5.5 电能的输送 学案(人教版选修3-2)

5.5 电能的输送(学案)
[学习目标] 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:即R =ρl S
. 2.电功率P =UI ,热功率P =I 2R . 3.理想变压器原、副线圈的三个关系: P 原=P 副, U 1U 2=n 1n 2, I 1I 2=n 2n 1.
(自学教材P45 , 完成下列问题)
1.电能输送的优点: 2.输送电能的基本要求: 、 、 。

一、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 小的金属材料,还要尽可能增加导线的
(2)减小输电线中的 :为减小输电 ,同时又要保证向用户提供一定的电功率,就要 输电电压.
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
3.电网输电的优点
(1)降低一次能源的 ,获得最大的经济效益.
(2)减小断电的风险,调剂不同地区电力供需的平衡,保障供电的 。

(3)合理地调度电力,使电力的供应更加 ,质量更高.
一、降低输电损耗的两个途径
如图所示,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:(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?
二、远距离输电电路中的各种关系
某发电站向远处送电的示意图如图所示,分别分析三个
回路中各物理量之间的关系
功率关系:
电压关系:
电流关系:
例1 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.
解析 (1)示意图如图所示
(2)升压变压器的输出电压
U 2=n 2n 1U 1=101
×220 V =2 200 V 根据升压变压器输出功率等于输入功率知,升压变压器输出电流为I 2=P U 2=44×1032 200
A =20 A 输电线路上的电压损失和功率损失分别为U R =I 2R =20×0.2 V =4 V P R =I 22R =202×0.2 W =80 W 降压变压器上的输入电流和输入电压分别为I 3=I 2=20 A U 3=U 2-U R =2 200 V -4 V =2 196 V
降压变压器上的输出电压和输出电流分别为U 4=n 4n 3U 3=110×2 196 V =219.6 V I 4=n 3n 4
I 3=10×20 A =200 A 用户得到的功率为 P 4=I 4U 4=200×219.6 W =4.392×104 W
(3)若不采用高压输电,用220 V 低压直接供电时,电路如图所示,则输电电流I =P U 1=44×103220
A =200 A ,输电
线路上的电压损失U R ′=IR =200×0.2 V =40 V
所以用户得到的电压为 U 4′=U 1-U R ′=220 V -40 V =180 V
用户得到的功率为P 4′=IU 4′=200×180 W =3.6×104 W
【练习】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=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=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?(使用的变压器是理想变压器)
2、某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW ,输出电压250 V ,现准备向远处输电,所用输电线的总电阻为8Ω,要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%,用户获得220 V 电压.求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器?(理想变压器)。

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5.5 电能的输送—高中物理选修3-2学案

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.。

5电能的输送-人教版选修3-2教案

5电能的输送-人教版选修3-2教案

电能的输送-人教版选修3-2教案前置知识•电能的定义及计算方法•电流和电压的关系•电阻和欧姆定律•磁感线和磁通量的概念教学目标1.掌握电能在导体中的传输原理2.理解高、低压输电的原理3.了解输电线路的构成和工作原理教学重点1.电能在导体中的传输原理2.高、低压输电的原理教学难点1.输电线路的构成和工作原理2.掌握输电线上的安全问题教学过程导入教师引入学生到电能传输的话题中,提出问题:“我们再教室里用电,这些电是从哪里来的,又是怎样传输过来的呢?”讲解1.电能在导体中的传输原理电能在导体中传输的原理是传导电流,电流是由电子在导体中的移动形成的。

在连通电源后,电子从原子的外壳中取得能量,并向其它原子传递能量,以完成电子的移动形成电流。

电源提供的能量以电磁波的形式传递,当波传递到导体中时,它激发了原子内的电子,并使它们运动起来。

电流的大小取决于电子的数量和速度。

2.高、低压输电的原理高压输电是指将电能通过高压电缆发送到远距离,然后通过变压器进行变压,变成低电压电能进行送电的过程。

由于高压输电线路中的电压非常高,可以有效减小电能传输中的线损。

在电能传输过程中,能量损失是不可避免的,主要是由于线路电阻导致的。

高压线路的电阻要远远小于低压线路的电阻,所以高压输电线路能够在损失很小的情况下传输更多的电能。

演示教师通过演示模型,详细地向学生展示高压输电和低压输电的工作原理。

实验1.制作简易导线模型,让学生进行实验,观察电流在导线中传输的情况。

2.利用变压器进行变压实验,让学生了解高压、低压的定义和变压原理。

总结通过知识讲解、演示和实验操作,学生需要对电能在导体中的传输原理有深入的了解和掌握,理解高、低压输电的原理和输电线路的构成和工作原理,掌握输电线上的安全问题。

总结本节课从电能在导体中的传输原理讲起,详细地介绍了高、低压输电的原理及其工作原理,并通过实验和演示模型加深学生的理解。

学生通过本节课的学习,深入理解和掌握了电能的传输和输电线路的构成和工作原理。

高中物理5.5《电能的输送》学案新人教版选修3-2

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.

2014年秋高中物理 5.5 电能的输送教案 新人教版选修3-2

2014年秋高中物理 5.5 电能的输送教案 新人教版选修3-2

5.5电能的输送一.教学设计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.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.二.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,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。

2.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3.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.教学重点、难点1.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。

2.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.教学过程1.引入新课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2.进行新课(1)降低输电损耗的两个途径①输送电能的基本要求是什么?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。

②远距离大功率输电面临的困难是什么?在输电线上有功率损失。

③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?由于输电线有电阻,当有电流流过输电线时,有一部分电能转化为电热而损失掉了。

【高中物理】人教版物理选修3-2同步学案5.5 电能的输送 Word版

【高中物理】人教版物理选修3-2同步学案5.5 电能的输送 Word版

(117)5.5 电能的输送【教学目标】1.通过对输电线路功率损耗的分析讨论,知道降低损耗的两个途径,了解增大导线横截面积的局限性。

2.了解从变电站到用户的输电过程。

知道远距离输电时运用高电压的道理。

3.结合电路知识,通过小组讨论分析,抓住输电线路与升压变压器和降压变压器上的电压关系、电流关系和功率关系这一主线,学会处理远距离输电问题。

4.通过学习,对电网供电的基本特性有一个基本的认识,能够解释其中的一些现象。

【预习任务】阅读教材完成以下任务:1.识记:电能输送的基本要求。

2.理解:降低输电损耗的两个途径。

3.思考:教材“思考与讨论”中的5个问题。

【思考与讨论】1.从发电站经升压变压器、降压变压器直至用户,各处的电压、电流、功率关系?请画出结构简图。

2.阅读教材P47“输电新技术”一文,谈谈你对高压输电的局限性的理解?【自主检测】1.输送电能的基本要求是;;。

减小电能损失的有效图径有;。

在输送功率P一定的情况下,输电电压升高10倍,输电线电阻电能损失降低为原来的。

2.教材中“问题与练习”第1题。

3.教材中“问题与练习”第2题。

4.教材中“问题与练习”第3题。

5.教材中“问题与练习”第4题。

【组内检查】1.画出电能输送模型、把握电压、电流、功率关系高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上,时间就是我们致胜的法宝,与其犹犹豫豫不知如何落笔,倒不如多学习答题技巧。

那么,高中物理考试答题技巧及注意事项有哪些呢?下面和小编一起来看看吧!高中物理考试答题技巧选择题的答题技巧解答选择题时,要注意以下几个问题:(1)注意题干要求,让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。

(2)相信第一判断:只有当你发现第一次判断肯定错了,另一个百分之百是正确答案时,才能做出改动,而当你拿不定主意时千万不要改。

特别是对中等程度及偏下的同学尤为重要。

切记:每年高考选择题错误率高的不是难题,而是开头三个简单题。

不要再最简单的地方,轻敌栽坑!实验题的做题技巧(1)实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。

物理55《电能的输送》教案(新人教版选修3-2)

物理55《电能的输送》教案(新人教版选修3-2)

电能的输送教学设计天津市第一百中学李春华【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。

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。

【教学重点】1.理解高压输电是减少功率损失和电压损失的切实可行的措施。

2.输电过程示意图中各物理量之间的关系。

【教学难点】1.区别输电线上损失的功率和输电功率;输电线上损失的电压和输电电压。

2.利用输电过程示意图进行简单的计算。

自学、讨论、交流、演示实验。

【教学过程】一、学生自学下发学案一份,学生根据学案上的问题有目的地阅读课文并尝试答复学案上的问题,期间老师可巡视指导,大约用时15分钟。

学案内容:1.为什么存在远距离输电问题2.输送电能的根本要求是什么3.什么是输电线上的功率损失4.减小输电线上的功率损失有几种途径这几种途径如何能够实现哪一种更有效哪一种切实可行5.除功率损失以外,输电线上还有什么损失,用问题4中的减少功率损失的有效方法能有效减少这种损失吗6.在实际输电过程中,输电电压是不是越高越好呢目前我国常用的远距离输电电压有哪几种7.以下列图为远距离输电的示意图,输电过程包括哪几个局部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线=I线·R线。

输电线上损失的功率P线=I线2·R线==。

〔4〕由电路关系可得:I2=I线=I3;U2-=U3;P2-=P3。

〔5〕注意区别:输电电压U2与输电线上损失的电压U线,二者关系为。

高中物理人教版选修3-2教案设计 5.5《电能的输送》

电能的输送教学目标1. 知识与技能(1)知道“便于远距离输送”是电能的优点,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.2. 过程与方法通过本节学习,让学生体验“发现问题并积极思考探寻解决方法”的研究过程.3. 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,激发学生建设祖国的热情.教学重点难点1.理解高压输电是减少功率损失和电压损失的切实可行的措施。

2.输电过程示意图中各物理量之间的关系。

3.区别输电线上损失的功率和输电功率;输电线上损失的电压和输电电压。

4.利用输电过程示意图进行简单的计算。

教学方法与手段自学、讨论、交流、演示实验。

课前准备可变变压器、3.8 V小灯泡一只、开关一个、学生电源一个、定值电阻一个、导线若干。

导入新课[事件1]教学任务:创设情境,导入新课。

师生活动:为了合理地利用自然资源,水电站要建在水库大坝上,以煤为燃料的电站最好建在煤矿附近。

但是可能距离用电的地方很远,因此常常要把电能输送到远方。

用导线把电源和用电设备连接起来就可以输送电能了,这是电能的一个突出优点。

输送电能的基本要求是可靠、保质、经济。

可靠是保证线路可靠地工作,少有故障。

保质就是保证电能的质量——电压和频率稳定。

各种用电设备都是按照一定的电压设计的,电压过高或过低,用电器都不能正常工作,甚至损坏。

使用交流的用电器还要求频率稳定。

经济则是指输电线路运行和建造费用低,电能损耗少。

本节课主要讨论怎样在输电过程中减少电能的损失。

推进新课[事件2]教学任务:学习降低输电损耗的两个途径。

师生活动:思考与讨论输电电路图假定输电线路中的电流是I,两条导线的总电阻是r。

在下图中,导线的电阻集中画为一个电阻r。

由于导线具有电阻,用户一方的电压略低于电厂输送的电压。

但是,实际输电线路损失的电压不会太大,所以在粗略的估算中,无论是电厂一方计算输出的功率还是用户一方计算输入的功率,如果要用到电压,可以取同一个值U。

【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。

5.5《电能的输送》学案全集1(人教版选修3-2)

5.5电能的输送【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,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。

【自主学习】想一想:电能在传输过程中会有一定的损失,如何才能有效地减小电能的损失呢?填一填:输送电能的基本要求是:可靠、保质、经济,经济是指输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小。

填一填:设输电电流I,输电线电阻为R,则输电线上的功率损失为:,减少输电线上功率损失的方法减小输电线电阻R和输电电流I。

填一填:输电线电阻为,在输电距离一定的情况下,故可选用电阻率小的材料或增加导线的横截面积以减小电能的损失,但这种方法是很有限的。

点一点:输电功率P=UI,在保证用户的电功率一定的前提下,故可通过变压器提高输电电压而减小电能的损失,此时损失的功率为:,显然输电电压提高10倍,损失的功率可减小为原来的,此法是减小损失的有效方法。

填一填:电压并不能被无限制地提高,这是因为电压越高对输电线的绝缘性能要求越高,线路修建费用也越高,故实际输送电能时要综合输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等因素而选择合适的输电电压。

填一填:远距离输电过程是:先用升压变压器将从发电机输出的电压升压,后通过输电线传输到较远的用户端,再由降压变压器降压后传给用户。

议一议:你能通过具体的实例分析整个输电过程吗?【典例剖析】【例1】远距离输送交变电流都采用高压输电。

我国西北电网正在建设750kV线路。

采用高压输电的优点是()A.可节省输电线的铜材料B.可根据需要调节交流电的频率C.可减少输电线上的能量损耗D.可加快输电的速度解析:远距离输电过程中,由于电流的热效应,输电线上发生热损耗,根据焦耳定律,损耗功率P损=I2R=()2R,式中P为输电功率,U为输电电压,R为输电线电阻,在P、R 不变时,P损∝()2,所以采用高压输电可减少输电线上的能量损耗,当P损、P不变时,R ∝U2,又R=ρ,联立得输电线横截面积S∝.采用高压输电,在损耗功率不变的情况下可使输电线横截面积大大减小而节省输电线铜材料.选项A、C正确点评:在远距离输送电能计算线路功率损耗时常用关系式P损= I线2R线计算.其原因是I线较易求出:I线=P送/U送,而P送=I送U送或P损=U线2/R线则不常用,其原因是在一般条件下,U线不易求出,且易把U线和U送相混淆而造成错误。

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。

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