高中物理-电能的输送 学案

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高中物理5.5 电能的输送学案新人教版选修

高中物理5.5 电能的输送学案新人教版选修

高中物理5.5 电能的输送学案新人教版选修5、5 电能的输送导学案【学习目标】1、知道什么是输电导线上的功率损失和如何减少功率损失、2、知道什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失、3、理解为什么远距离输电要用高压、【学习重点和难点】重点:理解减少电能损失的两条途径。

难点:远距离输电回路的分析。

【自主学习】一、降低输电损耗的两个途径1、输送电能的基本要求(1)可靠:保证供电线路可靠地工作,少有故障、(2)保质:保证电能的质量和稳定、(3)经济:输电线路建造和运行的费用低、电能损耗少、2、降低输电损耗的两个途径(1)输电线上的功率损失:ΔP=,I为输电电流,r为输电线的电阻、(2)降低输电损耗的两个途径①减小输电线的:在输电距离一定的情况下,为了减小,应当选用的金属材料,还要尽可能增加导线的、②减小输电导线中的:为减小输电,同时又要保证向用户提供一定的电功率,就要提高输电、二、电网供电1、远距离输电基本原理:远距离输电的基本电路,如图所示、在发电站内用变压器,然后进行远距离输电,在用电区域通过变压器降压降到所需的电压、2、电网:通过输电线、变电站,将许多电厂和广大用户连接起来,形成的全国性或地区性的输电网络、3、电网送电的优点(1)降低一次能源的运输成本,获得最大经济效益、(2)减少的风险,调济不同地区电力供需的平衡,保障供电的、(3)合理调度电力,使电力的供应更加可靠,质量更高、【精讲点拨】一、输电电压与损失电压、输送功率与损失功率概念分析远距离输电原理示意图及输电过程(如上图所示)1、输电(送)电压是指加在高压输电线始端的电压,即升压变压器的输出电压U2、2、损失电压是指降落在输电线路上的电压,即ΔU=U线=I线R线、输电导线有电阻,电流通过输电导线时,会在线路上产生电势降落,致使输电线路末端的电压U3比起始端电压要低,这就是输电线路上的电压损失ΔU=U2-U3、对于交流输电线路来说,造成电压损失的原因既有电阻又有感抗和容抗、其中电阻造成的电压损失ΔU=U线=I线R线、高中阶段在计算中只考虑输电线路电阻所造成的电压损失、例、随着社会经济的发展,人们对能源的需求也日益扩大,节能变得越来越重要、某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电,用户通过降压变压器用电,若发电厂输出电压为U1,输电导线总电阻为R,在某一时段用户需求的电功率为P0,用户的用电器正常工作的电压为U2、在满足用户正常用电的情况下,下列说法正确的是()A、输电线上损耗的功率为B、输电线上损耗的功率为C、若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D、采用更高的电压输电会降低输电的效率二、如何分析远距离输电回路1、解决远距离输电问题时,应首先画出输电的电路图,如图所示,并将已知量和待求量写在电路图的相应位置、2、电路被划分为几个独立的回路,在每个回路中,变压器的原线圈是回路的用电器,而相应的副线圈是下一个回路的电源,每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律,串、并联电路规律,而变压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁、(1)第一个回路:I1=I机, U1=U机, P1=P机, P1=U1I1(2)第二个回路:①电流关系:I2=I线=I3 ②电压关系:U2=ΔU+U3 ③功率关系:P2=ΔP+P3P3=U3I3 , P2=U2I2(3)第三个回路:I4=I用, U4=U用, P4=P用, P4=U4I4(4)第一个回路与第二个回路之间=P1=P2 =(5)第二个回路与第三个回路之间=P3=P4 =例、如图所示,学校有一台应急备用发电机,内阻为r=1Ω,升压变压器匝数比为n1∶n2=1∶4,降压变压器的匝数比为n3∶n4=4∶1,输电线总电阻为R线=4Ω,全校有22间教室,每间教室安装“220 V,40 W”的电灯6盏,要求所有的电灯都正常发光,求:(1)输电线上损耗的电功率P损多大?(2)发电机的电动势E多大?【典例剖析】例1、某小型实验水电站输出功率是20 kW,输电线路总电阻是6 Ω、(1)若采用380 V输电,求输电线路损耗的功率和用户得到的电压、(2)若改用5 000 V高压输电,用户端利用n1∶n2=22∶1的变压器降压,求用户得到的电压、【跟踪发散】(xx福建理综)中国已投产运行的1 000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程、假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电,输电线上损耗的电功率为P、在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下,现改用1 000 kV特高压输电,若不考虑其他因素的影响,则输电线上损耗的电功率将变为()A、B、C、2PD、4P例2、一座小型水电站,水以3 m/s的速度流入水轮机,而以1 m/s 的速度流出,流出水位比流入水位低1、6 m,水的流量为1 m3/s,如果水流损失的机械能有75%供给发电机、求:(g取10 m/s2)(1)若发电机效率为80%,则发电机的输出功率为多大;(2)若发电机的输出电压为240 V,输电线的总电阻Ω,允许损失的电功率为输出功率的5%,用户所需电压为220 V,则在送电过程中所用的升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少、【跟踪发散】某发电站的输出功率为104 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向80 km远处用户供电、已知输电线的电阻率ρ=2、410-8 Ωm,导线横截面积为1、510-4 m2,输电线路损失的功率为输出功率的4%,求:(1)升压变压器的输出电压;(2)输电线路上的电压损失、【达标检测】1、下列关于电能输送的说法正确的是()A、输送电能的基本要求是可靠、保质、经济B、减小输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电C、减小输电导线上电压损失的唯一方法是增大输电线的横截面积D、实际输电时,要综合考虑各种因素,如输电功率大小、距离远近、技术和经济条件等2、远距离输送一定功率的交流电,若输电线电阻一定,下列说法正确的是()A、输电线上的电压损失跟输电电压成正比B、输电线上的功率损失跟输电电压成正比C、输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比D、输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比3、某发电站采用高压输电向外输送电能、若输送的总功率为P0,输电电压为U,输电导线的总电阻为R、则下列说法正确的是()A、输电线上的电流I=B、输电线上的电流I=C、输电线上损失的功率P=()2RD、输电线上损失的功率P=4、在远距离输电时,输送的电功率为P,输电电压为U,输电导线电阻率为ρ,截面面积为S,导线的总长度为L、输电线上损耗的电功率为P′,用户得到的电功率为P用,则P′和P用的关系式正确的是()A、P′=B、P′=C、P用=P-D、P用=P5、(xx浙江理综)某水电站,用总电阻为2、5 Ω的输电线输电给500 km外的用户,其输出电功率是3106 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、0105 AB、输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC、若改用5 kV电压输电,则输电线上损失的功率为9108 kWD、输电线上损失的功率为ΔP=U2/r,U为输电电压,r为输电线的电阻6、某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电、已知输电线的总电阻为R,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1,降压变压器副线圈两端交变电压u=220 sin100 πt V,降压变压器的副线圈与阻值R0=11 Ω的电阻组成闭合电路、若将变压器视为理想变压器,则下列说法中正确的是()A、通过R0电流的有效值是20 AB、降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1C、升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D、升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率7、如下图为远距离输电线路的示意图:若发电机的输出电压不变,则下列叙述中正确的是()A、升压变压器原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B、输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C、当用户用电器的总电阻减少时,输电线上损失的功率增大D、升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压8、某山区小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压,它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压,然后通过高压输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器,经降低变压器降压后再输送至村寨中各用户、设变压器都是理想的,那么随着村寨中接入电路的用电器消耗的总功率的增加,则()A、通过升压变压器初级线圈中的电流变大B、升压变压器次级线圈两端的电压变小C、高压输电线路上的电压损失变大D、降压变压器次级线圈两端的电压变小9、(xx江苏单科)在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变、随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有()A、升压变压器的输出电压增大B、降压变压器的输出电压增大C、输电线上损耗的功率增大D、输电线上损耗的功率占总功率的比例增大10、如右图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形、原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,串联在原线圈电路中电流表的示数为1 A,下列说法正确的是()A、变压器输出端所接电压表的示数为20 VB、变压器的输出功率为200 WC、变压器输出端的交流电的频率为50 HzD、穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为 Wb/s11、(xx全国Ⅱ)图中为一理想变压器,其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连:P为滑动头、现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始,沿副线圈匀速上滑,直至白炽灯泡L两端的电压等于其额定电压为止、用I1表示流过原线圈的电流,I2表示流过灯泡的电流,U2表示灯泡两端的电压,N2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值;电功率指平均值)、下列4个图中,能够正确反映相应物理量的变化趋势的是()12、某变电站用220 V的电压送电,导线损失的功率为输送功率的20%,若要使导线损失的电功率降为输送功率的5%,则输送电压应为多少?13、发电机的输出端电压为220V,输出功率为44 kW,输电线总电阻为0、2Ω,如果用初、次级线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压,经输电线后,再用初、次级线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压后给用户供电、(1)求用户得到的电压和功率;(2)若不用升压和降压而直接向用户供电,求用户得到的电压和功率、。

3.4电能的输送导学案-高二下学期物理人教版选择性

3.4电能的输送导学案-高二下学期物理人教版选择性

第三章第4节电能输送学科:物理授课人:马魁芳授课班级:二年十四班〖教学目标与核心素养〗物理观念∶只能电能的输送其实也就是能量的输送,其过程中电压与功率都存在着必然的损耗。

科学思维∶通过降低输电损耗的分析,体会科学思维的在构建物理模型中的重要作用。

科学探究:培养学生运用物理规律和公式分析解决实际问题的能力。

科学态度与责任∶通过对简单的远距离输电线路分析与计算,体会科技对社会发展的推动作用。

〖教学重难点〗教学重点:理论分析如何减少能量损耗和理解远距离输电原理图。

教学难点:对远距离输电原理图的理解。

〖教学过程〗视频引入我国很多发电厂建在能源聚集的西部地区,而用电量大的城市多在东部沿海地区。

从发电厂到用电量大的区域的远距离输电中,如何减少电能的损耗?引入课题:这就涉及到了远距离输电的问题。

知识点一:输送电能的基本要求:、、知识点二:降低输电损耗的两个途径:1、2、1.(多选) 特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低.我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术.假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电,输电线上损耗的电功率为ΔP,到达B处时电压下降了ΔU.在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1 100 kV特高压输电.输电线上损耗的电功率变为ΔP′,到达B处时电压下降了ΔU′.不考虑其他因素的影响,则()A.ΔP′=14ΔP B.ΔP′=12ΔPC.ΔU′=14ΔU D.ΔU′=12ΔU2.某同学利用如图所示电路模拟远距离输电.图中交流电源电压为6V,定值电阻R1=R2=20Ω,小灯泡L1、L2的规格均为“6V 1.8W”,理想变压器T1、T2原副线圈的匝数比分别为1∶3和3∶1.分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ,两电路都稳定工作时,()A. L1与L2一样亮B. L2比L1更亮C. R1上消耗的功率比R2的大D. R1上消耗的功率比R2的小知识点三:远距离输电的电路分析电压关系:电流关系:功率关系:输电线路功率损失的计算方法:3.一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户,已知发电机的输出功率为500 kW,升压变压器原线圈两端的电压为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,变压器均为理想变压器,求:(1)升压变压器副线圈两端的电压;(2)输电线上的功率损失及用户得到的功率;(3)降压变压器原、副线圈的匝数比.知识点四:电网供电。

高中精选电能的输送学案及练习题教案

高中精选电能的输送学案及练习题教案

高中精选电能的输送学案及练习题教案Last revised by LE LE in 2021电能的输送编写:陈海燕 审核:陶海林【知识要点】1、降低输电损耗的两个途径:(1)减小输电线的__________可降低输电损耗,在输电距离一定的情况下,应选用_____________的金属材料,还要尽可能增加导线的_________(2)减小输送______________可大大降低输电损耗,在线路和输送功率不变时,可提高输送_______________以减小输送__________。

2、输电线上的电压损耗 U=________________.3、输送功率和线路一定时,线路损失的功率P 损=_____________.【典型例题】例1、发电机的路端电压为U ,经电阻为R 的输电导线向远方用户供电,电源输出功率为P ,则A.输电线上的电流为UP . B.输电线上损耗的功率为(UP )2R. C.用户得到的电压为U -UPR . D.输电线上损耗的功率为RU 2例2、远距离输电线路的示意图所示,若发电机的输出电压不变,则下列叙述中正确的是A.升压变压器原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B.输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C.当用户用电器的总电阻减少时,输电线上损失的功率增大D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压例3、发电机的输出电压为220V ,输出功率为44kW ,每条输电线的电阻为Ω,则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功率又各是多少【课堂检测】1、如果用220V和11kV两种电压来输电,设输送的电功率、输电线上的功率损失、导线的长度和电阻率都相同,求导线的横截面积之比。

2、一座小型水电站,用总电阻是Ω的输电线把电输送给用户,水电站输出的电功率是20kW。

高中物理选修3-2学案5:5.5电能的输送

高中物理选修3-2学案5:5.5电能的输送

5.5电能的输送[学习目标]1.输送电能的基本要求是可靠、保质、经济。

2.根据P损=I2r可知,减小输电线上的功率损失有两个途径:一是减小输电线的电阻,二是减小输电电流。

3.在输送功率一定时,提高输送电压,可以减小输电电流。

[基础知识梳理]一、降低输电损耗的两个途径1.输送电能的基本要求(1)可靠:指保证可靠的工作,少有故障。

(2)保质:保证电能的质量——电压和稳定。

(3)经济:指输电线路建造和运行的费用,电能损耗。

2.降低输电损耗的两个途径要减少输电线路上的功率损失,由公式P损=I2R线知,必须减小输电线电阻或减小输电电流。

(1)要减小电阻,从R=ρlS看,在输电距离一定的情况下,可以增大导线的,但过粗的导线会耗费太多的金属材料,同时也给铺设线路带来困难;还可以选用较小的导体。

(2)从公式P=IU来看,在保证功率不改变的情况下,要减小输送电流就必须提高。

前一种方法的作用十分有限,一般采用后一种方法。

3.高压输电(1)现代远距离输电都采用高压输电。

目前我国远距离送电采用的电压有110 kV,220 kV,330 kV,输电干线已采用500 kV,西北电网甚至达到750 kV。

(2)高压输电并不是越高越好。

电压越高,对输电线路绝缘性能和变压器的要求就越高,线路修建费用会增多。

(3)实际输送电能时要综合考虑输送功率、距离、技术和经济等要求选择合适的电压。

二、电网供电1.远距离输电基本原理在发电站内用变压器升压,然后进行远距离输电,在用电区域通过变压器降到所需的电压。

2.电网通过网状的输电线、变电站,将许多电厂和广大用户连接起来,形成全国性或地区性的输电网络。

3.电网输电的优点(1)降低一次能源的运输成本,获得最大经济效益。

(2)减少断电的风险,调剂不同地区电力供需的平衡,保障供电的质量。

(3)合理调度电力,使电力的供应更加可靠,质量更高。

[基础题组自测]1.自主思考——判一判(1)仅仅从减少能量损失的角度看,输送功率一定的情况下,输电电压越高,损失的能量越少。

2017教科版高中物理选修(3-2)2.7《电能的输送》word学案

2017教科版高中物理选修(3-2)2.7《电能的输送》word学案

学案7 电能的输送[学习目标定位] 1.理解输电线上电能的损失与哪些因素有关.2.理解减小电能损失的两个途径以及高压输电的原理.3.知道远距离输电的典型电路,并能利用变压器和电路的规律解决实际问题.1.电阻定律:在温度不变时,同种材料的导体,其电阻R 与它的长度l 成 ,与它的横截面积S 成 ,导体电阻与构成它的材料有关,即R =ρl S. 2.电功率P = ,热功率P = .3.理想变压器原、副线圈的三个关系:P 原= ,U1U2=n1n2,I1I2=n2n1.一、电能输送中的电压损失和电能损耗1.如图1所示,U 损= ,P 损= .图12.无论是为减小电压损失还是减小能量损耗,都要求使用 送电.二、远距离输电系统远距离输电的基本原理:在发电站内用 变压器 ,然后进行远距离输电,在用电区域通过 变压器降到所需的电压.三、直流输电当交流输电功率很大时, 、 引起的电压及 损失很大,所以现在有些大功率输电线路已经开始采用直流输电.现代的直流输电,只是在 这个环节中使用直流.一、电能输送中的电压损失和电能损耗[问题设计]如图2所示,假定输电线路中的电流是I ,两条导线的总电阻是r ,在图中把导线电阻集中画为r ,输送功率为P ,发电厂输出的电压为U.那么:图2(1)远距离大功率输电面临的困难是什么?(2)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?(3)为什么远距离输电必须用高压呢?[要点提炼]输电线上的电压损失和功率损失(设输电线上电阻为R ,电流为I)1.电压损失输电线始端电压U 与输电线末端电压U′的差值.ΔU =U -U′=IR.2.功率损失(1)远距离输电时,输电线有电阻,电流的热效应引起功率损失,损失的电功率ΔP =I2R.(2)若输电线上损失的电压为ΔU ,则功率损失还可以表示为ΔP =ΔU2R,ΔP = . 3.减小电压、功率损失的方法(1)减小输电线的电阻由R =ρl S可知,距离l 一定时,使用电阻率小的材料, 导体横截面积可减小电阻. (2)减小输电电流I由P =UI 可知,当输送功率一定时,升高电压可以减小电流.二、远距离输电电路中的各种关系[问题设计]某发电站向远处送电的示意图如图3所示,其中各部分的物理量已在图上标注,在这个电路中包括三个回路.图3(1)结合闭合电路的知识,分别分析三个回路中各物理量之间的关系(发电机内阻、n1、n2、n3、n4线圈的电阻均忽略不计).(2)每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系?[要点提炼]远距离输电问题的分析1.解决远距离输电问题时,应首先画出输电的电路图,参考图3,并将已知量和待求量写在电路图的相应位置.2.分析三个回路,在每个回路中,变压器的原线圈是回路的用电器,而相应的副线圈是下一个回路的电源.3.综合运用下面三方面的知识求解(1)能量守恒:P =U1I1=U2I2=P 用户+ΔP =I 22RP 用户=U3I3=U4I4.(2)电路知识:U2= +U3ΔU =I2R(3)变压器知识:U1U2=I2I1=n1n2U3U4=I4I3=n3n4. 其中ΔP =I2R ,ΔU =I2R 往往是解题的切入点.一、输电线上功率损失的计算例1 三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦.(1)若输出的电压为20万伏,则输电线上的电流为多少?(2)某处与电站间每根输电线的电阻为10欧,则输电线上损失的功率为多少?它占输出功率的比例是多少?(3)若将电压升高至50万伏,输电线上的电流为多少?输电线上损失的功率又为多少?它占输出功率的比例是多少?二、远距离输电问题例2发电机的输出电压为220 V,输出功率为44 kW,输电导线的电阻为0.2 Ω,如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压,经输电线后,再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户,则:(1)画出全过程的线路示意图;(2)求用户得到的电压和功率;(3)若不经过变压而直接将电送到用户,求用户得到的电压和功率.1.(输电线上功率损失的计算)中国已投产运行的1 000 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。

高中物理 5.5电能的输送导学案 新人教版选修32

高中物理 5.5电能的输送导学案 新人教版选修32

第五章交变电流第五节电能的输送【学习目标】1.了解远距离输电的意义;2.理解远距离输电中的输电损耗及解决方案;3.理解远距离输电的模型并能进行计算。

【重点、难点】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;难点:远距离输电原理图的理解.预习案【自主学习】1.远距离输电的基本原理:在发电站内用________变压器________电压,然后进行远距离输电,在用电区域通过________变压器________所需的电压.2.输电线上的功率损失P=________,降低输电损耗的两个途径为:______________________,________________________.3.现代的直流输电,只有________这个环节使用高压直流,________、________及____________仍然是交变电流.发电机发出的交变电流经变压器升压后,由换流设备将________变为________,高压的直流经远距离传输后,再由换流设备将________换为__________,然后,配电所的变压器再将高压交变电流________成适合用户的电压、电流,送达用户.【学始于疑】为什么远距离输电要用高压输电?(1)发电站一般建设在什么地方?(2)输电过程中主要考虑什么问题?(3)如何减少电能的损失和保证输电质量?探究案【合作探究一】问题1:(1)如何计算输电电流?(2)如何计算电能功率损失?(3)如何计算电压损失?问题2:目前全国电力紧缺,初步统计有24个省地区已经拉电、限电,浙江是全国缺电之最,每年(去年)供给海宁的总电量为204841.81万千瓦时,缺电量15%,短期内不可能改变。

你能根据所学的物理知识,从研究者的角度对电能的节约输送给几点更好的建议?导航:1、从学过的电阻定律角度分析R =ρL/S你有什么好的建议呢?2、减小电流的角度考虑。

你有什好的建议呢?归纳总结1.任何输电线都有_______,当电路中有电流通过时,存在功率损失和电压损失。

高中物理选修3-2第五章第5节《电能的输送》学案

高中物理选修3-2第五章第5节《电能的输送》学案

选修3-2第五章第5节《电能的输送》课前预习学案一、预习目标预习发电站发出的电能是怎样输送到远方的,初步认识高压输电的原理及各参数的关系。

二、预习内容1、电功率损失和电压损失⑴功率损失:远距离输送电能,由于输电线上的电流热效应,电能转化为热能。

出现功率损失。

△P= 。

⑵、电压损失:远距离输送电能,线路中电阻R 上消耗部分电压。

△U= 。

2、减少功率损失和电压损失的方法:⑴、 ⑵、3、高压输电网络及各物理量间关系:⑴、远距离输电线路图: ⑵、常用分析公式:①、输电电流:I2=②、输电导线损失的电功率:P 损=③、输电导线损失的电压:U 损=三、提出疑惑同学们,通过你们的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中课内探究学案一、学习目标(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.U 1 ~升压变压器降压变压器n 1 I 1二、学习过程1、输送电能的过程请同学们思考:1。

发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢?(学生自由回答)2.降低输电损耗的途径有哪些?哪些是可行的?3. 远距离输电为什么要用高电压?“思路是:输电→导线(电阻)→发热→损失电能→减小损失”2.请根据下图写出输电系统的“输电电压”、“用户得到的电压”和输电线上“损失的电压”若输电线电阻R,输电功率为P,输电电压U1,则输电导线的电流I2= ,输电导线上的电压降(电压损失)U损=I2R= ,输电导线上的功率损耗P损=I22R = = 。

3. 远距离输电的实例分析例题。

发电机的输出电压为220V,输出功率为44KW,每条输电线电阻为0.2Ω,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?解题过程:三、反思总结画出输电流程图:一台发电机输出的电功率为100kw,输出电压为250v,先欲向远处输电,若输电线总电阻为8Ω,要求输电时输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%,要向用户输送200v电压,求:(1)、试画出这次输电线路的示意图;(2)、输电所需升压变压器和降压变压器的原副线圈的匝数之比分别是多少?(3)、用户得到的电功率是多少?课后练习与提高1、说明书的部分内容如表所示.现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电,发电机到安置区的距离是400 m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线,该型导线单位长度的电阻为2.5×10-4Ω/m.安置区家用电器的总功率为44 k W,当这些家用电器都正常工作时,下列说法中正确的是()A.输电线路中的电流为20 AB.输电线路损失的电功率为8 000 WC.发电机实际输出电压是300 VD.如果该柴油发电机发的电是正弦交流电,则输出电压最大值是300 V2、如图所示,为了减少输电线路中电力损失,发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送,再经变电所将高压变为低压.某变电所电压u0=11 0002sin 100πt V的交流电降为220 V供居民小区用电,则变电所变压器()A.原、副线圈匝数比为50∶1B.副线圈中电流的频率是50 HzC.原线圈的导线比副线圈的要粗D.输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和参考答案:二、学习过程2 I2=P/U1 U损=I2R=PR/U1 P损=I22R =U额2/R=P2R/U123. 发电站输出的功率P出是一定的,当以220伏的电压输出时,输出电流应该是:I=P出/U出=44000W/220V=200A两条输电线路的总电阻为0.4Ω,则导线上损失的电功率为:P损=I2r=(200A)2×0.4Ω=16kW用户得到的电功率为P=P出-P损=44kW-16kW=27kW在导线上损失的电压为: U损=I2r=200V×0.4Ω=80V.用户得到的电压为:U=U出-U损=220V-80V=140V如果用1:10的变压器将电压升高到2200V后再输送出去,则输出电流为: I=P出/U出=44000W/2200V=20AP损=I2r=(20A)2×0.4Ω=160W用户得到的电功率为P=P出-P损=44kW-160W=43.83kW在导线上损失的电压为: U损=I2r=20V×0.4Ω=8V.加到用户端变压器上的电压为:U=U出-U损=2200V-80V=2192V经过变压器降压后输送给用户的电压为:219.2V.三、四、(1)、(2)、n1:n2=1/16 ,n3:n4=190/11(3)、P 用=95KW课后练习与提高1、解析:I 线=I 0=P 0U 0=4.4×104220A =200 A ;线路损失功率P 线=I 2线R 线=8 000 W ,线路两端电压U =I 线R 线=40 V ,所以发电机输出电压为260 V ;如果该柴油发电机发的电是正弦交流电,则输出电压最大值是260 2 V .答案:B2、解析:u 0=11 0002sin 100πt V 中的11 0002指的是电压的最大值,有效值为11 000 V ,则原、副线圈之间的匝数之比等于两线圈的电压之比,即50∶1,A 正确;由ω=100π可得频率为50 Hz ,变压器不改变电流的频率,因此,副线圈的频率也是50 Hz ,B 正确;电流与匝数成反比,即原线圈的电流比副线圈电流要小,因此,副线圈的导线要比原线圈粗,C 错误;居民小区各个用电器都是并联的,它们的电流总和等于副线圈中的电流,故D 错误.答案:ABn 1I 1。

物理知识点电能的输送教案

物理知识点电能的输送教案

物理知识点电能的输送教案物理知识点电能的输送教案电能通过输电线就可以输送到远方.相对于煤炭、石油等能源的输送需要大量的交通运载工具来说,显然具有它突出的优点。

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电能的输送物理教案1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的电压损失面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:;;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: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?探究活动考察附近的变电站,学习日常生活中的电学知识和用电常识.了解变压器的工作原理调查生活中的有关电压变换情况.调查:在电能的传输过程中,为了减小能量损耗而采用提高电压的方法,可是在提高电压后相应的对一些设备的要求也会提高,请调查在高压输电和低压输电过程中的投入产出比.电能的输送物理教案2(一)教学目的1、了解电能输送过程。

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高中物理-电能的输送学案
1、输电过程中的电能损失原因是什么?根据你分析的原因,设想如何减少电能损失?
2、如何减小导线发热呢?
3、通过上问的讨论,你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效?
4、在保证用户电功率的前提下,怎样才能减小输电电流?
5、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
功率减为原来的几分之一?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几分之一?
6、如何计算输电线路中损失的功率?如何计算用户消耗的功率?
请阅读课本中本节“电网供电”内容并总结输电过程,回答下面的问题7、如何进行高压输电?高压电输到用电区附近时,为什么要把电压降下来?。

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