电能的输送教案(高二物理)
高二物理电能的输送教案

江苏省苏州市蓝缨学校高二物理《电能的输送》教案导学目标1.会分析计算远距离输电问题.远距离输电[基础导引]在远距离输电时,输送的电功率为P ,输电电压为U ,所用导线电阻率为ρ,横截面积为S ,总长度为l ,输电线损失的电功率为P ′,用户得到的电功率为P 用,则下列关系式中正确的是 ( )A .P ′=U 2S ρlB .P ′=P 2ρl U 2SC .P 用=P -U 2S ρlD .P 用=P (1-Pρl U 2S ) [知识梳理]1.根据P 损=__________,降低输电损耗有两种方法 (1)减小输电线的电阻.(2)减小输电导线中的电流:在输送功率一定的情况下,根据P =UI ,要减小电流,必须提高____________.2.远距离输电的功率损失输送功率一定时,线路电流I =________,输电线上的损失功率P 损=I 2R 线=____________,可知P 损∝1U 2. 远距离输电中的功率关系:P 输=____________.考点三 远距离输电问题考点解读1.远距离输电的处理思路对高压输电问题,应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”,或从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析.2.远距离高压输电的几个基本关系(以图9为例):图9(1)功率关系:P 1=P 2,P 3=P 4,P 2=P 损+P 3.(2)电压、电流关系:U 1U 2=n 1n 2=I 2I 1,U 3U 4=n 3n 4=I 4I 3,U 2=ΔU +U 3,I 2=I 3=I 线.(3)输电电流:I 线=P 2U 2=P 3U 3=U 2-U 3R 线. (4)输电线上损耗的电功率:P 损=I 线ΔU =I 2线R 线=(P 2U 2)2R 线.图11 当输送功率一定时,输电电压增大到原来的n 倍,输电线上损耗的功率就减小到原来的1n2. 典例剖析例3 (2010·浙江理综·17)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3×106kW ,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9×108 kWD .输电线上损失的功率为ΔP =U 2/r ,U 为输电电压,r 为输电线的电阻思维突破 在远距离输电问题中,计算线路功率损耗时应用P 损=I 2线R 线,其原因是I 线可以由公式P 输入=I 线U 输入求出,而P 损=U 线I 线和P 损=U 2线R 线则不常用,其原因是在一般情况下,U 线不易求出,且易将U 线和U 输入相混而造成错误.跟踪训练3 如图10所示,有一台交流发电机E ,通过理想升压变压器T 1和理想降压变压器T 2向远处用户供电,输电线的总电阻为R .T 1的输入电压和输入功率分别为U 1和P 1,它的输出电压和输出功率分别为U 2和P 2;T 2的输入电压和输入功率分别为U 3和P 3,它的输出电压和输出功率分别为U 4和P 4.设T 1的输入电压U 1一定,当用户消耗的电功率变大时,有( )图10A .U 2减小,U 4变大B .U 2不变,U 3变小C .P 1变小,P 2变小D .P 2变大,P 3变大16.对远距离输电过程中各量的制约关系不明确造成错误例4 (2010·江苏·7)在如图11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误区警示 错解1:不清楚升压变压器的输入电压由发电机本身决定,而认为只要发电机功率变大,电压就变大,而误选A.错解2:由于不能写出输电线上损耗的功率占总功率的比例的表达式,而漏选D.正确解析 由U 1∶U 2=n 1∶n 2可知,匝数比和输入电压不变,则输出电压,故A 错误;由I =P U ,U 损=IR ,U 3=U 2-U 损可知,因P 变大,则I 变大,U 损变大,因此降压变压器的输入电压U 3变小,而降压变压器的匝数比不变,故降压变压器的输出电压变小,B 错误;由P 损=(P U )2R 可知,因U 不变、P 变大,所以P 损变大,故C 正确;由P 损P =(P U )2R P =PR U 2可知,因U 不变、P 变大,所以比值变大,故D 正确.答案 CD正本清源 本题属于程序性比较强的题目,稍有不慎,很容易出现错误,要想正确地求解本题,应从输出功率增大这一变化开始,得出输出电流增大这一关系,然后按照远距离输电的过程图,由左到右,逐步分析,减少失误的机会.跟踪训练4 2008年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害,其中高压输电线因结冰而损毁严重,为消除高压输电线上的冰,事后有人设计了利用电流的热效应除冰的融冰思路.若在正常供电时,高压线上送电电压为U ,电流为I ,热耗功率为ΔP ;除冰时,在输电功率、用户的输入电压和输电线电阻不变的情况下,通过自动调节高压输电变压器的变压比,使输电线上的热耗功率变为16ΔP ,则除冰时 ( )A .输电电流为4IB .输电电流为16IC .输电电压为4UD .输电电压为U 16。
高二物理人教版32 5.5电能的输送教案

电能的输送重/难点重点:理论分析如何减少输电过程的电能损失,理解远距离输电的原理。
难点:远距离输电原理图的理解及相关题型的计算。
重/难点分析重点分析:降低输电损耗的两个途径:减小线路电阻和减小输电电流。
减小输电电流是最有效的途径。
远距离输电线路上2Δ=r=P I r U 2∆,其中(=I PU总)。
采用高压输电可以达到减小输电电流的目的。
难点分析:电能输送问题一般离不开升、降压变压器,这时除用变压器的电压比或电流比公式外,最好画出电能输送示意图,这样便于分析问题和解决问题。
输电线上流过的电流(输送电流)I 送,对有升、降变压器电能输送问题的情况,有以下几种求法:①=P I U 送线升副,其中,“U 升副”为最后一个升压变压器的次极线圈电压,也即电能输送电压。
②=P I R 损送线。
突破策略一、输电线上的功率损失:设输电功率P ,输入给用电设备的功率为P ',输电线上的功率损失为P ∆,则有2P P P I R ∆=-'=。
减少功率损失:(1)减小输电线的电阻。
(2)减小输电电流。
如何减少输电线的电阻:由LR Sρ=可知 (1)减少材料的电阻率ρ(铝或铜,金银最好但不可行)。
(2)减少输电线的长度L (不可行)。
(3)增加导线的横截面积S 。
1. 输电导线上的功率损失分析:(1)减小导线的电阻可减小损失功率,但有限。
(2)减小输送电流可大大减小损失功率,在线路和输送功率不变时,可提高输送电压以减小输送电流。
(3)在输送功率和线路一定时,线路损失功率与输送电压的二次方成反比,即:=损P 222/输送线输送线U R P R I =二、输电线上的电压损失发电厂的输送电压U , 用电设备两端电压U ′。
输电导线电阻两端的电压△U :U U-U IR ∆='= 三、远距离输电示意图一定要画出远距离输电的示意图来,包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。
并按照规范在图中标出相应的物理量符号。
电能的输送物理教案范文

电能的输送物理教案范文一、教学目标1. 让学生了解电能的输送原理和过程。
2. 掌握电能输送的效率和损失。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 电能输送的基本原理2. 电能输送的效率3. 电能输送的损失4. 实例分析:输电线路的选取和设计5. 提高电能输送效率的方法三、教学重点与难点1. 教学重点:电能输送的基本原理、电能输送的效率和损失。
2. 教学难点:电能输送的数学模型建立和应用。
四、教学方法与手段1. 采用问题驱动法,引导学生探究电能输送的原理和过程。
2. 利用多媒体课件,展示电能输送的实例和数据。
3. 利用公式和图表,分析电能输送的效率和损失。
五、教学过程1. 导入新课:以日常生活中电力输送为例,引导学生思考电能输送的基本原理。
2. 讲解电能输送的基本原理:根据公式P = UI,解释电能输送的过程。
3. 分析电能输送的效率:介绍电能输送的效率公式η= P_out / P_in,引导学生理解效率的概念。
4. 讲解电能输送的损失:引入电阻概念,讲解电阻对电能输送损失的影响。
5. 实例分析:输电线路的选取和设计:以实际输电线路为例,分析线路选取和设计的原则。
6. 总结提高电能输送效率的方法:降低电阻、提高电压等。
7. 课堂练习:让学生运用所学知识,计算简单输电线路的效率和损失。
8. 课后作业:布置相关习题,巩固所学知识。
9. 教学反思:总结本节课的收获和不足,为后续教学做好准备。
10. 课堂小结:对本节课内容进行归纳总结,强调重点知识点。
六、教学活动设计1. 导入新课:通过展示我国电力输送的图片,让学生了解电能输送的重要性。
2. 讲解电能输送的基本原理:引导学生掌握电能输送的公式P = UI,解释电能输送的过程。
3. 分析电能输送的效率:介绍电能输送的效率公式η= P_out / P_in,引导学生理解效率的概念。
4. 讲解电能输送的损失:引入电阻概念,讲解电阻对电能输送损失的影响。
高中物理2《26电能的输送》教学设计

《2.6 电能的输送》教学设计一、教材分析本节课是前面几节知识的实际应用,通过本节的学习加强学生运用所学知识解决实际问题的能力。
本节的知识目标是知道降低输电损耗的两个途径,理解掌握高压输电模型。
本节能力目标是通过思考、讨论、阅读,培养学生阅读、分析、综合和应用能力。
本节情感目标是培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度,激发学生投身祖国建设的热情。
本节的教学重点是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功率与电压损失。
难点是理解高压输电原理,区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU。
二、教学目标(一)知识与技能1.知道“便于远距离输送”是电能的优点,知道输电过程。
2.知道降低输电损耗的两个途径。
3.了解电网供电的优点和意义。
(二)过程与方法通过思考、讨论、阅读,培养学生阅读、分析、综合和应用能力(三)情感、态度与价值观1.培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。
2.介绍我国远距离输电概况,激发学生投身祖国建设的热情。
三、教学重难点教学重点: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功率与电压损失。
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。
四、教学方法:自学讨论法、阅读法、讲解法。
五、教学流程六、教学过程:(一)引入新课师:人们常把各种形式的能(如水流能、燃料化学能、核能)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?这节课我们就来学习远距离输电的知识,请同学们认真仔细地阅读教材,回答老师提出的下列问题(屏幕上打出)。
生:阅读并展开激烈的讨论。
(二)进行新课1.降低输电损耗的两个途径师:输送电能的基本要求是什么?生: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。
高中物理-高二物理教案-电能的输送教案

高中物理-高二物理教案-电能的输送教案1. 教学目标掌握电能的输送原理,理解电力系统的组成,能够计算电功率的大小和电能的消耗,通过案例分析加深对电能输送的理解。
2. 教学重难点电能的输送原理,电力系统的组成,电功率与电能的计算。
3. 教学方法讲授、互动式探究、案例分析、实验演示。
4. 教学过程设计(1)导入环节通过引入常见的电器,让学生思考它们是如何工作的,再引入电能的输送概念,让学生明确电能是如何从发电厂到达电器的。
(2)知识讲授环节1) 电力系统的组成要点:引入电力系统的组成,包括发电厂、变电站、输电线路和配电线路。
2) 电功率和电能的消耗要点:介绍电功率的概念及其计算方法;引出电能的消耗公式,通过例子让学生明确电器的功率和使用时间越大,电能消耗越大。
(3)互动式探究环节1) 分组讨论学生分组,讨论以下问题:1.电力系统的组成对于电能的传输有哪些作用?2.电器的功率和使用时间对于电能的消耗有哪些影响?2) 实验演示通过实验演示,让学生感受电能的损失情况,加深对于电功率和电能的认识。
(4)案例分析环节通过案例分析,加深学生对于电能输送和电功率的认识,让学生能够根据实际情况计算电能消耗和电器的功率。
(5)小结环节通过今天的学习,让学生总结电能输送的过程及其影响因素,同时复习电功率和电能的计算方法。
5. 教学评估方式1) 讨论环节中发言的质量和参与度;2) 实验演示中实验数据的准确性及对于实验结果的分析;3) 案例分析中对于电器功率和电能消耗的计算;4) 学生针对整个教学过程的反思。
高二物理电能的输送教案 人教版

高二物理电能的输送教案人教版教学设计一.教学目标1、知识与技能(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) 培养学生综合全面的分析问题和解决问题的能力。
(6) 培养学生实事求是的科学态度。
2、过程与方法(1) 利用研究性学习小组的调查和学生合作学习相互结合,探索物理规律。
(2) 利用多媒体课件与课堂演示实验相互结合,探究物理规律。
3、情感态度与价值观(1) 通过我国超导研究的介绍,激发学生的爱国热情。
(2) 通过对实际生活中的电能输送问题分析讨论,激发学生探索物理规律的热情。
(3) 通过学生对海高用电情况调查和计算,培养学生从身边事做起养成节约能源的好习惯。
(4) 体验合作探究学习的快乐,调节人际交往能力,协调能力。
二、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。
三、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。
四、教学过程设计课后反思:一、利用多媒体整合教学资源使问题情境更形象生动有感染力教师应该根据学生实际和当地环境,从大量的教学资源中精选适当的内容为物理课堂教学服务。
第一个环节收集教学资源。
收集时应注意:①收集学生难以见到的、有重要物理意义的、展示科学技术发展的实况录像。
②利用快录、慢录、显微摄影等技术手段拍摄的音像资料,向学生展示物理过程的细节。
③收集课堂上难以完成的实验录像资料。
④收集的教学课件不仅要画面精美、内容生动丰富而且还要知识性准确、科学性强。
⑤收集与教学内容紧密相关的图片、新闻资料、视频资料。
第二个环节组织和利用教学资源有了好材料,还得组织好利用好。
上课就好像厨师烧菜一样,一样的材料不同的厨师烧出的口味各不相同,有的好看又好吃有的,有的却难以下咽。
高二物理电能的输送教案

高二物理电能的输送教案高二物理电能的输送教案高二物理电能的输送教案1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。
高中物理-高二电能的输送教案

高中物理-高二电能的输送教案教学对象:高二物理学生教学内容:电能的输送教学目标:1. 了解电能的基本概念与单位2. 掌握电能输送的原理3. 了解电能输送的各种方式4. 能够计算电能的损失和传输距离教学步骤:Step1 引入教师介绍电力在现代社会中的重要性,提示学生电力从哪里来,如何传输,为现代社会服务等问题。
引入本课的主题电能的输送。
Step2 概念讲解(1)电能的基本概念:当电荷在电场力作用下沿着电子流方向运动时,就可以形成电能。
(2)电能的单位:焦耳Step3 电能输送的原理(1)交流发电原理:利用磁铁转动时产生的感应电动势发电,经过变压器升压输送电能。
(2)直流发电原理:利用化学反应产生的电动势推动电子流动,通过导线输送电能。
Step4 电能输送的方式(1)高压输电:利用变压器将电压升高,通过高压输电线路输送电能。
(2)隔离输电:利用变压器将输送线路与供电线路隔离,避免输电损失。
(3)地下输电:将输电线路埋入地下,避免对风景和环境的影响,但造成的输电阻力较大。
Step5 计算电能的损失和传输距离计算公式:电压损失 = 电压降 / 输电距离;电阻损失 = 电流²×电阻×输电距离输入输出电能的损失 = 输电电路电阻×输电电流²×输电距离。
Step6 总结教师让学生回答以下问题,帮助学生对本课所学知识进行总结。
1. 电能的基本概念与单位是什么?2. 电能的输送原理有哪些?3. 电能的输送方式有哪些?4. 计算电能的损失和传输距离的公式是什么?Step7 作业1. 完成教师留下的作业。
2. 搜集一些现代社会的用电设备,分析它们的工作原理与电能输送的方式。
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人级间
识技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.
程1、培养学生的阅读和自学能力.
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.。