2020-2021学年高中物理-第五章-交变电流-5-电能的输送(2)教案-新人教版选修3-2.doc

2020-2021学年高中物理 第五章 交变电流 5 电能的输送（2）教案 新人教版选修3-2

2020-2021学年高中物理 第五章 交变电流 5 电能的输送（2）教案 新人教版选修3-2

年级：
姓名：

- 5 -

第五节 电能的输送
●教学目标
一、知识目标
1.如何在输送电能时来减少电能的损耗.
2.绘制电能输送电路初步图。
3.了解电能损失的电路图在哪一部分。
4.理解远距离输电为什么会用到高压。
二、技能目标
对远距离输电的分析，如何全面看待问题的所在。
三、情感态度目标
1.培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度.
2.介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情.
●教学重点
找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少P与U损失.
●教学难点
理解高压输电原理，理解电路电能损耗的具体概况。
●教学方法
逐级讨论法
●课时安排
1课时
●教学过程
一、引入新课
［师］中性笔引发的思考，从实用性和经济性的角度出发，从而引入在保质保量的前提下经济原则是我们输电线路的最终解决的问题。
二、新课教学
1.输电线上的功率损失
［师］输送电能的基本要求是什么？
［生］输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济.可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电.保质，就是保证电能的质量，即电压和频率稳定.经济是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小，电价低.
［生］学生绘制输电电路图（简易）

［师］远距离大功率输电面临的困难是什么？
［生］在输电线上电阻不能忽略，所以有功率损失和电压损失.
［师］输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？如何减小输电线上的电压损失？
［生1］由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了.这是输电线上功率损失的主要原因.
［生2］设输电电流为I，输电线的电阻为R，则功率损失为ΔP=I2R.
［生3］根据功率损失的表达式ΔP=I2R可知，要减少输电线上的功率损失，有两种方法：其一是减小输电线的电阻；其二是减小输电电流.
［师］如何减小输电线的电阻呢？
［生］根据电阻定律可知R线=ρ，要减小输电线的电阻R线，可采用下述方法：
①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.
②减小输电线的长度l不可行，因为要保证输电距离.
③增加导线的横截面积，可适当增大横截面积.太粗不可能，既不经济又架设困难.
情景创设
把功率为22KW的电能用总电阻为2Ω的导线输送到远方的用户，用220V的电压输电，导线损失的功率为多少？若改用22KV的电压输电，导线损失的功率又为多少？
［生］学生根据运算得出采用220V时，损失的功率是4000w，采用22KW时损失的功率是4KW，总结：减小输送电流的方法可以通过提高输电电压来实现。
［师］如何减小输电线中的电流呢？
［生］在输电功率一定的条件下，根据P=UI可知，要减小输电线中的电流I，必须提高输电电压U，这就是采用高压输电的道理.
2.输电线上的电压损失
［生］电压损失ΔU=U-U′=IR线
［师］如何减小电压损失，保证输电质量呢？
［生］根据电压损失的表达式ΔU=IR线可知，要减少输电线上的电压损失，有两种方法：其一是减小输电线的电阻R线；其二是减少输电电流.方法同减少功率损失.
［师］为了减少功率损失和电压损失，都需要采用高压输电，但并不是电压越高越好.因为电压越高，对输电线绝缘的要求就越高，这样不经济.实际输电时，要综合考虑各种因素.
［生］在发电机处用升压变压器升高电压，在用户处用降压变压器降低电压.
［生］学生在第一幅绘制的输电途中进行修改与设计
［师］用CAI课件展示我国远距离高压输电情况及远距离高压输电的原理.如下图所示.

［师］点评：与教师的提供的电路输送图不谋而合。
［师］通过电路图，如果把变压器看做理想变压器，能否写出变压器在输送电能的过程中功率的关系，电压的关系，电流的关系，根据图示来写出，作为今天下去考虑的问题及作业
三、小结
通过本节学习，主要学习以下问题：
1.远距离输电线路上，P损=I2R=，其中（I=）.
2.远距离高压输电中，P损和U损都能减少.
3.电站输出功率由用户消耗功率决定.
四、布置作业（略0
五、板书设计
六、本节优化训练设计
1.单相交流发电机的路端电压为220 V，输出的电功率为4400 W，发电机到用户单根输电线的电阻为2 Ω，求
（1）用户得到的电压和电功率各是多少？
（2）如果用变压比为1∶10的升压变压器升压后向用户输电，用户处再用变压比为10∶1的降压变压器降压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？