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教学课题：电能的输送一．教学目标【知识和技能】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．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.【过程和方法】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．【情感、态度、价值观】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．二．教学重点、难点重点：1、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．三．教学仪器投影仪四．教学方法讲授五．教学过程引入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远方要用电的城市去，今天，我们就来学习输送电能的有关知识．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．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．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．（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．（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．）3.变压器能把交流电的电压升高或降低）4．输电流程理解（结合教材图）练习【例1】发电机的端电压为220V，输出的电功率为44kW，输电线电阻为0.2Ω，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站用匝数比为1∶10的变压器将电压升高，经过同样的输电线后，再用匝数比为10∶1的变压器将电压降低供给用户，用户得到的电压和电功率各是多少？【分析】无论是从发电机直接向用户供电，还是通过变压器向用户供电，发电机输出的总功率都等于输电线上损失的功率与用户得到的功率之和．【解】从发电机直接用220V电压输电时，线路中的电流输电线上损失的电压和电功率分别为U损=IR线=200×0.2V=40V，P损=IU损=I2R线=2002×0.2W=8×103W，所以，用户得到的电压和电功率分别为U用=U-U损=（220-40）V=180V，P用=P总-P损=（44×103-8×103）W=36kW．通过变压器后向用户的供电线路如图1所示．理想升压变压器次级电压输电线上损失的电压和电功率分别为（图2）U′损=I′R线=20×0.2V=4V，P′损=I′2R线=202×0.2W=80W=0.08kW．降压变压器初级的电压U降=U′-U′损=2200V-4V=2196V．降压变压器次级电压为所以，用户得到的电压和电功率分别为U′用=U′降=219．6V，P′用=P′总-P′损=44kW-0.08kW=43.92kW．【说明】（1）求解远距离输电的问题，先画出供电示意图，容易找出各部分间的关系，并有利分清输电电压与输电线上的电压（即U损）；（2）通过计算可以看出，两情况输电线上功率损失之比可见，远距离输电必须采用高压．【例2】一小型水力发电站水坝落差h=5m，流量q=1m3/s，发电机组总效率η=50％，机端输出电压350V．为了向离电站较远处的用户供电，采用先升压、再降压的办法．设输电线总电阻R线=4Ω，允许输电线电热损失功率为电站输出功率的5％，用户需要电压220V．试计算升压变压器、降压变压器的匝数比．g=10m/s2．【分析】水电站是依靠从高处落下的水冲击水轮机，由水轮机带动发电机向外供电的．能的转化方式是高处水的重力势能转化为电能．已知落差、流量和发电机组效率，即可算出发电机的输出功率．这些功率通过升压变压器——输电线——降压变压器送给用户时，仅在输电线上有能量损失．根据输电线损失功率的百分比和输电线电阻，可算出通过输电线上的电流，于是匝数比也就可算出．【解】由题中条件得1s内水做功发电机输出功率P=ηP水=0.5×5×104W=25×103W．升压变压器的输入电流（即原线圈电流）为升压变压器的输出电流（即副线圈电流）等于输电线中的电流，根据输电线中的电热损失限制得根据变压器公式知升压变压器原、副线圈的匝数比为降压变压器的输入电流即输电线中的电流I′1=I线=17.7A降压变压器的输出电流（即输入用户的电流）可由用户得到的总功率和用户电压得所以降压变压器的匝数比【说明】求解通过升、降压进行远距离送电的问题关键是分清各部分输入、输出的各个物理量及其相互关系．通常，可先画出传输的结构示意图．如本题，可作草图如下：来源：高考资源网高考资源网()上面解答中是通过原、副线圈的电流求出匝数比的，也可通过电压关系求解小结输电过程、高压输电的道理．作业六．教学反思：版权所有：高考资源网()不论何时，都要尽可能让思考与反省预见到突发的激情，这于审慎者可轻而易举做到。心烦意乱之时，首先要做的就是意识到这一点。先控制住自己的情绪，下决心不再使之加剧。有了这种高明的防范，就能很快终止怒气。要懂得制怒之法，且止息于当止之时：奔跑时停下来最难；狂怒时保持头脑清醒也一样难。过分激动，不论程度高低，都会影响理智。一旦对发怒有了这种警醒，就不会使你因怒气而失控，也不会使你损害良好的辨别力。谨慎地驾驭情绪，就能很好地控制它。你将是马背上第一个理智的人。智者最没有耐性，因为学识减少了他们的耐心。知识渊博的人很难被取悦。俄庀泰特斯告诉我们，生活最重要的准则在于懂得如何忍受一切。他认为这是智慧的一半真谛。容忍愚蠢需要极大的耐心。有时最令我们痛苦的人正是我们最依赖的人，这帮助我们战胜自我。耐心能带来无可估量的内心平静；而内心平静是世间的福祉。不懂得如何容忍他人的人如果还能忍受他自己的话，就应当独处。