338-教学目标

1、教学目标、知识目标知道输电的过程. 了解远距离输电的原理.1、知道“便于远距离输送”是电能的优点之一.2、理解各个物理量的概念及相互关系.3、充分理解R ； P = rR-, 5 =次中的物理量的对应关系.4、知道什么是输电导线上的功率和电压损失和如何减少功率和电压损失5、理解为什么远距离输电要用高压.、能力目标1、培养学生的阅读和自学能力.2、通过例题板演使学生学会规范解题及解题后的思考.3、通过远距离输电原理分析，具体计算及实验验证的过程，使学生学会分析解决实际问题 的两种基本方法：理论分析、计算和实验.三、情感目标1、通过对我国远距离输电挂图展示，结合我国行政村村村通电报导及个别违法分子

2、偷盗电 线造成严重后果的现象的介绍，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.教学建议教材分析及相应的教法建议1、对于电路上的功率损失，可根据学生的实际情况，引导学生自己从已有的直流电路知识 出发，进行分析，得出结论.2、讲解电路上的电压损失，是本教材新增加的.目的是希望学生对输电问题有更全面、更 深人和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不只一个，分析问题应综合考虑， 抓住主要方面.但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深人讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析.教学中要注意掌握好分寸.3、学生常常容易将导线上

3、的电压损失面口 =仃-仃 与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论.可引导学生进行讨论，澄清认识.这里要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了 学生的思考，否则会事倍功半，形快而实慢.4、课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好.希 望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法.教学重点、难点、疑点及解决办法1、重点：（l）理论分析如何减少输电过程的电能损失.（2）远距离输电的原理.2、难点：远距离输电原理图的理解.3、疑点:户A ； P = U1的对应关系理解.4、解决办法通过自学、教师讲解例题分析、实验演示来逐步突破重点、难点

4、、疑点.教学设计方案电能的输送教学目的：1、了解电能输送的过程.2、知道高压输电的道理.3、培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力.教学重点：培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力.教学难点：高压输电的道理.教学用具：电能输送过程的挂图一幅（带有透明胶），小黑板一块（写好题目）.教学过程：一、引入新课讲述：前面我们学习了电磁感应现象和发电机，通过发电机我们可以大量地生产电能.比如,葛洲坝电站通过发电机把水的机械能为电能，发电功率可达 271.5万千瓦，这么多的电能当然要输到用电的地方去，今天，我们就来学习输送电能的有关知识.二、进行新课1、输送电能的

5、过程提问：发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？如：葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢？很多学生凭生活经验能回答：是通过电线输送的.在教师的启发下学生可以回答：是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的.出示：电能输送挂图，并结合学生生活经验作介绍.发电用r p板书：第三节 电能的输送输送电能的过程：发电站-升压变压器-高压输电线-降压变压器-用电单位.）2、远距离输电为什么要用高电压？提问：为什么远距离输电要用高电压呢？学生思考片刻之后，教师说：这个实际问题就是我们今天要讨论的重点.板书：（高压输电的道理）分析讨论的思路是：输电-导线（电阻）-发热-损失电能-减小损失讲解：输电要用导

6、线，导线当然有电阻，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略.列举课本上的一组数据.电流通过很长的导线要发出大量的热， 请学生计算：河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约 400欧，如果能的电流是1安，每秒钟导线 发热多少？学生计算之后， 教师讲述：这些热都散失到大气中， 白白损失了电能. 所以，输电时， 必须减小导线发热损失.3、提问：如何减小导线发热呢？分析：由焦耳定律 Q =尸法,减小发热口，有以下三种方法：一是减小输电时间J 二是减小输电线电阻 式，三是减小输电电流 .4、提问：哪种方法更有效？第一种方法等于停电，没有实用价值.第二种方法从材料、长度、粗细

7、三方面来说都有实际困难.适用的超导材料还没有研究出来.排除了前面两种方法，就只能考虑第三种方法了.从焦耳定律公式可以看出.第三种办法是很有效的：电流减小一半，损失的电能就降为原来的四分之一.通过后面的学习，我们将会看到这种办法了也是很有效的.板书结i（ A:要减小电能的损失，必须减小输电电流.）讲解：另一方面，输电就是要输送电能，输送的功率必须足够大，才有实际意义.板书：（B:输电功率必须足够大.）5、提问：怎样才能满足上述两个要求呢？分析：根据公式 尸=皿，要使输电电流 1减小，而输送功率 尸不变（足够大），就必须提高 输电电压F.板书：（高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输

8、送电的电能损失.） 变压器能把交流电的电压升高（或降低）讲解：在发电站都要安装用来升压的变压器，实现高压输电.但是我们用户使用的是低压电，所以在用户附近又要安装降压的变压器.讨论：高压电输到用电区附近时，为什么要把电压降下来？（一是为了安全， 二是用电器只能用低电压.）板书：（3.变压器能把交流电的电压升高或降低）三、引导学生看课本，了解我国输电电压，知道输送电能的优越性.四、课堂小结：输电过程、高压输电的道理.五、作业布置：某电站发电功率约 271.5万千瓦，如果用1000伏的电压输电，输电电流是多少？如果输电 电阻是200欧，每秒钟导线发热损失的电能是多少？如果采用100千伏的高压输电呢？

9、典型例题关于远距离输电的一系列问题发电机的输出电压为 220伏，输出功率为44千瓦，每条输电线电阻为 0.2欧，求用户得到 的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1 : 10的升压变压器将电压升高， 经同样输电线路后，再经过10:1的降压变压器降压后供给用户， 则用户得到的电压和电功率又各是多少？分析与解答：首先要说明发电站输出的功率”是一定的，当以220伏的电压输出时，输出电流应该是：F遗 44000W7 =二 20 0AUm 220V两条输电线路的总电阻为 0.4 Q ,则导线上损失的电功率为 ：用户得到的电功率为F 三匕 一 4 三 44KW _ 16K W =2SKW口山二&#

10、187;八、在导线上损失的电压为: 嘲 =200VX 0.4 Q = 80 伏.U=也一"商" 220U-SOV=MOV如果用1: 10的变压器将电压升高到 2200伏后再输送出去，则输出电流为：%2200VF葭 3 - (20却？ xa4a - 160期用户得到的电功率为：'-"-1-"1"在导线上损失的电压为："稳一”=20VX 0.4 Q= 8V.加到用户端变压器上的电压为：一'二；：1丁一- ：】经过变压器降压后输送给用户的电压为：219.2V .扩展资料家庭节电小常识照明节电日光灯具有发光效率高、光线柔和、寿

11、命长、耗电少的特点，一盏14瓦节能日光灯的亮度相当于75瓦白炽灯的亮度，所以用日光灯代替白炽灯可以使耗电量大大降低.在走廊和卫生间 可以安装小功率的日光灯.看电视时，只开 1瓦节电日光灯，既节约用电，收看效果又理想.还 要做到人走灯灭，消灭“长明灯”.电视机节电电视机的最亮状态比最暗状态多耗电5060%;音量开得越大，耗电量也越大.所以看电视时，亮度和音量应调在人感觉最佳的状态，不要过亮，音量也不要太大.这样不仅能节电，而且 有助于延长电视机的使用寿命.有些电视机只要插上电源插头，显像管就预热，耗电量为68瓦.所以电视机关上后，应把插头从电源插座上拔下来.电冰箱节电电冰箱应放置在阴凉通风处，决

12、不能靠近热源，以保证散热片很好地散热.使用时，尽量减少开门次数和时间.电冰箱内的食物不要塞得太满，食物之间要留有空隙，以便冷气对流.准备食用的冷冻食物，要提前在冷藏室里慢慢融化，这样可以降低冷藏室温度，节省电能消耗.洗衣机节电洗衣机的耗电量取决于电动机的额定功率和使用时间的长短.电动机的功率是固定的，所以恰当地减少洗涤时间， 就能节约用电.洗涤时间的长短，要根据衣物的种类和脏污程度来决定.一般洗涤丝绸等精细衣物的时间可短些，洗涤棉、麻等粗厚织物的时间可稍长些.如果用洗衣机漂洗，可以先把衣物上的肥皂水或洗衣粉泡沫拧干，再进行漂洗，既可以节约用电，也减少了漂清次数，达到节电的目的.电风扇节电一般扇

13、叶大的电风扇，电功率就大，消耗的电能也多.同一台电风扇的最快档与最慢档的耗电量相差约40%,在快档上使用1小时的耗电量可在慢档上使用将近2小时.所以，常用慢速度,可减少电风扇的耗电量.扩展资料交流输电与直流输电“输电”是“发电”和“用电”的中间环节.现代输电工程中并存着两种输电方式：高压交流输电和高压直流输电.两种方式各有自己的长处和不足，同时使用它们，可以取得更大的经济效益.这里作一简略介绍.(l )输电方式的变化人类输送电力，已有一百多年的历史.输电方式是从直流输电开始的.1874年，在俄国彼得堡第一次实现了直流输电，当时输电电压仅100V.随着直流发电机制造技术的提高，到 1885年，直

14、流输电电压已提高到6000V.但要进一步提高大功率直流发电机的额定电压，存在着绝缘等一系列技术困难.由于不能直接给直流电升压，使得输电距离受到极大的限制，不能满足输送容量增长和输电距离增加的要求.19世纪80年代末发明了三相交流发电机和变压器.1891年，世界上第一个三相交流发电站在德国劳风竣工，以3X 104V高压向法兰克福输电. 此后，交流输电就普遍地代替了直流输电.但是随着电力系统的迅速扩大，输电功率和输电距离的进一步增加，交流电遇到了一系列不可克服的技术困难.大功率换流器(整流和逆变)的研究成功，为高压直流输电突破了技术上的障碍.因此直流输电重新受到人们的重视.1933年，美国通用电器

15、公司为布尔德坝枢纽工程设计出高压直流输电装置；1954年在瑞典，从本土到果特兰岛，建起了世界上第一条远距离高压直流输电 工程.(2)直流输电系统简介在直流输电系统中， 只有输电环节是直流电， 发电系统和用电系统仍然是交流电.在输电线路的始端，发电系统的交流电经换流变压器升压后，送到整流器中去.整流器的主要部件是可控硅变流器和进行交直流变换的整流阀，它的功能是将高压交流电变为高压直流电后，送入输电线路.直流电通过输电线路送到逆变器中.逆变器的结构与整流器相同而作用刚好相反，它把高压直流电变为高压交流电.再经过换流变压器降压，交流系统的电能就输送到了交流系统中.在直流输电系统中，通过改变换流器的控

16、制状态，也可以把交流系统中的电能送到直流系统中去，即整流器和逆变器是可以互相转换的.(3)交流电和直流电的优缺点比较高压直流输电方式与高压交流输电方式相比，有明显的优越性.历史上仅仅由于技术的原因，才使得交流输电代替了直流输电.下面先就交流电和直流电的主要优缺点作出比较，从而说明它们各自在应用中的价值.交流电的优点主要表现在发电和配电方面：利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便地把机械能(水流能、风能)、化学能(石油、天然气)等其他形式的能 转化为电能；交流电源和交流变电站与同功率的直流电源和直流换流站相比，造价大为低廉；交流电可以方便地通过变压器升压和降压，这给配送电能带来极

17、大的方便.这是交流电与直流电相比所具有的独特优势.直流电的优点主要在输电方面:输送相同功率时，直流输电所用线材仅为交流输电的2/3-1/2直流输电采用两线制，以大地或海水作回线，与采用三线制三相交流输电相比，在输电线载面积相同和电流密度相同的条件下，即使不考虑趋肤效应，也可以输送相同的电功率，而输电线和绝缘材料可节约 1/3.设两线制直流输电线路输送功率为Pd,则Pd=2UdId；设三线制三相交流输电线路所输送的功率为 Pa, R=寸与UI acos 4 .对于超高压线路，功率因数一般较高，可取为 0. 945.设直流输电电压等于交流输电电压的最大值，即Ud= 72 Un,且Id = |a,则

18、：底_ 2包4 4克£ x 口加$如果考虑到趋肤效应和各种损耗(绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流损耗、架空线的电晕损耗等)，输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线的截面积的1.33倍.因此，直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半.同时，直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单，线路走廊占地面积也少.在电缆输电线路中，直流输电没有电容电流产生，而交流输电线路存在电容电流，引起损耗.在一些特殊场合，必须用电缆输电.例如高压输电线经过大城市时，采用地下电缆；输电线经过海峡时，要用海底电缆.由于电缆芯线与大地之间构成同轴电容器，在交流高压输线路中， 空载电容电流极为

19、可观.一条200kV的电缆，每千米的电容约为0.2 f F,每千米需供给充电功率约3X103kw,在每千米输电线路上，每年就要耗电2.6 X107kw-h.而在直流输电中，由于电压波动很小，基本上没有电容电流加在电缆上.直流输电时， 其两侧交流系统不需同步运行，而交流输电必须同步运行.交流远距离输电时，电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差；并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为50HZ,但实际上常产生波动.这两种因素引起交流系统不能同步运行，需要用复杂庞 大的补偿系统和综合性很强的技术加以调整，否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设 备，或造成不同步运行的停电事故.在技术不发达

20、的国家里，交流输电距离一般不超过300km而直流输电线路互连时，它两端的交流电网可以用各自的频率和相位运行，不需进行同步调整.直流输电发生故障的损失比交流输电小.两个交流系统若用交流线路互连，则当一侧系统发生短路时，另一侧要向故障一侧输送短路电流.因此使两侧系统原有开关切断短路电流的能力受到威胁，需要更换开关.而直流输电中，由于采用可控硅装置，电路功率能迅速、方便地进行 调节，直流输电线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流，故障侧交流系统的短路电流与没有互连时一样.因此不必更换两侧原有开关及载流设备.在直流输电线路中，各级是独立调节和工作的，彼此没有影响.所以，当一极发生故障时， 只需

21、停运故障极，另一极仍可输送不少于一半功率的电能.但在交流输电线路中，任一相发生永久性故障，必须全线停电.(4)我国直流输电现状及发展前景我国在1977年就建成了第一条 31kV直流输电工业性实验电路.我国超高压直流输电工程， 有从葛洲坝至上海的 500kV线路和青海龙羊峡北京的输电工程.直流输电在我国有广阔的发展前景，主要体现在如下方面：我国能源与负荷分布不均，需要大容量远距离输电.目前，我国是的主要能源（水力资源和煤炭资源）主要集中在西南、中南、西北及华北地区，而负荷则主要集中在京津地区、东北及 华东、华南地区.所以不可避免要进行大容量远距离输电.青海龙羊峡一一北京输电线路就属于这一类.用直流线路联络两个交流系统，以取得较大的经济效益.葛洲坝一一上海直流输电工程属于这一类.用海底电缆跨海送电.我国沿海岛屿众多，许多岛屿（如舟山群岛、海南岛、崇明岛、台 湾等）需要由大陆送电或互联并网.舟山直流输电工程就属于这一类.用直流通过电缆向大城市中心供电，以解决大城市电能日益增长的迫切需要.在英国，已由金斯诺思用直流输电向伦敦供电.我国上海、北京等大城市不久也将会实现探