngần ngại chờ đợi thầy cô giảng giải, phân tích,
không vận dụng kiến thức đã học vào thực tế sang tích cực tham gia
các hoạt động xây dựng giờ học, chủ động thể hiện năng lực cá nhân,
các em chủ động chiếm lĩnh kiến thức, thi nhau làm bài tập .
III. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
I. Kết luận:
Với những suy nghĩ và định hướng về phương pháp giải
nhanh những bài toán khó cụ thể như đã trình bày ở trên, tôi nhận
thấy việc chinh phục điểm cao môn Vật lý với các em không quá khó,
quá nhọc nhằn. Tôi đã vận dụng tốt các phương pháp dạy học, các
thiết bị cần thiết, các kiến thức liên môn vừa đáp ứng được yêu cầu
về đổi mới, đảm bảo nguyên lí học đi đôi với hành, vừa phát triển
được năng lực cá nhân theo hướng tự học và giả quyết vấn đề , đem

lại hứng thú cho người học . Tôi tin, các thầy cô giáo đứng trước mỗi
bài học đều có cách thức, phương pháp để đem đến sức hấp dẫn và
hiệu quả cao nhất cho bài dạy mà mục đích là đem đến cho học sinh
những phương pháp chinh phục điểm cao trong các kỳ thi quyết định
của cuộc đời. Đề tài của tôi không phải là bước đột phá hay độc đáo,
nhưng nó là kinh nghiệm dạy học mà tôi rút ra cho chính mình, với
mong muốn đem đến những thay đổi trong cảm xúc và nhận thức của
học sinh ở giờ học Vật lí hiện nay.
2. Kiến nghị:
2.1. Với giáo viên:
- Với mỗi dạnh bài tập và đặc biệt là dạng bài tập khó, giáo viên cố
gắng tìm ra một phương pháp giải nhanh, ngắn và hiệu quả giúp học
sinh không thụ động máy móc học thuộc và nhớ công thức quá nhiều,
19


đồng thời các phương pháp phải này phù hợp với thời gian và yêu cầu
của đề thi trắc nghiệm.
- Liên tục tự học, tiếp cận với các phương pháp mới.
2.2. Với các cấp quản lí giáo dục:
- Trường học nên mua thêm các sách tham khảo về đổi mới phương
pháp dạy học, các tài liệu chuyên ngành chuyên sâu để phục vụ tốt
công tác dạy và học
Trên đây là một số đề xuất của chúng tôi. Đề tài còn nhiều hạn chế,
mong nhận được sự góp ý, xây dựng của đồng nghiệp để được phát
triển khoa học hơn, có tính khả thi cao hơn.
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG Thanh Hóa, ngày 26 tháng 6
ĐƠN VỊ
năm 2020
TÔI XIN CAM KẾT KHÔNG

COPY

Hà Thị Lý

20


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách giáo khoa Vật lí 12 ( Chương trình nâng cao), Nhà xuất
bản Giáo dục
2. Sách giáo viên Vật lí 12 ( Chương trình nâng cao, Nhà xuất
bản Giáo dục
3. Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức, kĩ năng môn Vật lí 12,
Nxb Giáo dục.
4. Tài liệu trên Thư viện vật lí, Tuyển sinh 24/7, Moon.vn ( Nguồn
Internet)

21