第1课时
一、教学目的:
1.了解电能输送的过程。
2.知道高压输电的道理。
开展对学生的培养,其中包括把物理规律应用到实际当中去的能力,以及运用公式来分析实际上发生的问题的能力 。
二、教学重点:培养学生具备将物理规律运用于实际情形的能力,以及运用公式剖析实际问题的能力。
三、教学难点:传输电路中电功率转化及电损耗的计算。
四、教学方法:讨论,讲解
五、教学过程:
(一)引入新课
先讲一下,之前咱们学习了电磁感应现象以及发电机,借助发电机能够大量地进行电能生产。比如说,葛洲坝电站凭借着发电机将水的机械能转化成电能,其发电功率能够达到271.5万千瓦,这么多的电能肯定是要输送到用电之处的,今天,我们就要来学习输送电能的相关知识。
(二)进行新课
1.输送电能的过程
提问:发电站所发出的电能,究竟是怎样被输送到远方去的呢,比如说,像葛洲坝电站所发出的电,又是怎样输送到武汉、上海等这些地方去的呢,好多学生凭借自身有的生活经验能够答复出:是借助电线来进行输送的,在教师给予的启发之下,学生能够回答出:是通过架设那种很高的、很粗的高压电线来进行输送的。
出示:电能输送挂图,并结合学生生活经验作介绍。
2.远距离输电为什么要用高电压?
有这样一个提问,即是为何远距离输电得使用高电压呢 ,学生思考了一会儿之后 ,教师讲出这样一段话 ,即这个实际存在的问题便是我们今天要去讨论的重点 。
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
讲课说明:进行输电操作得使用导线,导线肯定是存在电阻的,要是导线的长度很短,那么其电阻小到能够忽略不计,然而在远距离实施输电的时候,导线长度很长,电阻大到无法忽略不计。罗列出课本里面的一组相关数据。电流经过很长的导线会产生大量的热量,让学生去进行计算:河南平顶山到湖北武昌的高压输电线电阻大概是400欧,要是输电线的电流为1安,那么每一秒钟导线所产生的热量是多少呢?学生完成计算之后,教师进行讲述:这些热量全部散发到大气之中,电能就这样白白地被损耗掉了。因此,在输电的时候,务必要尽可能地减小导线发热所造成的损失。

提问:如何减小导线发热呢?
拆解分析,依据焦耳定律q等于i的平方乘以r再乘以t,要减小发热q存在如下三种方式,其一为减小输电的时间t,其二是减小输电线的电阻r,其三是减小输电的电流i。
有这样一个提问:有一种方法它等同于停电,不存在实际的价值。还有一种方法呢,从所说的几个方面去考量的话,分别是从材料方面、长度方面以及粗细方面,都存在着实际的困难。并且呢,适用的超导材料到现在都还没有被研究出来。前面这两种方法被排除掉以后,那就只能去考虑第三种方法了。从焦耳定律公式能够看出来。第三种办法是具备很高有效性的:电流要是减小一半的话,那么损失的电能就会降低为原来的四分之一。通过后续的学习,我们可以看到这种办法也是具备可行性的。
板书结论:(a:要减小电能的损失,必须减小输电电流。)
另外一方面,输电的目的在于输送电能 ,所输送的功率得足够大 ,这样才具备实际意义 。
板书:(b:输电功率必须足够大。)
提问:怎样才能满足上述两个要求呢?
依据公式p=ui来剖析,为令输电电流i降低,然而输送功率p保持不变且足够大,那么就一定要提升输电电压u。
一个小型的水电站所输出的电功率是20千瓦,输电线的总电阻为5,要是发电机输出电压为400伏,并且直接开展输电,那么输电导线上损失的电功率是多少呢?
若改为2000v电压输电,则输电导线上损失电功率又为多少?
在使用2000v进行输电时,那么所运用的升压变压器的原副线圈匝数比是多少呢,而降压变压器的原副线圈匝数比又是多少呢。
p==a=50a
p线=i12r==
p==a=10ap线=i22r2=1005w=500w
教师讲解时要求学生必须画出输电示意图如下
分别剖析u输与u线的关联,u输与u用的情形贝语网校,p输与p线的联系,p输与p 的运用状况对照,i输与i线的关系,i输与i用的关系 。
i输=i线=i用u输=u线+u用p输=p线+p用
从本题的解答中你发现什么?
问句是这样的,输电电压提升了几倍呀高中物理电的教学,输电线上的电压损失变成原来的呢几倍呀,输电线上损失的电能又是原来的几倍呀 ?
电压提升至原来的五倍之多,于此情况下输电线上所损失的电压降低成为原来的五分之一,进而电线上的损失功率降低为原来的二十五分之一 。
得到这样的一个结论,那就是,在输送功率保持不变的情形之下高中物理电的教学,通过高压输电能够减小输电电流,并且凭借此种方式来减小输电过程当中的电能损失 。

3.变压器能把交流电的电压升高(或降低)
解释一下:于发电站之处,皆需装设用以升压的变压器,以此达成高压输电之目的。然而呢,我们用户所使用的乃是低压电,故而在用户临近的地方,又得安装起到降压作用的变压器 。
探讨一下,当高压电输送到用电区域附近之际,为何得把电压调降下来呢,原因其一在于保障安全,其二是鉴于用电器仅能够使用低电压 。
四、引领学生盯向课本末尾的那两个自然段,去知悉我国输电电压,明白高压输送电能存在的优越性、*。
(三)巩固练习
220伏是发电机输出电压,44千瓦是发电机输出功率,0.2欧是每条输电线电阻,求用户得到的电压是多少,用户得到的电功率是多少呢?发电站先用变压比为1比10的升压变压器把电压升高,每条输电线电阻还是0.2欧,经同样输电线路后电压有变化,之后再经过10比1的降压变压器降压提供给用户,那么此时用户得到的电压是多少,用户得到的电功率又是多少呢?
先输送电能,其功率为4.0106w ,发电机输出电压是2000v ,接着要用变压器进行升压 ,之后应用截面积为4.25?2的铜导线 ,把这些电能送往400km以外的地方 ,线路损失的功率为5.0105w ,铜的电阻率是1.710-8m 。
(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?
一,葛洲坝电站发电功率约为271.5万千瓦,若以1000伏的电压进行输电,那么输电电流是多少呢? 二,倘若输电电阻是200欧,每秒钟导线因发热而损失的电能是多少呢? 三,要是采用100千伏的高压来输电,情况又会怎样呢?
(四)课堂小结::
1.输电导线的功率损失分析
(1)减小电阻(受条件制约)
(2)高电压输电(应用广泛)
(3)p损=p2r线/u2送
2.简单输送电路的计算和步骤
(1)画出供电图
把变压器铁心当作界线,划分出来各个回路,各回路能够运用欧姆定律来进行分析。
各回路之间,凭借线圈匝数比,以及电压比和电流比的关系,存在着总共率不变这样的联系。
(五)作业进行布置:其一,是 227 页练习四的(1)、(3)、(4)、(5);其二,要对 227 页练习四的(2)题展开思考 。
高二物理电能的输送教案设计
