第三節(jié)電能的輸送

1、教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能：知識(shí)與技能： 1.知道交流發(fā)電機(jī)的原理。知道交流發(fā)電機(jī)的原理。2.了解采用高壓輸電，可以減少電能在輸了解采用高壓輸電，可以減少電能在輸電線路的損失，提高電能的輸送效率。電線路的損失，提高電能的輸送效率。3.了解高壓觸電的方式及其防護(hù)。了解高壓觸電的方式及其防護(hù)。 過程與方法：過程與方法： 1.通過觀察，體驗(yàn)感悟發(fā)電機(jī)的工作通過觀察，體驗(yàn)感悟發(fā)電機(jī)的工作原理。原理。2.嘗試應(yīng)用已有的科學(xué)知識(shí)，獲得初嘗試應(yīng)用已有的科學(xué)知識(shí)，獲得初步分析慨括的能力。步分析慨括的能力。 情感態(tài)度與價(jià)值觀：情感態(tài)度與價(jià)值觀： 具有對(duì)科學(xué)的求知欲，初步建立將具有對(duì)科學(xué)的求知欲，初步建立將科

2、學(xué)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的意義。科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的意義。 什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象？什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象？閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電磁感應(yīng)中時(shí)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？一是電路是閉合電路，二是導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)。一是電路是閉合電路，二是導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)。觀察到什么現(xiàn)象？觀察到什么現(xiàn)象？電流計(jì)的指針左右擺動(dòng)。電流計(jì)的指針左右擺動(dòng)。交流發(fā)電機(jī)發(fā)的是什么樣的電流？交流發(fā)電機(jī)發(fā)的是什么樣的電流？大小和方

3、向作周期性變化的電流。大小和方向作周期性變化的電流。為什么交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的是交流電？為什么交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的是交流電？在實(shí)際的大型發(fā)電機(jī)中，轉(zhuǎn)子是產(chǎn)生磁場(chǎng)的在實(shí)際的大型發(fā)電機(jī)中，轉(zhuǎn)子是產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁體電磁體，而產(chǎn)生而產(chǎn)生感應(yīng)電流感應(yīng)電流的線圈卻是不動(dòng)的轉(zhuǎn)子，這樣的結(jié)的線圈卻是不動(dòng)的轉(zhuǎn)子，這樣的結(jié)構(gòu)有利于產(chǎn)生高電壓和強(qiáng)電流。構(gòu)有利于產(chǎn)生高電壓和強(qiáng)電流。發(fā)電機(jī)工作時(shí)能量是如何轉(zhuǎn)化的？發(fā)電機(jī)工作時(shí)能量是如何轉(zhuǎn)化的？機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能供我國(guó)使用的交流電的周期是供我國(guó)使用的交流電的周期是50 Hz，即每秒發(fā)電，即每秒發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)50圈圈，1秒電流的方向變化次數(shù)改變秒電流的方向

4、變化次數(shù)改變100次次。通過發(fā)電機(jī)我們可以大量的生產(chǎn)電能。例如，通過發(fā)電機(jī)我們可以大量的生產(chǎn)電能。例如，2009年三峽工程全部完工后，三峽電站年均發(fā)電量達(dá)到年三峽工程全部完工后，三峽電站年均發(fā)電量達(dá)到847億千瓦。三峽電站供電區(qū)域?yàn)楹?、河南、湖南、億千瓦。三峽電站供電區(qū)域?yàn)楹?、河南、湖南、江西、上海、江蘇、浙江、安徽、廣東等江西、上海、江蘇、浙江、安徽、廣東等8省省1市。市。發(fā)電地址發(fā)電地址城市城市鄉(xiāng)村鄉(xiāng)村高山高山用電地址用電地址平原平原這樣就必須要進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電這樣就必須要進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電遠(yuǎn)距離輸送電能怎樣進(jìn)行呢？遠(yuǎn)距離輸送電能怎樣進(jìn)行呢？發(fā)電站發(fā)電站用戶用戶U由于電流的熱效應(yīng)，輸電線產(chǎn)生

5、由于電流的熱效應(yīng)，輸電線產(chǎn)生電熱電熱，導(dǎo)致電能，導(dǎo)致電能的損失。的損失。根據(jù)焦耳定律根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt由此我們應(yīng)當(dāng)采取何種輸電方式？由此我們應(yīng)當(dāng)采取何種輸電方式？1、減小電流、減小電流2、減小電阻、減小電阻3、減小通電時(shí)間、減小通電時(shí)間那種方案可行？那種方案可行？1、在保障輸送功率不變的情況下，由、在保障輸送功率不變的情況下，由P=UI可知，可知，要減小電流，就必須提高電壓，既采用高壓輸電。要減小電流，就必須提高電壓，既采用高壓輸電。2、要減小電阻，就要增加導(dǎo)體的橫截面積，換用、要減小電阻，就要增加導(dǎo)體的橫截面積，換用導(dǎo)電性能好的導(dǎo)線，改變導(dǎo)線的長(zhǎng)度或改變導(dǎo)線的導(dǎo)電性能好的導(dǎo)線，改變導(dǎo)線

6、的長(zhǎng)度或改變導(dǎo)線的溫度。溫度。3、減小通電時(shí)間即停電。、減小通電時(shí)間即停電。綜合分析采用第一種方案較好。綜合分析采用第一種方案較好。輸送電能的過程：輸送電能的過程： 發(fā)電站發(fā)電站升壓變壓器升壓變壓器高壓輸電線高壓輸電線降壓變壓器降壓變壓器用電單位用電單位利用利用電磁感應(yīng)原理電磁感應(yīng)原理工作的變壓器，它只能改變交流工作的變壓器，它只能改變交流電的電壓，不能改變直流電的電壓，在實(shí)際輸電過電的電壓，不能改變直流電的電壓，在實(shí)際輸電過程中變壓器也會(huì)耗損一定的電能，但比線路損耗要程中變壓器也會(huì)耗損一定的電能，但比線路損耗要小的多。小的多。現(xiàn)在科學(xué)家正在研究超導(dǎo)體輸電，用這種方式輸現(xiàn)在科學(xué)家正在研究超導(dǎo)體

7、輸電，用這種方式輸電，電能的損失將非常小。電，電能的損失將非常小。發(fā)電廠發(fā)出電的目的是給用戶使用，電廠用高壓輸發(fā)電廠發(fā)出電的目的是給用戶使用，電廠用高壓輸電，而用電器為什么不直接用高壓電呢？電，而用電器為什么不直接用高壓電呢？因?yàn)楦邏弘娨驗(yàn)楦邏弘娊^緣防護(hù)要求很高絕緣防護(hù)要求很高，直接供給家用電器，直接供給家用電器是十分不安全的。是十分不安全的。討論：如何防止高壓跨步電壓觸電。討論：如何防止高壓跨步電壓觸電。高壓觸電事故的防護(hù)措施高壓觸電事故的防護(hù)措施不靠近高壓帶電體不靠近高壓帶電體低壓觸電有幾種形式？低壓觸電有幾種形式？單線觸電和雙線觸電單線觸電和雙線觸電低壓觸電事故的防護(hù)措施低壓觸電事故的防

8、護(hù)措施不接觸低壓帶電體不接觸低壓帶電體電為什么在我們生活中有這電為什么在我們生活中有這么廣泛的應(yīng)用？么廣泛的應(yīng)用？課時(shí)作業(yè)設(shè)計(jì)課時(shí)作業(yè)設(shè)計(jì)1、圖中左圖和右圖線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生、圖中左圖和右圖線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生 ，它，它們是根據(jù)們是根據(jù) 原理制成的，線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)過程，原理制成的，線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)過程，線圈中電流的方向是線圈中電流的方向是 的（填的（填“變化變化”或或“不不變變”，下同）。左圖中線圈中電流通過，下同）。左圖中線圈中電流通過 、電刷、電刷流過電流表，流過電流表的電流方向是流過電流表，流過電流表的電流方向是 的，右的，右圖中線圈中電流通過圖中線圈中電流通過 、電刷流過電流表。通過、電刷流過電流

9、表。通過電流表的電流方向是電流表的電流方向是 的。的。感應(yīng)電流感應(yīng)電流電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)變化變化銅環(huán)銅環(huán)變化變化換向器換向器不變化不變化2、在、在 大大 型型 發(fā)發(fā) 電電 機(jī)中，轉(zhuǎn)子實(shí)際上是產(chǎn)生磁場(chǎng)機(jī)中，轉(zhuǎn)子實(shí)際上是產(chǎn)生磁場(chǎng)的的 ，而產(chǎn)生，而產(chǎn)生 的線圈卻是不動(dòng)的的線圈卻是不動(dòng)的（定子），這種結(jié)構(gòu)便于產(chǎn)生高電壓和強(qiáng)電流。（定子），這種結(jié)構(gòu)便于產(chǎn)生高電壓和強(qiáng)電流。3、發(fā)電機(jī)發(fā)電過程是、發(fā)電機(jī)發(fā)電過程是 能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為 能。能。4、遠(yuǎn)、遠(yuǎn) 距距 離離 輸輸 電電 采采 用用 高高 壓輸電，這樣可以達(dá)壓輸電，這樣可以達(dá)到到 的目的。高的目的。高 壓壓 輸輸 電電 使使 用用 的的 升升 壓壓 和和 降降 壓壓 變變 壓壓 器器 是是 根根 據(jù)據(jù) 原理制成的。原理制成的。電磁鐵電磁鐵感應(yīng)電流感應(yīng)電流機(jī)械機(jī)械電電減小輸電線上電能的損失減小輸電線上電能的損失電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)5、高壓觸電有兩種情況，一是人體靠近高壓帶電、高壓觸電有兩種情況，一是人體靠近高壓帶電體時(shí)會(huì)發(fā)生體時(shí)會(huì)發(fā)生 觸電；另一種是高壓觸電；另一種是高壓輸電線落到地上，人走到以高壓線落地點(diǎn)為中心的輸電線落到地上，人走到以高壓線落地點(diǎn)為中心的高壓區(qū)域內(nèi)，會(huì)發(fā)生高壓區(qū)域內(nèi)，會(huì)發(fā)生 觸電。觸電。6、圖是一