南阳一中高二物理(人教版)选修3-2导学案:第二章 5.5电能的输送(word版,无答案)
5.5 电能的输送—高中物理选修3-2学案

电能的输送一、输电线上功率损失的计算降低输电损耗的两个途径1.输电线上的电压损失:ΔU=U-U′=Ir=P U r.2.输电线上的功率损失(1)ΔP=I2r,其中I为输电线上的电流.(2)ΔP=ΔU·I或ΔP=ΔU2r,其中ΔU为输电线上的电压损失.3.减少电压损失和功率损失的方法(1)减小输电线的电阻r,根据r=ρLS,可减小电阻率ρ,目前一般用电阻率较小的铜或铝作为导线材料;也可增大导线的横截面积S,但这要多耗费金属材料,增加成本,同时给输电线的架设带来很大的困难.(2)减小输电电流I,根据I=PU,在输送功率P一定,输电线电阻r一定的条件下,输电电压提高到原来的n倍,输送电流可减为原来的1n,输电线上的功率损耗将降为原来的1n2.1.输电线路的总电阻为R,发电站输出功率为P,输电电压为U,则用户得到的功率为()A.P B.P-(PU)2·R C.P-U2R D.(PU)2·R答案 B解析用户得到的功率P得=P-I2R=P-(PU)2·R,所以B正确.2.某水电站,用总电阻为2.5 Ω的输电线给500 km外的用户输电,其输出电功率是3×106 kW.现用500 kV电压输电,则下列说法正确的是()A.输电线上输送的电流大小为2.0×105 AB.输电线上由电阻造成的电压损失为15 kVC.若改用5 kV电压输电,则输电线上损失的功率为9×108 kWD .输电线上损失的功率为ΔP =U 2R ,U 为输电电压,R 为输电线的电阻 答案 B解析 输电线上输送的电流为I =P U =3×106×103500×103 A =6×103A ,A 项错误;输电线上损失的电压为U 损=IR =6×103×2.5 V =1.5×104 V =15 kV ,B 项正确;当用5 kV 电压输电时,输电线上损失的功率超过3×106 kW ,与实际情况相矛盾,故C 项错误;当用公式ΔP =U 2R 计算损失的功率时,U 为输电线上损失的电压而不是输电电压,D 项错误.3.(多选)远距离输电时,输送的电功率为P ,输电电压为U ,所用导线的电阻率为ρ,横截面积为S ,总长度为l ,输电线损失的功率为ΔP ,用户得到的功率为P ′,则下列关系式正确的是( )A .ΔP =U 2S ρlB .ΔP =P 2ρl U 2SC .P ′=P -U 2S ρlD .P ′=P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-Pρl U 2S答案 BD解析 输电线电阻为R 线=ρl S ,输电电流为I =PU ,故输电线上损失的电功率为ΔP=I 2R 线=⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2·ρl S =P 2ρl U 2S ,用户得到的电功率为P ′=P -ΔP =P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-Pρl U 2S .二、远距离高压输电线路的分析与计算 远距离高压输电电路中的各种关系解决远距离输电问题时,需要画输电电路图,理清三个回路,抓住两个联系,掌握一个定律.1.画图、理清三个回路(如图所示)2.抓住两个联系(1)理想升压变压器联系回路1和回路2 即U 1U 2=n 1n 2,I 1n 1=I 2n 2,P 1=P 2.(2)理想降压变压器联系回路2和回路3即U 3U 4=n 3n 4,I 3n 3=I 4n 4,P 3=P 4.3.掌握一个定律根据能量守恒定律得P 2=ΔP +P 3.1.如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U ,用等效总电阻是r 的两条输电线输电,输电线路中的电流是I 1,其末端间的电压为U 1.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流是I 2.则( )A .用户端的电压为I 1U 1I 2B .输电线上的电压降为UC .理想变压器的输入功率为I 12rD .输电线路上损失的电功率为I 1U 答案 A解析 根据理想变压器的工作原理,得I 1U 1=I 2U 2,所以用户端的电压U 2=I 1U 1I 2,选项A 正确;输电线上的电压降U ′=I 1r =U -U 1,选项B 错误;变压器的输入功率P 1=I 1U -I 12r =I 1U 1,选项C 错误;输电线路上损失的电功率P ′=I 12r =I 1(U -U 1),选项D 错误.2.(多选)如图为远距离输电示意图,发电机的输出电压U 1和输电线的总电阻r 、理想变压器匝数均不变,且n 1∶n 2=n 4∶n 3.当用户用电器的总电阻减小时( )A .U 1∶U 2=U 4∶U 3B .用户的电压U 4增加C .输电线上的损失功率增大D .用户消耗的功率等于发电机的输出功率 答案AC解析 根据U 1U 2=n 1n 2,U 3U 4=n 3n 4以及n 1∶n 2=n 4∶n 3,知U 1∶U 2=U 4∶U 3,故A 正确.用户用电器总电阻减小,则电流增大,所以输电线上的电流增大,根据P 损=I 2r 知,输电线上损耗的功率增大,根据ΔU =Ir 知,输电线上的电压损失变大,发电机的输出电压不变,则升压变压器的输出电压不变,降压变压器的输入电压变小,用户的电压U 4减小,故B错误,C正确.用户消耗的功率等于发电机的输出功率与输电线上损失的功率之差,故D错误.3.图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2,在T的原线圈两端接入一电压u=U m sin ωt的交流电源,若输送电功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率为()A.(n1n2)U m24r B.(n2n1)U m24r C.4r(n1n2)2(PU m)2D.4r(n2n1)2(PU m)2答案 C解析原线圈两端电压的有效值U1=U m2,根据U1U2=n1n2可得U2=⎝⎛⎭⎪⎫n2n1U m2,又因为T是理想变压器,所以副线圈的输出功率等于原线圈的输入功率P,所以输电线上的电流I=PU2,输电线上损失的电功率为P′=I2·2r=4r⎝⎛⎭⎪⎫n1n22⎝⎛⎭⎪⎫PU m2,所以C正确,A、B、D错误.4.一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为500 kW,路端电压为500 V,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 Ω,降压变压器的输出电压为220 V,不计变压器能量损耗,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.答案(1)2 500 V(2)60 kW(3)10∶1(4)440 kW解析输电线路原理图如图所示(1)升压变压器的副线圈两端电压U2=n2U1n1=2 500 V.(2)输电导线上的电流I2=P2U2=P1U2=200 A输电导线上的功率损失P损=I22r线=60 kW (3)输电导线上的电压ΔU=I2r线=300 V降压变压器原线圈的电压U3=U2-ΔU=2 200 V,降压变压器原、副线圈的匝数比为n3n4=U3U4=10∶1(4)用户得到的功率P用=P1-P损=440 kW5.风力发电作为新型环保能源,近年来得到了快速发展,如果风车阵中发电机输出功率为100 kW,输出电压是250 V,用户需要的电压是220 V,输电线总电阻为10 Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求:(1)画出此输电线路的示意图;(2)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比;(3)用户得到的电功率.答案(1)见解析图(2)1∶20240∶11(3)96 kW解析(1)如图所示(2)输电线损失的功率P损=P×4%=100 kW×4%=4 kW.输电线电流I2=P损R线=4×10310A=20 A.升压变压器输出电压U2=PI2=100×10320V=5×103 V.升压变压器原、副线圈匝数比:n1 n2=U1U2=250 V5 000 V=120.电压损失U损=I2R线=20×10 V=200 V. 降压变压器原线圈两端电压U3=U2-U损=4 800 V.降压变压器原、副线圈匝数比n3 n4=U3U4=4 800 V220 V=24011.(3)用户得到的电功率P用=P-P损=96 kW.。
高中物理选修3-2人教版学案设计 5.5《电能的输送》

电能的输送诱学·导入·点拨材料:“西电东送”工程是西部大开发的标志性工程,也是西部大开发的骨干工程。
“西电东送”指开发贵州、云南、广西、四川、内蒙古、山西、陕西等西部省区的电力资源,将其输送到电力紧缺的广东、上海、江苏、浙江和京、津、唐地区。
“西电东送”是国家实施西部大开发战略作出的重大决策,将把西部丰富的资源优势转化为经济优势,充分利用西部地区得天独厚的自然资源,获得西部大开发所急需的启动资金;为东部地区提供清洁、优质、可靠、廉价的电力,促进东部地区的经济发展。
问题:(1)发电厂为什么建在贵州、云南、广西、四川、内蒙古、山西、陕西等西部省区?(2)怎样将电能远距离地输送到电力紧缺的广东、上海、江苏、浙江和京、津、唐地区?(3)怎样才能使输送电能的过程中确保电能的可靠、保质、经济?导入点拨:为了合理地利用自然资源,水电站要建在水库大坝上,火电站最好建在煤矿附近,但用电的地方可能距离很远,因此常常要把电能输送到远方,这就涉及电能的输送,而在远距离电能的输送过程中又要确保电能的可靠、保质、经济,利用高压输电。
知识·巧学·升华一、远距离输电1.为什么要进行远距离输电?为了合理地利用自然资源,水电站要建在水库大坝上,火电站最好建在煤矿附近,但用电的地方可能距离很远,因此常常要把电能输送到远方。
2.输送电能的基本要求:可靠、保质、经济。
关键词分析可靠,是指保证供电线路可靠地工作,少有故障;保质,就是保证电能的电压和频率稳定;经济,是指输电线路建造和运行的费用低,电能损耗少。
二、降低输电损耗的两个途径1.输电线路的构成(1)线路图如图所示。
误区警示升压变压器副线圈的电流和降压变压器的电流是相等的,但升压变压器副线圈的电压和降压变压器的电压是不等的,计算导线的电阻时长度应是双距离的长度。
2.物理量的计算(1)功率关系:P 1=P 2,P 1′=P 2′,P 2=P 2′+P 线。
5.5 电能的输送 导学案

导学案:第五节电能的输送教学目标:1.知道“便于远距离输送”是电能的优点,知道输电过程.2.知道什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失.3.知道什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失.4.理解远距离输电要用高压.教学重点:找出影响远距离输电损失的因素,使学生理解高压输电可减少P与U的损失.教学难点:理解高压输电原理,区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU.一、输电线上的功率损失和电压损失输送电能的基本要求是:可靠、保质、经济.可靠,是指保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电.保质,就是保证电能的质量,即电压和频率稳定.经济是指输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小,电价低.远距离大功率输电面临的困难是在输电线上有损失和损失.输电线上功率损失的原因是 .功率损失的表达式是 .如何减小输电线上的电压损失? .如何减小输电线的电阻呢? .如何减小输电线中的电流呢? .二、几种输电模式低压输电: 输电功率为100 kW以下,距离为几百米以内,一般采用220V的电压输电.高压输电: 输电功率为几千千瓦到几万千瓦,距离为几十千米到几百千米,一般采用35 kV或110 kV的电压输电.超高压输电:输电功率为10万千瓦以上,距离为几百千米,必须采用220 kV或更高的电压输电.我国远距离输电采用的电压有哪几种? .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? . 三、远距离输电原理图根据电路图并写出各部分关系式:四、例题分析例 1.某交流发电机输出功率为5×105 W,输出电压为U=1.0×103 V,假如输电线的总电阻R=10 Ω,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?画出电路图并写出各部分关系式并解答:例2.单相交流发电机的路端电压为220V,输出的电功率为4400W,发电机到用户单根输电线的电阻为2Ω,求:(1)用户得到的电压和电功率各是多少?(2)如果用变压比为1∶10的升压变压器升压后向用户输电,用户处再用变压比为10∶1的降压变压器降压后使用,那么用户得到的实际电压和电功率又是多少?。
高中物理选修3-2导学案(含答案):5.5 电能的输送

§5.5 电能的输送制作:_____________审核:______________班级: .组名: . 姓名: .时间:年月日【学习指导】:1兴趣、好奇心、不断尝试、自主性、积极性2动脑思考3狠抓落实,而且要有具体的落实措施4听懂是骗人的,看懂是骗人的,做出来才是自己的5独立、限时、满分作答6不仅要去学习,而且要学出效果,还要提高效率。
7保证效果就要每个点都要达标。
达标的标准是能够“独立做(说、写)出来”,不达标你的努力就体现不出来8该记的记,该理解的理解,该练习的练习,该总结的总结,勿懈怠!9费曼学习法:确定一个学习的知识点;假设你在教授别人该知识点;遇到卡壳时回顾相关知识点;简化你的语言,达到通俗易懂的程度。
该法尤其适合概念、定义、定理、定律等的理解和记忆。
10明确在学习什么东西,对其中的概念、定律等要追根溯源,弄清来龙去脉才能理解透彻、应用灵活11总结:11.1每题总结:每做完一道题都要总结该题涉及的知识点和方法11.2题型总结:先会后熟,一种题型先模仿、思考,弄懂后,总结出这类题型的出现特征、解题方法,然后再多做几道同类型的,直到遇到这种题型就条件反射得知道怎么做11.3小节总结:总结该小节的知识结构、常见题型及做法11.4章节总结:总结该章节的知识结构、常见题型及做法12步骤规范,书写整洁,条理清晰13多做多思,孰能生巧,熟到条件反射,这样一是能见到更多的出题方式,二是能提高做题速度14根据遗忘曲线,进行循环复习15错题本的建立:在每次发的试卷资料的右上角写上日期,同一科目的试卷按日期顺序放好。
在做错的题号上画叉号,在不会做的题号上画问号,以后就是一本很好的错题集。
其他资料亦如此处理。
这种方式简单实用。
同时,当你积攒到一定程度,看到自己做过的厚厚的资料,难道不会由衷的产生一种成就感么?!16步骤一步一步的写,最好不要把几个公式合成一个式子来写,因为有步骤分【一分钟德育】自信、乐观,坚信自己一定会成功永远不要听信那些习惯消极悲观看问题的人因为他们只会粉碎你内心最美好的梦想与希望!总是记住你听到的充满力量的话语,因为所有你听到的或读到的话语都会影响你的行为。
高中物理5.5《电能的输送》学案新人教版选修3-2

20 103
I
A 80A .
250
P 用 = 20kW- 3.20kW = 16.80 kW.
二、本节课后练习
1.某电厂原采用电压 U1 输电,后改用 U2 = 20U1 电压输电,不考虑其它变化,则 ()
A. 输电电流变为原来的 1/20
B. 输电线上电压损失降为原来的 1/20
C. 输电线上电能损失降为原来的 1/40
为了减少输电线功率损失,使损失最大为
5%,现采用理想变压器进行高压输电 . 为达到上
述目的,升压变压器原副线圈的匝数比应为多少?降压变压器原副线圈的匝数比应为多少?
( 1∶ 8, 19∶ 1)
3
D. 输电效率比原来提高了 39 倍
( AB)
2.一台理想变压器,在同一输送电路中,以不同的电压输送相同的功率
. 变压器的输入
电压 U 保持不变,线路电阻 R 为定值 . 当变压器的副线圈与原线圈的匝数比为 K 时,线路损
耗的电功率为多少?当匝数比提高到 nK 时,线路损耗的电功率变为原来的多少分之一?
L ,
S
所以 P损
2
P U
L P2 L , S U 2S
现在, 输送电功率 P 相同, 导线电阻率 ρ和长度 L 也相同 . 在输电电压 U 和导线横截面 积 S 不同时,如果要求导线上损失的电功率相同,则应有
U
2 1
S1
U
2 2
S2
所以
S1
U
2 2
S2
U
2 1
2
U1
U2
11 103 2 220
2500 .
. 设输电电压为 U,则功率损
P 损 = UI.
人教版高中物理选修3-2第五章 第5节《电能的输送》导学案

[课时22] 第5节电能的输送适用年级:高二,所需课时:1课时概述这是一节介绍物理知识的常识课。
在学习了“电能的获得”后,通过阅读课文,查阅课文中的插图,以及观察高压输电的模型等方法,让学生知道发电机发出的电能是怎么样通过电网传递到远距离的千家万户,知道确保电网的安全和稳定运行是现代社会的重要保障。
[三维学习目标](一)、知识与技能1.知道“便于远距离输送”是电能的优点。
2.知道电能输送过程中有功率损失和电压损失,理解降低这两种损失的途径。
3.知道输电过程的几个环节,并能够画出示意图,根据示意图会进行简单的计算。
4.了解电网供电的优点。
5.了解输电的新技术。
(二)、过程与方法1.通过阅读、思考与讨论,提高学生分析解决实际问题的能力。
2.通过理论探究与演示实验验证相结合,培养学生的科学研究方法。
(三)、情感态度与价值观体会物理知识在生产、生活中的巨大作用,激发学生学好知识投身祖国建设的热情。
[重点与难点]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。
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。
[教学方法]学生自主学习,讨论分析,教师讲授。
[预期的学习成果]1.知道减少输电损失的方法。
2.会计算电能输送过程中的功率损失和电压损失。
3.能说出输电过程的几个环节,并能画出示意图。
4.能运用输电示意图进行简单计算。
[所需教学材料和资源] (在此列出学习过程中所需的各种支持资源) 具备上网及投影功能的多媒体教室或网络教室[评价设计]1.通过预习检查,检测目标1的达成2.通过习题2的回答,检测目标2的达成3.通过习题的回答,检测目标3、4的达成[教学过程](一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)、创设情境,导入新课人们常把各种形式能(如水流能、燃料化学能、原子能)先转化为电能再进行传输,这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什么问题?请同学们带着下列问题看书,然后再回答.1.为什么要远距离输电?电站建在资源丰富的地区,距离用户远,故需远距离输电.2.输送电能的基本要求是什么?(1)可靠,是指保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电。
【物理】5.5《电能的输送》示范教案(新人教版选修3-2)

5.5电能的输送教学目标一、知识目标1、知道“便于远距离输送”是电能的优点之一.知道输电的过程.了解远距离输电的原理.2、理解各个物理量的概念及相互关系.3、充分理解;;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.二、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:;;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、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,减小发热,有以下三种方法:一是减小输电时间,二是减小输电线电阻,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.板书结论:(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,要使输电电流减小,而输送功率不变(足够大),就必须提高输电电压.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:电能的输送渗透:刑法:第一百一十八条【破坏电力设备罪、破坏易燃易爆设备罪】破坏电力、燃气或者其他易燃易爆设备,危害公共安全,尚未造成严重后果的,处三年以上十年以下有期徒刑。
2021年高二人教版物理选修3-2全册教案:5.5 电能的输送

第五节电能的输送教学目标:(一)学问与技能1、知道“便于远距离输送”是电能的优点之一;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,并理解电压损耗和能量损耗的关系。
5、培育同学综合全面的分析问题和解决问题的力气。
6、培育同学实事求是的科学态度。
(二)过程与方法1、利用争辩性学习小组的调查和同学合作学习相互结合,探究物理规律。
2、利用多媒体课件与课堂演示试验相互结合,探究物理规律。
(三)情感态度与价值观1、通过我国超导争辩的介绍,激发同学的爱国热忱。
2、通过对实际生活中的电能输送问题分析争辩,激发同学探究物理规律的热忱。
3、通过同学对用电状况调查和计算,培育同学从身边事做起养成节省能源的好习惯。
4、体验合作探究学习的欢快,调整人际交往力气,协调力气。
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。
教学方法:探究、讲授、争辩、练习教学用具:录像资料,多媒体课件。
教学过程:(一)新课引入1、简洁说明总理的关于科学进展与和谐社会的论述。
要实现可持续进展,就是要使有限的能源发挥最大效益。
2、我国缺电现状,图片和网上新闻资料,西部地区缺电严峻。
你能依据所学的物理学问,从争辩者的角度对电能的节省输送给几点更好的建议?师:我国最大的发电站是三峡。
三峡电站对我们华东输送了很多的电能(图表资料)黑板画图电站至华东地区为分析后面的输电图做铺垫。
师:从三峡到华东地区遥遥数千里怎样减小输电过程中的能量损耗是值得探究的问题。
(二)新课教学1、布置合作学习任务:请以学习小组为单位开放争辩,从减小电阻方面考虑,你有什么好的建议呢?并将你们的争辩结果写在合作学习沟通卡上。
学习小组合作学习。
同学在学习小组中发表意见,在组内及组与组之间互动沟通。
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电能的输送导学案
设计人审核人编号使用时间班级姓名
学习目标
1、了解电能输送的过程
2、知道高压输电的道理
学习重点:输电线上损失电能的原因和输电线上损失的电能的计算。
学习难点:输电系统的“输电电压”、“用户得到的电压”和输电线上“损失的电压”三者的区别与联系。
学习过程
一自主预习
1.用导线把电源和用电设备连起来,就可以输送电能,这是电能的一个突出优
点。
输送电能的基本要求是:__________、__________、____________ 2.输电线上的功率损失
输电线上有电阻R,由电阻定律知R=__________,当l很长时,R很大,设输电线中电流为I,则电线中电阻将消耗功率ΔP,ΔP=_________,可见ΔP会很大.
3.减小输电线上功率损失的方法
(1)减小输电线上的电阻:即_________导线横截面积和用电阻率ρ_________的材料,这种方法在实际生产中效果有限.
(2)减小输电电流,在输出功率不变时,由P=________知可提高_________来减小I.
4.输电线上的电压损失
输电线上电阻两端电压ΔU=_________,这样用户得到电压U′=_________,即ΔU=_________是导线中电压损失.
5.减小输电线上的电压损失的方法
(1)减小输电线上的电阻:可用横截面积_________的导线和ρ较_________的材料.但横截面积不能无限增大.
(2)减小输电电流(同上).
总之,在远距离输电时必须采用_________电压,以减小输出_________,减小功率损失和电压损失.
二合作探究
探究1下图为远距离输电的示意图,完成各物理量之间关系的填空。
(1)对于理想变压器,;,。
(2)对于理想变压器;;;;
;。
(3)输电线上损失的电压
·
U I R
=
线线线输电线上损失的功率
2·
P I R
=
线线线
= = 。
(4)由电路关系可得:23
I I I
==
线
;
2
U- =
3
U;
2
P- =
3
P。
(5)注意区别:
输电电压
2
U与输电线上损失的电压
U
线,二者关系
为。
输电功率
2
P与输电线上损失的功率
P
线,二者关系为。
例1一小型水电站输出的电功率为20KW,输电线总电阻为5Ω,如果发电机输出电压为400V,且直接进行输电,输电导线上损失的电功率为多少?用户得到的功率为多少?若改为2000V电压输电,则输电导线上损失电功率又为多少?用户得到的功率为多少?用2000V输电时,所使用的升压变压器、降压变压器的原副线圈匝数比为多少?
例2发电机的输出电压为220 V,输出功率为44 kW,每条输电线电阻为0.2 Ω,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,后经过10∶1的降压变压器降压后供给
(1)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的电压和电功率各是多少?
(2)若经过变压而直接送到用户,求用户得到的电压和电功率又各是多少?
例3输送4.0×106W 的电能,若发电机输出电压为2000V ,先用变压器升压后应用截面积为4.25㎝2的铜导线,把电能送到400KM 远处,线路损失的功率为5.0×105W 。
(铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m )
(1)应选用匝数比为多少的升压变压器?
(2)在用电区使用降压变压器,其原线圈两端的电压为多少?
例4如图所示,某小型水电站发电机的输出功率为10 kW ,输出电压为400 V ,向距离较远的用户供电,为了减少电能损失,使用2 kV 高压输电,最后用户得到220 V 、9.5 kW
图5-5-7
(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比n 1/n 2;
(2)输电线路导线电阻R
(3)用户降压变压器原、副线圈匝数比n
3/n
4。