远距离输电 教案

远距离输电教学目标：(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;并理解电压损耗和能量损耗的关系。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。一、从生活走进物理1、三峡水电站2、核电站3、抽水蓄能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、分析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设输电电流为I，输电线的电阻为R，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？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ρ/Ω·m银1．6×10-8铜1．7×10-8铝2．9×10-8钨5．3×10-8铁1．0×10-7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。2、怎样减小电流？依据是什么？依据P=UIU：的含义是什么…教师分析原理图中的物理量，找到物理量关系，写出表达式例题1：电厂的输出功率是22KW,用总电阻为2Ω的导线给远方的用户输电，若输电电压是220V，导线损失的功率为多少？若输电电压改为22KV，导线损失的功率又为多少？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、电能输送的示意图发电厂高压输电发电厂高压输电用户升压变压器降压变压器2.各物理量之间的关系升压变压器：U1∶U2=n1∶n2 I2∶I1=n1∶n2P1=P2降压变压器：U3∶U4=n3∶n4 I3∶I4=n4∶n3P3=P4输电导线上：U2=ΔU+U3P1=ΔP+P3ΔP=I22·R例1、某交流发电机输出功率为5×105W，输出电压为U=1.0×103V，假如输电线的总电阻R=10Ω，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=380V.(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）（2）1：1025：1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1.5Ω，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1Ω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=4Ω，全校共22个班，每班有“220V,40w”的