2020-2021学年物理人教版选修3-2教学教案5.5-电能的输送.doc

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课题5.5电能的输送课型新授课讲课刘启俊时间3月8日教学目标一、知识目标
了解交变电流从变电站到用户的输电过程；
知道远距离输电是输电线上的损失与哪些因素有关；
掌握高压输电的原理；
知道远距离输电线路的基本构成，会对简单的远距离输电线路进行定量计算。
二、能力目标
1、通过例题板演使学生学会规范解题及解题后的思考；
三、情感目标
1、通过对我国远距离输电的学习，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、难点降低输电损失的途径；
远距离输电的原理及有关计算；
分清输电电压和输电线上的电压；教学方法体验式教学，小组探究法，讲授法教学准备PPT课件，投影仪，多媒体
【教学过程设计】
【导入新课】
环节一展示生活用电图片
1、随着科技的进步，我们的生活越来越离不开电了，那么电是怎样产生的呢？
答：发电厂
环节二展示各种发电站
2、你们知道都有哪些类型的发电厂呢？
答：水力发电站，风力发电站，火力发电站，核力发电站等等
3、这些发电站距离我们都比较远，我们怎样用电呢？
答：输电线。
这就涉及一个电能输送的问题。今天我们就来研究一下电能输送的相关问题。
【推进新课】
同学们通过预习，请回答这个问题：
环节三：讨论为什么不直接从发电站输送用户
例1：输送10Kw的电功率，采用400V的电压输电，线路总电阻为10Ω，（1）输电导线中的电流是多少？线路损失的电压是多少？用户得到的电压是多少？
（2）输电线中损失的电功率是多少？用户得到的电功率是多少？

ΔP=I2r线
环节四：探究降低输电损耗的途径
根据公式P=ΔP+P用分析，如果发电站的输出功率一定，即P一定，在输电线上损失的功率越多，我们用户得到的功率就越少。那么根据公式ΔP=I2r，
降低输电线上损失的电功率有哪些途径呢？
答：1）减小输电线的电阻，（2）减小输电电流。
根据电阻定律，输电长度一定的情况下，如何减小电阻呢？
答：（1）用电阻率较小的材较料
（2）增加导线的横截面积
展示各金属的金属率
我们选择银做输电线的材料吗？为什么？
答：不，银太贵，不经济，也不安全。
我们选择那种材料做输电线的材料？
答：我们选择铜和铝输电线的材料。
探讨增大输电线路的面积对减小电阻的可行性
把功率P=200KW的电能用铝线输送到L=10Km以外的地方，要使功率损耗为输电功率的10％，如果用U=110V的电压输电，导线的截面积S约需多大？
（ρ＝2.9×10-8Ω·m）
答：不可以，太粗用材料很多，给线路铺设带来很多困难。
讨论：减小电阻和减小输送电流，哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效？（下面我们通过计比较一下）
问题：电流I一定，r线减为原来的，线路上损失的功率减为原来的几分之一？
r线一定，电流I减为原来的，线路上损失的功率减为原来的几分之一？答：,
引导：由此可见，哪种方式更为有效？显然是减小输电电流
在输送功率P一定的情况下，如何减小输电电流呢？
下面我们对下面线路进行计算

结论：采用高压输电是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。
环节五：远距离输电的原理（讲授为主）
1、输电环节：
发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位
2、交代我国目前采用的远距离输电方式
110kv220kv330kv500kv
3、学生讨论，补充完善输电原理图。
在下图中添加上升压变压器和降压变压器：

4、结合上图探究输电线路上各物理量间关系
（1）、功率P1，P2，ΔP，P3，P4之间有什么关系呢？

（2）、电压U1，U2，ΔU，U3，U4之间有什么关系呢？

（3）、电流I1，I2，I线，I3，I4之间有什么关系呢？

（4）、如何计算损失功率ΔP呢？

（5）、如何计算输电线分得的电压ΔU呢？

【例2】将电厂发出的400V电压通过升压变压器，采用10kV电压输送10kW的电功率，线路总电阻为10欧。
（1）升压变压器的原副线圈匝数比是多少？
（2）输电导线中的电流是多少？线路损失的电压是？
若降压器的匝数比为45︰1，用户得到的电压是多少？
（3）输电线路中损失的电功率是多少？用户得到的功率有多少？
简单输送电路的计算和步骤
①画出供电图
②以变压器铁心为界线分出各个回路,各回路可独立运用欧姆定律分析.
③各回路间通过线圈匝数比与电压比和电流比的关系,总功率不变等联系求解。
环节五：介绍电网供电
如果给我们学校供电的只有一个发电站，该发电站出故障了，我们则无法用电了。如何解决这个问题呢？
答：几个发电站同时供电。
阅读课本了解什么是电网？采用电网供电的有什么优点？
答：电力的供应更加可靠，质量更高。
【课堂小结】
本节课我们学习了如何降低输电损耗的方法-----高压输电，了解了高