淮北市濉溪縣高中物理第五章交變電流5.5電能的輸送教案選修3-2

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精55 電能的輸送教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1知道“便于遠(yuǎn)距離輸送”是電能的優(yōu)點(diǎn)，知道輸電過程。2知道降低輸電損耗的兩個(gè)途徑。3了解電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)和意義。(二)過程與方法通過思考、討論、閱讀,培養(yǎng)學(xué)生閱讀、分析、綜合和應(yīng)用能力（三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀1培養(yǎng)學(xué)生遇到問題要認(rèn)真、全面分析的科學(xué)態(tài)度。2介紹我國(guó)遠(yuǎn)距離輸電概況，激發(fā)學(xué)生投身祖國(guó)建設(shè)的熱情。教學(xué)重點(diǎn)找出影響遠(yuǎn)距離輸電損失的因素，使學(xué)生理解高壓輸電可減少功率與電壓損失。教學(xué)難點(diǎn)理解高壓輸電原理，區(qū)別導(dǎo)線上的輸電電壓u和損失電壓u。教學(xué)方法自學(xué)討論法、閱讀法、講解法.教學(xué)手段多媒體課件教學(xué)過程（一)引入新課人們常把各種

2、形式的能（如水流能、燃料化學(xué)能、核能）先轉(zhuǎn)化為電能再進(jìn)行傳輸，這是因?yàn)殡娔芸梢酝ㄟ^電網(wǎng)來傳輸，那么電能在由電廠傳輸給用戶過程中要考慮什么問題？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)遠(yuǎn)距離輸電的知識(shí)，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真仔細(xì)地閱讀教材，回答老師提出的下列問題(二）進(jìn)行新課1降低輸電損耗的兩個(gè)途徑1、輸送電能的基本要求是什么?輸送電能的基本要求是：可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì).可靠,是指保證供電線路可靠地工作，少有故障和停電。保質(zhì)，就是保證電能的質(zhì)量，即電壓和頻率穩(wěn)定。經(jīng)濟(jì)是指輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗小。2、遠(yuǎn)距離大功率輸電面臨的困難是什么？在輸電線上有功率損失。3、輸電線上功率損失的原因是什么?功率損失的表達(dá)式是什么？降低

3、輸電損耗的兩個(gè)途徑是什么？由于輸電線有電阻，當(dāng)有電流流過輸電線時(shí)，有一部分電能轉(zhuǎn)化為電熱而損失掉了.這是輸電線上功率損失的主要原因。設(shè)輸電電流為i，輸電線的電阻為r,則功率損失為p=i2r。根據(jù)功率損失的表達(dá)式p=i2r可知，要減少輸電線上的功率損失，有兩種方法：其一是減小輸電線的電阻;其二是減小輸電電流。4、如何減小輸電線的電阻呢?根據(jù)電阻定律可知r=，要減小輸電線的電阻r，可采用下述方法：減小材料的電阻率.銀的電阻率最小，但價(jià)格昂貴,目前選用電阻率較小的銅或鋁作輸電線。減小輸電線的長(zhǎng)度l不可行，因?yàn)橐ＷC輸電距離。增加導(dǎo)線的橫截面積，可適當(dāng)增大橫截面積。太粗不可能，既不經(jīng)濟(jì)又架設(shè)困難。5、

4、如何減小輸電線中的電流呢?閱讀并回答教材45頁“思考與討論中的問題。在輸電功率一定的條件下,根據(jù)p=ui可知，要減小輸電線中的電流i,必須提高輸電電壓u，這就是采用高壓輸電的道理.6、以上兩個(gè)途徑中，哪一個(gè)對(duì)于降低輸電線路的損耗更有效？舉例說明。采用高壓輸電。在輸電電流一定的情況下，線路電阻減為原來的一半，線路中損耗的功率減為原來的。在線路電阻一定的情況下，電壓提高一倍，線路中的電流減為一半，而損耗的功率減為原來的。7、大型發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓不符合遠(yuǎn)距離輸電的要求,怎么辦？而到達(dá)目的地的電壓也不符合用戶的要求，怎么辦？在發(fā)電機(jī)處用升壓變壓器升高電壓,在用戶處用降壓變壓器降低電壓.投影片展示我國(guó)遠(yuǎn)

5、距離高壓輸電情況及遠(yuǎn)距離高壓輸電的原理。如下圖所示。設(shè)發(fā)電機(jī)的輸出功率為p，則功率損失為p=i22r用戶得到的功率為p用=pp.輸電線路上的電壓損失為：u=i2r，則u3=u2u。8、目前,我國(guó)常用的遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有哪幾種?有110 kv、220 kv、330 kv，輸電干線采用500 kv的超高壓，西北電網(wǎng)正在建設(shè)750kv的線路。9、是不是輸電電壓越高越好？為什么?不是。電壓越高，對(duì)輸電線路和變壓器的要求越高,建設(shè)費(fèi)用越高。實(shí)際輸送電能時(shí)，要綜合考慮，如輸送功率的大小、距離的遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求等，要依照不同情況選擇合適的輸電電壓。2電網(wǎng)供電10、采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)是什么?可以在能源

6、產(chǎn)地使用大容量發(fā)電機(jī)組，降低一次能源的輸送成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，電網(wǎng)可以減少斷電的風(fēng)險(xiǎn),調(diào)劑不同地區(qū)電力供需平衡，保障供電質(zhì)量。例 某交流發(fā)電機(jī)輸出功率為510.5 w，輸出電壓為u=1。010.3 v,假如輸電線的總電阻r=10 ，在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的5%,用戶使用電壓u=380 v。(1）畫出輸電線路的示意圖（下圖）。(標(biāo)明各部分的符號(hào))（2)所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是多少？（使用的變壓器是理想變壓器）（三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)通過本節(jié)學(xué)習(xí),主要學(xué)習(xí)以下問題:1降低輸電損耗的兩個(gè)途徑：減小線路電阻和減小輸電電流.減小輸電電流是最有效的途徑。遠(yuǎn)距離輸電線路

7、上，p損=i2r=，其中（i=）。采用高壓輸電可以達(dá)到減小輸電電流的目的。2電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)（四）實(shí)例探究高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)【例1】遠(yuǎn)距離輸送交變電流都采用高壓輸電。我國(guó)西北電網(wǎng)正在建設(shè)750kv線路。采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是 ( ）a可節(jié)省輸電線的銅材料 b可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率c可減少輸電線上的能量損耗 d可加快輸電的速度 遠(yuǎn)距離輸電的過程【例2】某小型水電站發(fā)電機(jī)輸出的電功率為100 kw，輸出電壓 250 v，現(xiàn)準(zhǔn)備向遠(yuǎn)處輸電，所用輸電線的總電阻為8 ，要求輸電時(shí)在輸電線上損失的電功率不超過輸送電功率的5,用戶獲得220 v電壓。求應(yīng)選用匝數(shù)比為多大的升壓變壓器和降壓變壓器?（理想變壓器）

8、(五）鞏固練習(xí)1在遠(yuǎn)距離輸電過程中，為減少輸電線路上的電能損失，可采用的最佳方法是 a使輸電線粗一些b減短輸電線長(zhǎng)度c減少通電時(shí)間 d采用高壓輸電2遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交變電流，若輸電電壓提高到原來的n倍，則下列說法中正確的是 （ )a輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼膎倍b輸電線上的電壓損失變?yōu)樵瓉淼?/n2c輸電線上的電功率損失變?yōu)樵瓉淼?/nd若輸電線上的電功率損失不變,輸電線路長(zhǎng)度可變?yōu)樵瓉淼膎2倍3下列關(guān)于減小遠(yuǎn)距離輸電導(dǎo)線上熱損耗的說法中，正確的是 ( ）a因?yàn)闊峁β蕄=，所以應(yīng)降低輸送電壓，增大輸電導(dǎo)線電阻，才能減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗b因?yàn)闊峁β蕄=iu，所以應(yīng)采用低電壓、小電流輸電，才能減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗c因?yàn)闊峁β蕄=i2r，所以可采用減小輸電線電阻或減小輸送電流的方法來減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗d以上說法均不正確4發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓為u1，發(fā)電廠至學(xué)校的輸電導(dǎo)線的總電阻為r，通過導(dǎo)線的電流為