《電能的遠(yuǎn)距離輸送》學(xué)習(xí)任務(wù)單

《電能的遠(yuǎn)距離輸送》學(xué)習(xí)任務(wù)單學(xué)習(xí)任務(wù)單課程基本信息學(xué)科：高中物理年級(jí)：學(xué)期：課題：魯科版（2019）選擇性必修第二冊(cè)第三章第4節(jié)電能的遠(yuǎn)距離輸送學(xué)生信息姓名：學(xué)校：班級(jí)：學(xué)號(hào)：學(xué)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)一：了解電能遠(yuǎn)距離輸送的必要性。目標(biāo)二：理解遠(yuǎn)距離輸電的原理，知道輸電線上的功率損失和電壓損失。目標(biāo)三：掌握減少輸電線上功率損失的方法。課前學(xué)習(xí)任務(wù)1、認(rèn)真閱讀教材上關(guān)于電能遠(yuǎn)距離輸送的相關(guān)章節(jié)內(nèi)容，對(duì)電能遠(yuǎn)距離輸送有個(gè)初步的概念。2、思考一下生活中哪些地方需要遠(yuǎn)距離輸送電能，并且嘗試去分析為什么電能在輸送過(guò)程中可能會(huì)有損耗。課上學(xué)習(xí)任務(wù)【學(xué)習(xí)任務(wù)一】電能遠(yuǎn)距離輸送的必要性思考：?jiǎn)栴}一：咱們的發(fā)電廠一般都建在哪里呢？是建在城市中心還是偏遠(yuǎn)的地方呢？讓同學(xué)們討論一下然后回答。其實(shí)發(fā)電廠很多都建在能源產(chǎn)地，像煤礦附近的火力發(fā)電廠，或者河流上的水力發(fā)電廠，這些地方往往離城市等用電中心比較遠(yuǎn)，這就需要遠(yuǎn)距離輸送電能啦。問(wèn)題二：如果不進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送電能，會(huì)有什么后果呢？同學(xué)們可以想象一下，如果只能在發(fā)電廠附近用電，那很多地方都得自己建發(fā)電廠，這多浪費(fèi)資源和空間呀?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)二】遠(yuǎn)距離輸電的原理、輸電線上的功率損失和電壓損失活動(dòng)1：原理探究咱們來(lái)想象一下，電能就像水流一樣，從發(fā)電廠這個(gè)源頭出發(fā)，通過(guò)電線這個(gè)“管道”輸送到遠(yuǎn)方。電線是有電阻的，就像水管對(duì)水流有阻力一樣。當(dāng)電流通過(guò)輸電線路時(shí)，根據(jù)焦耳定律，會(huì)產(chǎn)生熱量，這就造成了功率損失。輸電線上功率損失的計(jì)算公式是P損=I2R線，這里的I是輸電線上的電流，R線是輸電線路的電阻。那電壓損失呢？可以根據(jù)歐姆定律得到，電壓損失的表達(dá)式為ΔU=IR線。思考：?jiǎn)栴}一：怎么才能知道輸電線上的功率損失到底有多大呢？我們可以通過(guò)給定的輸電線路的電阻、輸電電流等參數(shù)，利用上面的公式計(jì)算出來(lái)。問(wèn)題二：如果輸電電流增大，功率損失會(huì)怎么變化呢？同學(xué)們可以根據(jù)公式討論一下，很容易發(fā)現(xiàn)功率損失會(huì)隨著輸電電流的增大而增大。活動(dòng)2：舉例分析假設(shè)一個(gè)輸電線路的電阻是5歐姆，輸電電流是10安培，那輸電線上的功率損失是多少呢？同學(xué)們可以自己動(dòng)手算一下，按照公式P損=I2R線=102×5=500瓦。【學(xué)習(xí)任務(wù)三】減少輸電線上功率損失的方法思考：?jiǎn)栴}一：從功率損失的公式P損=I2R線來(lái)看，有哪些辦法可以減少功率損失呢？有的同學(xué)可能會(huì)想到減小輸電線路的電阻，這是個(gè)好辦法?？梢酝ㄟ^(guò)選用電阻率小的材料做電線，或者增大電線的橫截面積來(lái)減小電阻。還有呢？我們還可以減小輸電電流。問(wèn)題二：怎么減小輸電電流呢？根據(jù)公式P=UI，在輸送功率一定的情況下，我們可以提高輸電電壓，這樣輸電電流就會(huì)減小。這就是為什么我們要采用高壓輸電的原因啦。總結(jié)提升：今天在課堂上我們學(xué)習(xí)了電能遠(yuǎn)距離輸送的很多知識(shí)，大家一起回顧一下。首先我們知道了電能遠(yuǎn)距離輸送是非常必要的，然后了解了遠(yuǎn)距離輸電的原理，還知道了輸電線上的功率損失和電壓損失的計(jì)算方法，最后掌握了減少功率損失的方法。課堂習(xí)題：練習(xí)1：某輸電線路的電阻為10歐姆，輸電電流為5安培，輸電線上的功率損失是多少？（____________）練習(xí)2：如果要把輸電線上的功率損失減小到原來(lái)的四分之一，在輸電電壓不變的情況下，輸電電流應(yīng)該變?yōu)樵瓉?lái)的多少？（____________）練習(xí)3：一條輸電線路，輸送功率為1000千瓦，輸電電壓為10千伏，輸電線路電阻為20歐姆，求輸電線上的電壓損失是多少？（____________）課后作業(yè)：1、完成教材上這一節(jié)對(duì)應(yīng)的課后練習(xí)題。2、思考一下，如果在特殊環(huán)境下，比如在山區(qū)或者海底進(jìn)行電能遠(yuǎn)距離輸送，會(huì)面臨哪些特殊的問(wèn)題呢？答案：練習(xí)1：根據(jù)公式P損=I2R線=52×10=250瓦。練習(xí)2：由P損=I2R線可知，功率損失與電流的平方成正比。要使功率損失減小到原來(lái)的四分之一，則電流應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)