电能的输送(公开课
2022年物理精品教案《电能的输送》公开课教案
第三节电能的输送教学目标知识与技能1.知道采用高压输电的目的。
2.培养学生有目的地观察物理现象，描述观察结果。
教学重点：1.高压输送电能的原因。
2.高压触电的种类及其防护方法。
教学难点：高压输送电能的原因。
教具准备高压电能输电器、课件等。
教学过程一、情境引入葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能，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知识。
二、新课教学探究点一电能的输送教师：从发电站到用电地区，通常有很长的一段距离。
发电机发出的电怎样送到用电地区呢？学生：用导线。
教师：导线有一定的电阻，电流通过导线时就会发生电流的热效应，把电能转化为内能，着局部内能白白地散失到空气中，浪费了电能。
怎样才能减少电能在输电线上的损失呢？方法一：根据W=Q=I2Rt，应减小导线的电阻。
教师：减小送电线电阻的方法有哪些？学生：选用电阻小的材料或增大导体的横截面积。
师生共同讨论此方法的弊端：能使用的电阻小的材料不经济，增大导线电阻将增大导线的质量。
方法二：采用高压输电教师：引导学生分析：在输送功率一定的条件下，根据P=UI，电压提高为原来的几倍，电流将减小为原来的几分之一，由W=Q=I2Rt可得电能的损失将减小为原来的几分之一的二次方，显然这种方法效果更好。
教师介绍变压器和远距离输电示意图。
探究点二高压触电及其防护教师：高压触电有哪几种形式？学生：高压电弧触电和跨步电压触电。
教师：平安用电原那么：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
三、板书设计第一节电能的输送1.电能的输送。
〔1〕高压输送可以减少电能的损失。
〔2〕电能输送的途径：发电厂——升压变压器——高压线路——降压变压器——用电单位。
2.高压触电及其防护。
〔1〕高压触电的方式：高压电弧触电和跨步电压触电。
〔2〕防护：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
四、教学反思本节课我通过葛洲坝发电站发电的情况引出今天的课题，让学生知道发电站发的电都到哪里去了，进而揭示输电导线上的电能损失，从而和学生进行有关输电线上有关减少电能损失的方法讨论。
《电能的输送》课件
耗。
智能电网技术的应用
智能调度系统
实现电网的实时监测、控制和调 度，提高电网运行效率和可靠性
。
分布式能源接入
支持可再生能源的接入和利用， 实现能源的优化配置和利用。
用户互动管理
实现用户与电网的双向互动，提 供更加个性化、智能化的电力服
务。
06
电能输送的未来发展
超导技术在电能输送中的应用
总结词
超导技术具有零电阻、低损耗的特性，能够 大幅提高电能输送的效率和稳定性。
如FACTS技术，对输电线路的电压、电流等进行实时控制，提高输 电稳定性。
降低电能输送损耗
加强输电线路的维护与保养
01
定期检查线路状况，及时修复和更换受损设备，减少因设备故
障引起的损耗。
合理规划电网布局
02
优化电网结构，减少输电距离和转供电环节，降低输电损耗。
采用无功补偿技术
03
在输电线路中安装无功补偿装置，提高功率因数，减少无功损
节潮流实现电能的分配。
配电站的建设应考虑供电可靠性、运行 灵活性和经济性等因素，合理规划配电
站的布局和规模。
05
电能输送的优化与改进
提高电能输送效率
优化输电线路设计
采用高导电性能的导线材料，减少线路阻抗，提高输电效率。
推广高压输电技术
高压输电能够降低电流，减少线路损耗，提高输电效率。
采用先进的控制技术
感谢您的观看
THANKS
变压器由铁芯、绕组和绝缘材 料组成，通过电磁感应原理实 现电压的变换。
变压器有油浸式和干式两种类 型，根据输电线路的电压等级 和容量选择合适的变压器。
输电线
输电线是电能输送的主要通道， 负责将电能从发电厂输送到目的
高中物理人教版选修3-2第五单元第5课《电能的输送》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
高中物理人教版选修3-2第五单元第5课《电能的输送》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
1教学目标
一、知识与技能
1. 电能的优点：清洁环保，便于远距离输送。
2. 知道电能输送过程中的电压和功率损失，会计算这两种损失。
3. 知道降低电能损失的方法，能够画出输电的基本示意图并进行简单的计算。
4. 了解电网供电的优点。
二、过程与方法
1．通过阅读是思考，培养学生根据实际情况解决问题的能力。
2．通过理论探究与实验相结合，提高学生对所学知识的利用能力。
三、情感态度与价值观
感受物理学知识对生活生产的重要作用，培养学生的求知欲与建设祖国的热情。
2学情分析
本节内容是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理选修3-2》第五章《交变电流》的第5节，是学生综合运用前面所学知识解决实际问题的一个典型例子。
课程设计力求将理论分析与实验验证相结合，使学生理解高压输电原理，培养和提高学生运用物理知识综合分析、解决实际问题的能力，动手能力和合作探究的能力在内容的处理上，应注意以下几个方面：1．对于电路上的功率损失，可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．学生常常容易将导线上的电压损失U损＝U输－U用与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论。
要通过具体的例子，可引导学生进行讨论，澄清认识。
这样可达到事半功倍的效果。
要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考。
3重点难点
【教学重点】
1．为什么远距离输电需要用高压输电。
2．输电工程中的各个物理量的关系。
新课标教科版3-2选修三2.7《电能的输送》课件
03 电能的输送原理
电流的形成与传
电流的形成
电流是电荷在导体中定向移动所形成 的物理现象。在电能的输送过程中， 高压输电线路能够使电荷迅速地传输 到远方。
电流的传输
电流的传输需要导体作为载体，同时 需要电压的作用来推动电荷移动。在 电能的输送过程中，通过升高电压来 减小电流，从而减少线路的损耗。
THANKS FOR WATC变压器
变压器是电能输送过程中必不可少的设备之一， 其主要功能是实现电压的升高或降低，以满足不 同用电设备的需求。
变压器的工作原理是利用磁通量变化产生的感应 电动势来改变电压。当变压器一次侧的电压发生 变化时，磁通量也会相应变化，从而在二次侧产 生感应电动势，实现电压的升高或降低。
直流输电的缺点在于换流设备成 本较高，对电网的稳定运行有一
定影响。
交流输电
交流输电是将电能转换为交流电后进行传输，是目前电力系统中最常用的输电方式。
交流输电的优点在于技术成熟、设备成本低、运行维护方便，适用于大多数电力系 统的输电需求。
交流输电的缺点在于线路损耗较大、传输效率较低，对于长距离、大容量的输电不 太适用。
输电线的安全距离
确保输电线与其他物体保持一定的安全距离，避免发生电击事故。
安全用电常识
不接触带电体
不要接触裸露的电线、插头等带电体， 避免发生触电事故。
使用电器设备注意事项
在使用电器设备时要注意安全，不要 超负荷使用，避免发生火灾或电击事 故。
06 案例分析
国家电网的电能输送
国家电网的电能输送概述
变压器由铁芯和绕组组成，其中绕组分为一次绕 组和二次绕组，分别接在一次侧和二次侧。通过 电磁感应原理，变压器能够实现电压和电流的变 化。
【公开课】电能的输送+课件-高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
损 =
根据以上公式 可知减少功率损失两种方法：
(1)减小导线电阻 r
(2)减小输电线中的电流 I
结论：为了降低输电线上电压损失，要采用高压输电。
降低输电损耗的两个途径
降低损失的功率
都需要采用高压输电。
降低损失的电压
采用高压输电是减小输电线上功率损失的
最有效、最经济的措施。
是不是输电电压越高越好?
课堂练习
4．风力发电将风的动能转化为电能。某风力发电机的输出功率为
40kW，输出电压为250V，用户得到的电压是220V，输电线的电
阻为20Ω，输电线路如图所示。若输电线因发热而损失的功率为输
送功率的5%，变压器为理想变压器，求：
（1）用户得到的电功率；
（2）升压变压器原、副线圈的匝数之比；
（1）38kW；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数之比。
（2）1:16；
（3）190:11
5．小型水利发电站的发电机输出功率为18kW，输出电压为300V
，输电线总电阻为4Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率
的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以
在用户处需安装降压变压器。输电电路图如图所示，求：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
P3
U3
n3
P4
n4
降压变压器
功率关系： P1=P2，P3=P4，P2=P损失+P3
电压关系：
电流关系：
输电回路中，
U4
用
户
输送电路的计算步骤：
(1)画出供电示意图
(2)以变压器铁心为界，分出各个回路，各回路可独立运
用欧姆定律分析。
(3)各回路间通过线圈匝数比与电压比和电流比的关系，
高中物理(新人教版)选择性必修2：电能的输送【精品课件】
四、远距离输电原理图
几百千伏
100千伏左右
10千伏左右
10潜伏
输电简易图
220伏
四、远距离输电原理图
I1
I2 U损 P损 I3
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压变压器
降压变压器
功率关系：
P1=P2，P3=P4，P2=P损+P3
I1
I2 U损 P损 I3
电网供电有什么好处？
1、次能源产地使用大容量的发电机组，降低一次能源的运输成本，获得最 大的经济效益； 2、可以减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡； 3、可以根据火电、水电、核电的特点，合理地调度电力。
六、输电技术的发展
1882年，爱迪生在美国修建了第一个电力照明系统；每隔3 km 左右就要建 立一个发电厂，否则灯泡因电压过低而不能发光；
Pr I 2r 20 2 4 1600 (W) ( 3 ) U用 U Ur 220 80 140(V)
P用 P Pr 4400 1600 2800 (W)
例4、图甲为远距离输电示意图，理想升压变压器原、副线圈匝数比为1∶1000， 理想降压变压器原、副线圈匝数比为1 000∶1，输电线的总电阻为1 000 Ω，若升 压变压器的输入电压如图乙所示，用户端电压为220 V。下列说法正确的是( B )
P损
=（P）2 U
L S
如何减少电能损失? P损 =I 2R线 (1)减小输电线电阻R
(2)减小输电电流I
途径一、减小输电线电阻R： R L
S
①减小材料的电阻率ρ： 用铜或铝 ②减小输电线的长度L： 不可行 ③可适当增大导线横截面积S. 有一定限度
高中物理第二章交变电流第7节电能的输送-2一等奖公开课ppt课件
1．自主思考——判一判
(1)增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失。(√)
(2)高压输电是通过提高电压、减小输电电流来减少电路的发热损耗。
(√)
(3)高压输电一定是电压越高越好。
(×)
(4)远距离输电时，若升压变压器匝数比为 1∶n，降压变压器匝数比为
n∶1，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等。(×)
一、电能输送中的电压损失和电能损耗 1．电能输送中的电压损失 U 损＝Ir，其中 I 为输电线中的电流，r 为 输电线 的电阻。 2．电能输送中的电能损失 (1)电能损失：W 损＝P 损 t。 (2)功率损失：P 损＝ I2r 。
二、远距离输电系统 1．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。 2．远距离输电基本原理 在发电站内用 升压 变压器升压，然后进行 远距离 输电，在 用电区域通过 降压 变压器降到所需的电压。
3．远距离输电中，当输送的电功率为 P，输送电压为 U 时，输电
线上损失的电功率为 ΔP，若输送的电功率增加为 2P，而输电
线中损失的电功率减为Δ4P，(输电线电阻不变)那么输电电压应
增为
()
A．32U
B．16U
C．8U
D．4U
解析：由 P＝UI 知 I＝UP，则输电线上损失的功率 ΔP＝I2R＝ UP2R，得输电电压 U＝P ΔRP，若输送的电功率增加为 2P， 而输电线中损失的电功率减为Δ4P，由上式得输电电压 U 应增 为 4U；故 D 正确，A、B、C 错误。 答案：D
线路的电阻为 R，则下列说法中正确的是
()
A．根据公式 I＝U据公式 I＝UR，提高电压后，输电线上的电流增为原来的 20 倍
电能的输送公开课教案
电能的输送公开课教案(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--电能的输送教学设计一．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。
一、引入展示生活中城市的夜景风光精美图片，说明生活中处处都需用电。
若是没有电将会带给我们许多不便，CBA蓝球赛中浙江万马队主场停电，医院手术台上停电，看电视停电，交通停电，都会给我们生产和生活带来极大不便，那么我们用的电从何而来呢？同学们：水力发电火力发电风力发电发电厂：核能发电同时展示图片沼气发电潮汐发电太阳能发电各种电厂利用发电机可以产生将其它形式的能量转换成电能，供我们使用，但是我们的家庭、工厂通常离发电厂很远，全国最大的电站长江三峡水电站供给华东地区，华中地区，接下来要还要向华南供电，现在一直在讲西电东输，这么几千公里的输电，这就涉及到电能的远距离输送。
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P P U 3 2 输电电流： I I I 2 3 线 U 2 U3 r
输电线上电压损耗： 功率损耗:
U U 2 U3 I 线r
2 2 线
U P P2 P3 I r UI线 r
例：如图所示，某小型水电站发电机输出功率为10kW，
发电机输出电压为400V，向远距离用户供电，为了减少电 能损失，使用2kW高压输电，最后用户得到220V、 9.5kW的电能(即电功率).求：
送电方式 低压送电 高压送电
10万千瓦以上 几百千米以上
超高压送电
我国目前采用的远距离输电方式 110kv 220kv 330kv 500kv
远距离输电过程示意图
简单的远距离输电电路图
升压变压器
将压变压器
二、在高压输电三个回路中，各部分的功率、电压 和电流关系
I1
P1 I2 P2 ∆U
I3
P3 U 3 n3
秦山核电站
三峡水电站
新疆风力发电
而用电的地方却分布很广:
发电站
远距离
用户(负载）
电能输送的优点：方便、节约 输送电能的基本要求是：
可靠:保证供电线路可靠地工作，少有故障
保质:保证电能的质量（电压和频率稳定） 经济:输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少
一、降低输电损耗的两个途径
假定输电线路中的电流是I，用户端的电压是U，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的，则输电线上的功率损失∆P= I2r
（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1：n2；1/5 （2）输电线路导线电阻R线； 20欧 （3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n3：n4。 95/11
课堂小结
1）高压输电降低输电线路损耗的有效途径 2）输电过程中，输电导线上功率、电压、电流 之间的关系
1.
C
2.发电厂电机的输出电压为U1,,发电厂至 学校的的输电导线总电阻为R,通过导线 的电流为I,学校得到的电压为U2，则输 电导线上损耗的功率可表示为： BC A．U12/R B．(U1-U2)2/R C ．I 2R D．(U1-U2)I
3．远距离输送一定功率的交变电流，若输送 电压提高为原来的n倍，则（BC ） A．输电导线的电功率损耗为原来的1/n B．输电导线的电功率损耗为原来的1/n2 C．输电导线的电压损耗为原来的1/n D．输电导线的电压损耗为原来的n倍
4.
D
5.
C
I4
P4
r
～
U 1 n1
n2 U 2
n4 U 4
R用
功率关系： P1 P2
U 1 n1 电压关系： U n 2 2
P2 P P3 U 2 U U 3
P3 P4
U 3 n3 U 4 n4
I 1 n2 电流关系： I 2 n1
I2 I3
I 3 n4 I 4 n3
五、电能的输送
教学目标
1.了解交变电流从变电站到用户的输电过程 2.知道远距离输电线上的损失与哪些因素有 关，了解高压输电的道理。 3.知道远距离输电线路的基本构成，会对简 单的远距离输电线路进行定量计算。
为了合理利用能源,发电站要建在靠近这些能源 地方
火力发电站
风力发电站
水力发电站
大亚湾核电站I 发Fra bibliotek电 厂r
U
用 户
输电电路图
讨论与交流：
1、降低输电损耗的途径是什么？
减少输电线的电阻 由ΔP=I2r可知： 减少输电线的电流 可减少功率损失。
2、若采用减小导线电阻的方法，在输电电流一定 的情况下，应采用什么措施？
（1）减少输电线的长度L
L 由 R 可知： （2）增加导线的横截面积S S （3）减少材料的电阻率ρ
讨论与交流：
3、若采用减小导线中电流的方法，又应采用什 么措施？
由电功率一定P电=IU ，提高输电电压U，可减小输电电流。
举例：
降低输送电能损耗的方法是提高输电电压。
思考：是不是输电电压越高越好？为什么？
输送功率 100KW以下 几千千瓦 ～几万千瓦
输送距离 几百米以内 几十千米 ～上百千米
送电电压 220V 35kv 或者110kv 220kv或 更高