2018人教版选修(3-2)《电能的输送》教案.docx

课题
电能的输送
课时

教
学
目
标
一、知识目标
　　1、知道“便于远距离输送”是电能的优点之一．知道输电的过程．了解远距离输电的原理．
　　2、理解各个物理量的概念及相互关系．
　　3、充分理解 ； ； 中的物理量的对应关系．
　　4、知道什么是输电导线上的功率和电压损失和如何减少功率和电压损失.
　　5、理解为什么远距离输电要用高压.
二、能力目标
　　1、培养学生的阅读和自学能力．
　　2、通过例题板演使学生学会规范解题及解题后的思考．
　　3、通过远距离输电原理分析，具体计算及实验验证的过程，使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法：理论分析、计算和实验．
三、情感目标
　　1、通过对我国远距离输电挂图展示，结合我国行政村村村通电报导及个别违法分子偷盗电线造成严重后果的现象的介绍，教育学生爱护公共设施，做一个合格公民．
　　2、教育学生节约用电，养成勤俭节约的好习惯．

教学
重点
（l）理论分析如何减少输电过程的电能损失．（2）远距离输电的原理．
教学
难点
1． 远距离输电原理图的理解．
2．； ； 的对应关系理解．
教 学 过 程
师 生 互 动
学习感悟
任务一：预习导学
①为什么要进行远距离输电？
②输电过程主要考虑什么问题？
③为什么输电过程有电能损失？
④减少电能损失有什么方法，各适用于什么情况？

任务二：要点导学
一．.输电线上的功率损失
利用公式分析
二．输电线上的电压损失
利用公式分析

任务三：典型分析
（1）输送4800kW的电功率，采用110kV高压输电，若不考虑电抗的影响，输电导线中的电流是多少安？如果用110V电压输电，输电导线中的电流将是多少？
解：在不考虑电抗的影响时，电功率P = UI，
所以，，
其中P = 4800kW = 4800×103W.
当U = 110kV = 110×103V时，导线中电流 .
当U = 110V时，导线中的电流 .
可见，大功率输电是不可能用低电压的.
（2）指出下面的一段叙述错在那里，并说明原因.
将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率. 设输电电压为U，则功率损失为 P损 = UI. （1）
而 U = I R （2）
将（2）式代入（1）式，得到
P损 = U2 / R （3）
由（3）式可知，要减小功率损失P损，就应当用低压送电和增大输电线的电阻R.
答：题中叙述所得的结论是错的. 这是由于在分析中不看条件乱套公式所致.
输电过程中，在输电线上由电阻造成损失的功率P损跟输电线中的电流I和输电线上的电压损失△U成正比，即
P损 = I△U
其中△U = IR . R为输电线的电阻. 题中把电压损失△U = U－U′同输电电压U混同了，因而得出了错误的结论.
（3）从发电站输出的功率为200kW，输电线的总电阻为0.05Ω，用110V和11kV两种电压输电，输电线上电阻造成的电压损失各是多少伏？
解：输电线上由电阻造成的电压损失△U = IR .
而. 所以，电压损失为

其中P为输出功率，U为输电电压.
当用110V电压输电时，输电线上的电压损失为

当用11 kV电压输电时，输电线上的电压损失为

（4）如果用220V和11kV两种电压来输电，设输送的电功率、输电线上的功率损失、导线的长度和电阻率都相同，求导线的横截面积之比.
解：设输送的电功率为P，输电电压为U，送电距离为L，导线横截面积为S，电阻率为ρ.
则每根导线损失的电功率P损= I2R .
由于P = UI，，
所以，
现在，输送电功率P相同，导线电阻率ρ和长度L也相同. 在输电电压U和导线横截面积S不同时，如果要求导线上损失的电功率相同，则应有

所以 .
可见，要满足题中所设要求用220V电压输电时，导线的横截面积是11kV输电时的2500倍.
（5）一座小型水电站，它输出的电功率是20kW，输电电压是400V. 输电线的总电阻是0.5Ω，输电线上的功率损失是多少？用户得到的电功率是多少？假如用250V的电压输电，输电导线上功率的损失和用户得到的功率又各是多少？
解：用400V电压输电时，导线中电流 .
输电导线损失的电功率 P损 = I2R = 502×0.5W = 1.25kW.
用户得到的电功率P用 = P出－P损 = 20kW－1.25kW = 18.75kW.
用250V电压输电时，导线中电流 .
所以 P损 = 802×0.5W = 3.20kW.
P用 = 20kW－3.20kW = 16.80 kW.

任务四：达标提升
1.某电厂原采用电压U1输电，后改用U2 = 20U1电压输电，不考虑其它变化，则
（ ）
A. 输电电流变为原来的1/20
B. 输电线上电压损失降为原来的1/20
C. 输电线上电能损失降为原来的1/40
D. 输电效率比原来提高了39倍 （AB）
2.一台理想变压器，在同一输送电路中，以不同的电压输送相同的功率. 变压器的输入电压U保持不变，线路电阻R为定值. 当变压器的副线圈与原线圈的匝数比为 K时，线路损耗的电功率为多少？当匝数比提高到nK时，线路损耗的电功率变为原来的多少分之一？
（）
3.发电机的输出功率是10kW，输出电压是250V. 通过一只匝数比是1∶10的理想变压器向远处输电，则输电的电流强度是多少A？若输电线的总电阻是6.25Ω，那么输电线上损失的功率占总功率的百分之几？
（4A，1%）
4.一发电机输出电压500V，功率16kW. 输电线的电阻为50Ω. 用电器的额定电压为200V. 为了减少输电线功率损失，使损失最大为5%，现采用理想变压器进行高压输电. 为达到上述目的，升压变压器原副线圈的匝数比应为多少？降压变压器原副线圈的匝数比应为多少？
（1∶8， 19∶1）
学后反思与总结