《电能的输送》教学设计.docx

电能的输送教学设计 龙港第二高级中学 杨礼栋教材分析：电能的输送这节课是解决减少交流电在输送过程中能量和电压损失问题，需用到较多的物理知识：变压器、电功率、焦耳定律、电阻定律、欧姆定律等。教材通过输送电能的基本要求（可靠、保质、经济），得到输电线上有电压、电能损失及减少损失的办法。教学设想：教材中都是理论分析和结论，缺少实验验证，学生没有一个感性认识。而电能的输送又是与生活实践紧密联系的内容，具有很强的现实意义。所以，在本课的教学中，本人采用了以一个简易的模拟输电过程作为课堂引入，让学生思考探讨输电线变长之后为何灯泡变暗，后面再配合例题1的计算，学生就更加深刻体会到远距离电能必需要解决电能的损失问题，引导学生在应用知识过程中，提高了分析综合能力，还培养了科学态度与合作精神。教学目标：知识目标：知道输电线上功率、电压损失及减少损失的办法。知道电能输送的过程。能力目标：培养学生分析综合能力、创新实践能力。德育目标：培养科学态度和合作精神。激发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原因，使学生理解高压输电可减少功率与电压损失。教学难点：进行实验并由实验现象得出高压输电的原理。区别导线上的输电电压U的损失电压U不同。教学方法：讨论 实验探究教学用具： 学生电源 长、短导线 小灯泡 电键等。教学过程：1、展示水电站图片，电站如何向用户输电？实验引入，激发兴趣：演示：在电源电压相同情况下将同规格小灯泡分别接入如下电路。现象：B灯比A灯暗。2、提出问题，讨论原因：看到现象，学生会情不自禁地担出问题：模拟电路中，远方用户灯B为什么比A灯暗？怎样才能让B灯也正常工作？ 老师引导，由学生自己思考讨论原因。流过灯电流小输电线电阻大发热功率损失灯暗实际功率小 灯两端电压小输电线分压多电压损失。3、解决问题，设计方案：怎样减小输电线上的损失电压及损失功率？ 讨论引出 P线=I线2R线方案一：减小导线电阻： 缩短输电距离。 实际中可行吗？答：距离不可变，最多只能在架线时考虑尽可能沿直线。 加粗导致线。 用电阻率较小的导线。学生讨论上表中哪一种最适合作为输电线的材料，了解为何远距离输电都采用铝材，室内输电采用铜材。 用超导体作导线。选用超导体作输电线：效果肯定好。但超导材料的转变温度很低。铅7.0K,水银4.2K，铝1.2K，镉0.6K。要在很长的距离上维持这样低的温度，在技术上是很困难的。方案二：减小输电线中的电流：首先要保证一定的输电功率，学生讨论得出结论：减小输电的电流，可使损失功率减小得更加显著（P线=I线2R线，电流有平方）。 通过例题验证：例1、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）输电的效率多大？通过学生的计算对比，得出结论：鲜明对比，可见提高输电电压，可大大减小输电线上的能力损失，提高输电效率。提问：上表中用户端电压U2=9990V，能直接使用吗？ 答：不能，必需降到220V或380V（工业用电）。提问：那么我们需要在电路中添加什么设备？答：升压变压器和降压变压器。引出远距离输电的电路：4、整理规律、掌握应用：a.原先输电电路变成三个回路。学生观察、思考、回忆，讲出各个回路的规律：b.规律应用：c. 分析学生解答过程，发现问题给予解决：再次通过得到的数据验证，高压输电的优势，但是，是不是输电电压越高越好，可以无限制提高电压？学生讨论回答：电压太高危险；设备要花更多的钱教师总结:电压越高，对输电线路绝缘的要求越高，线路修建费用就会增加，输电电压越高，变压器上的电压越高，制造变压器时在绝缘、结构等方面要求也要相应提高.再有在输送交流电时，感抗、 容抗对输电线路的电压也会造成损失.电能输送时，要综合考点各种因素，如输送的功率大小，距离的远近、技术、经济的要求等.依照不同的情况选择适合的输电电压、输电导线，以达到电能输送的最佳效果.输电电压 （110KW 220KV 330KV），数少地区以达到550KV.目前世界上正在试验的最高输电电压是1150KV.你知道我国一般的输电线路吗？大型发电机发出的电压等级为10.5KV，13.8KV，15.7KV，18.0KV，都不符合远距离送电.如果输电电压是220KV或330KV，到了用电区，先在一次高压变电所降到110KV，再由二次高压变电降到10KV，其中一部分送往需要高电压的工厂，另一部分送到低压变电所降到220/380V，送给一般用户。5、电网供电实际生活中，不是一个发电站和一座城市一一对应的。各地电力资源有异，有些地方电力充裕，有些地方供不应求，如何统筹安排？采用电网供电，可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成本，获得最大的经济效益。同时，电网可以减少断电的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。中国三大电网：国家电网、南方电网、蒙西电网。6、课堂小结：，强调：远距离输电中