人教版选修11 高压输电 第1课时 教案.docx

3.5高压输电教学目标（一）知识与技能1知道知道电能的优点，知道电能输送的基本过程。2知道降低输电损耗的两个途径。3了解电网的结构和功能，知道我国电网的基本特点。（二）过程与方法通过学生自主学习与交流合作，培养学生独立学习与合作学习的能力；通过分析论证，培养学生逻辑推理的能力。（三）情感、态度与价值观1培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。2了解配电网的结构以及输配电的全过程，培养学生关注我国电力工业发状况的意识，感受我国社会主义建设的伟大成就，激发学生学科学爱科学的热情。教学重难点1、区别导线上的输电电压u和损失电压u。2、知道仅靠增大导线的横截面积来减小输电线路的电能损耗是不可行的.教学手段运用教学资源选择投影仪、ppt教 学 过 程环节学生要解决的问题或任务教师如何教学生如何学引入新课引入：人们常把各种形式的能先转化为电能再进行传输，是因为电能可以通过电网来传输，那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑哪些因素？高压电网结构怎样它又是怎样工作的？本节课我们就来学习远距离输电的知识，请同学们认真仔细地阅读教材62-65页，思考回答以下问题。新课教学问题1：输送电能的基本要求是什么？（经济安全）问题2：远距离大功率输电面临的困难是什么？（输电线有电阻，输电电流较大）问题3：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？降低输电损耗的两个途径是什么？（功率公式）问题4：如何减小输电线的电阻呢？（电阻定律）问题5：如何减小输电线中的电流呢？（功率公式） 问题6：以上两个途径中，哪一个对于降低输电线路的损耗更有效？举例说明。问题7：大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？1 学生自主学习课本，思考回答以下问题：（10分钟）2 学生合作交流：（8分钟）对以上的问题，让学生充分展示积极讨论，之后稍加点拨。3.教师点拨精讲：（10分钟）（分析论证高压输电的原因）设发电机的输出功率为p=ui ，功率损失为 p=i22r 用户得到的功率为 p用=p-p. 由知，要减小输电线路上的电能损失，既要减小电阻r又要减小电流i ，而输电线路的电阻又不能无限制的减小，所以，减小输电电流对减小输电电能损失更为有效。由可知，当p一定时，要减小 电流i ，必须增大输电电压u,这就是远距离输电为什么采用高压的原因。 高压交流输电高压输电过程图高压输电的优点例题：如图所示，自耦变压器输入端a、b接交流稳压电源，其电压有效值uab100 v，r040 ，当滑动片处于线圈中点位置时，c、d两端电压的有效值ucd为_v，通过电阻r0的电流有效值为_a.答案:200 5解析：由理想变压器公式 得ucduab2100 v200 v，又由i2 a5 a.点评 自耦变压器铁芯上只绕一个线圈，原、副线圈共用一个绕组，最大优点是可以连续调节输出电压，缺点是低压端和高压端直接有电的联系，使用不够安全变压器的规律都适用于自耦变压器4.课堂练习（10分钟）：1关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( )a通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变b穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等c穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势d原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈答案：c 通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积s不变，故磁通量变化，a错误；因理想变压器无漏磁，故b错误；由互感现象知c正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原副线圈通过磁场联系在一起，故d错误2对理想变压器，下列说法中正确的是( )a原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大b原线圈的输入电流，随副线圈的输出电流增大而增大c原线圈的电流，不随副线圈的输出电流变化而变化d当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零答案：ab 理想变压器的原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，且随副线圈的输出功率的变化而变化，原线圈的输入电流取决于副线圈的输出电流，当副线圈的电流为零时，原线圈的电流也为零，但原线圈电压并不一定为零，故a、b正确，c、d错误 3某变电站用原、副线圈匝数比为n1n2的变压器，将远距离输送的电能送给用户，如图1所示，将变压器看作理想变压器，当变压器正常工作时，下列说法正确的是( )图1a原、副线圈电压比为n2n1b原、副线圈电流比为n1n2c原、副线圈电压比为n1n2d变压器的输入功率与输出功率的比为n1n2答案：c 电压之比等于匝数之比，根据输入功率等于输出功率，所以电流之比等于电压之比的反比，也就等于线圈匝数比的反比4如图2所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为201，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 v,60 w”灯泡一只，且灯泡正常发光，则( )图2a电流表的示数为 ab电源输出功率为1 200 wc电流表的示数为 ad原线圈端电压为11 v答案：c 因为灯泡正常发光所以副线圈中的电流i2 a a根据公式得i1i2 a a，即电流表的示数应为 a，故a错，c对；电源的输出功率等于变压器的输入功率，由p入p出可得电源的输出功率为60 w，故b选项错误；根据公式，得u1u2220 v4 400 v，故d选项错误点评 变压器的基本规律(1)电压关系：只有一个副线圈时或当有多个副线圈时(2)功率关系：p入p出：只有一个副线圈时，p1p2当有多个副线圈时p1p2p3(3)电流关系：只有一个副线圈时，由p1p2知，i1u1i2u2，得，即当有多个副线圈时，由p1p2p3知i1u1i2u2i3u3，得i1n1i2n2i3n35某变压器原、副线圈匝数比为559，原线圈所接电源电压按如图3所示的规律变化，副线圈接有负载，下列判断正确的是( )图3a输出电压的最大值为36 vb原、副线圈中电流之比为559c变压器输入、输出功率之比为559d交流电源电压有效值为220 v，频率为50 hz答案：d 由题图知原线圈电压最大值为220 v，周期t2102 s，故电压有效值为220 v，频率为50 hz；由，得输出电压的最大值为36 v，原、副线圈电流之比为955，输入、输出功率应相等，所以正确答案为d.点评 变压器的电压关系、电流关系是各物理量的有效值(或最大值)间的关系，例如公式中，若u1是有效值则u2就是有效值，若u1是最大值则u2就是最大值6如图所示，m、n为两条交流输电线，甲、乙两图是配电室中的互感器和交流电表的两种接线示意图，以下说法正确的是( )图4a在乙图中，线圈n4的导线一定比线圈n3的导线粗b甲图中的电表是交流电流表，乙图中的电表是交流电压表c甲图中的电表是交流电压表，乙图中的电表是交流电流表d甲、乙两图中的电表均为交流电流表答案：c 电压互感器输入端分别接在两根线上，次级匝数比初级匝数少；电流互感器输入端只能串联在电路中，次级匝数比初级匝数多点评 甲图是电压互感器，乙图是电流互感器，它们分别与电压表和电流表的使用方法相同，即：电压互感器测电压时需并联接入电路，电流互感器测电流时需串联接入电路它们利用变压器的原理把高电压、大电流变成低电压、小电流，以方便测量7正常工作的理想变压器的原、副线圈中，数值上一定相等的是( )a电流的频率 b端电压的峰值 c电流的有效值 d电功率答案：ad8用一理想变压器向一负载r供电，如图1所示,当增大负载电阻r时,原线圈中的电流i1和副线圈中的电流i2之间的关系是( )ai2增大,i1也增大 bi2增大,i1却减小ci2减小,i1也减小 di2减小,i1却增大【答案】c9如图示为一理想变压器和负载电阻r,下列哪些做法可增加变压器的输入功率( )a只减少副线圈匝数 b只减少原线圈匝数c只增加副线圈匝数 d只减小r的阻值【答案】bcd10一台理想变压器的原、副线圈匝数比为41