河北省邯郸四中高一物理 电能的输送教案.doc

5.5 电能的输送课 题 第 5 章 第 5 节 课时安排： 1 课时教学目标：1、知识与技能：(1) 知道输电的过程。(2) 知道什么是导线上的功率损耗和电压损耗；知道如何减小损耗。(3) 理解为什么远距离输电要用高压。(4) 会设计电能输送的示意图，并理解电压损f耗和能量损耗的关系。2、过程与方法：利用研究性学习和学生合作学习，探索物理规律。3、情感态度与价值观：(1) 通过对实际生活中的电能输送问题分析讨论，激发学生探索物理规律的热情。(2) 通过学生对用电情况调查和计算，培养学生从身边事做起养成节约能源的好习惯。学情分析：学生已经在3-1教材中学习了电路中功率、电压、电阻、电流、电阻等各个物理量关系，同时又有前一节变压器基础知识的铺垫，通过导学案引导，让学生在本节课中发现问题，解决问题，再发现问题，小组合作探究解决问题，最后达到突破难点，理解重点的目的。教学重点：设计电能输送的示意图，并理解输电过程中的电压损耗和能量损耗的关系。教学难点：输电过程中要保证输送功率不变，理解输电过程中的电压损耗和能量损耗的关系。教法：引领式教学 分组讨论 合作探究课型：新授课一、从生活走进物理1、太阳能发电站2、三峡发电站在实际生活中，为了合理地利用天然资源，水电站要建筑在河流上，火电站有时要建筑在煤矿附近。但是用电的地方却分布很广，有的地方离发电站很远。发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？输送电能的基本要求是： 可靠、保质、经济 二、探究降低输电损耗的途径【自主学习】教师给出输电原理图，学生阅读教材根据原理图完成以下内容用户发电机u输、p输iu用p用u损、p损设输电电流为i， 输电线的电阻为r，r线则功率损失为p=_有什么方法可以减少输电中功率损失？在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的 倍？在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的 倍？你认为哪个途径对于降低输电损耗更为有效？教师提问1、怎样减小电阻依据是什么？依据减小l.增大s2、怎样减小电流依据是什么？依据p=uiu：的含义是什么（设置问题让学生对本节课难点引起关注，为后面难点内容做铺垫）教师分析原理图中的物理量，师生共同找到物理量关系，写出表达式【小组合作思考与讨论】结合上个输电线路图请你指出下面叙述错在哪里，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） u=ir （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。练习： 输送10kw的电功率，采用400v的电压输电，输电线的总电阻为10，求（1）输电线中的电流？输电线中损失的电压是多少？用户得到的电压是多少？（2）输电线损失的功率是多少？用户得到的功率是多少？（3）如果采用4000v电压输电，输电线损失的功率是多少？ （1）25a 250v 150v（2）6250w 3750w（3） 62.50w 3：讨论、分析两个方案的可行性方案一:由电阻定律 可知，在输电线长度l一定的情况下，为了减小 电阻，应当选用 、 的导线。学生查阅资料：几种导体材料在20时的电阻率材料/m银1610-8铜1710-8铝2910-8钨5310-8铁1010-7目前一般用电阻率较小的 作导线材料。但是，要增大导线的横截面积，就要多耗费金属材料， ，给架线带来很大困难。方案二：减小导线中的电流i，在导线电阻不变的条件下，电流如果减小到原来的百分之一，功率损失公式 得损失功率减小到原来的 思考1：怎样才能保证我们电能不变的情况下，使输电的电流减小呢？ 思考2：怎样才能实现升高电压呢？ 思考3：升压后的电能输送到用户后，能直接用吗？还需要怎么办？ 三、探究电能输送的示意图我的设计：发电厂高压输电用户升压变压器降压变压器1基本环节14223uuuurif用线 ri1 i3i4n1n2n3n4p1p2p3p42.各物理量之间的关系升压变压器：u1u2=n1n2 i2i1=n1n2 p1=p2降压变压器：u3u4=n3n4 i3i4=n4n3 p3=p4输电导线上：u2=u+u3 p1=p+p3 p=i22r例1、某交流发电机输出功率为5105 w，输出电压为u=1.0103 v，假如输电线的总电阻r=10，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压u=380 v. ( 1 )画出输电线路的示意图（标明各部分的符号）（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）（1）（2）1：10 25：1例2、一小型发电站通过升压，降压变压器把电能输给用户。已知发电机的输出功率是500kw，端电压为500v，升压变压器原、副线圈的匝数比为1:5，两变压器间输电线的总电阻为1.5，降压变压器的输出电压为220v，不计变压器的损耗。求：（1）升压变压器的副线圈两端电压；（2）输电导线上的功率损失；（3）降压变压器原、副线圈的匝数比；（4）用户得到的功率。（1）2500v （2）60kw （3）10:1 （4）440kw思考：有一台内阻为1的发电机，供给一所学校照明电路，如图，升压变压器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线总阻为r=4，全校共22个班，每班有“220v,40w”的灯6盏，若要保证全部电灯正常发光，讨论：1）发电机的输出功率多大？ 2）发电机的电动势多大？ 3）输电效率是多少？ 4）若使用灯数减半并正常发光，发电机的输出功率是否减半？学生活动板书设计：一、探究降低输电损耗的途径14223uuu