陜西省安康市石泉縣江南高級中學滬科版高中物理選修323.1遠距高壓離輸電的原理教案2

科目：物理授課時間：第7周星期單元（章節(jié)）課題第三章電能的輸送與變壓器本節(jié)課題3.1遠距高壓離輸電的原理三維目標（一）知識與技能1．知道知道電能的優(yōu)點，知道電能輸送的基本過程。2．知道降低輸電損耗的兩個途徑。3．了解電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能，知道我國電網(wǎng)的基本特點。（二）過程與方法通過學生自主學習與交流合作，培養(yǎng)學生獨立學習與合作學習的能力；通過分析論證，培養(yǎng)學生邏輯推理的能力。（三）情感、態(tài)度與價值觀1．培養(yǎng)學生遇到問題要認真、全面分析的科學態(tài)度。2．了解配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)以及輸配電的全過程，培養(yǎng)學生關(guān)注我國電力工業(yè)發(fā)狀況的意識，感受我國社會主義建設(shè)的偉大成就，激發(fā)學生學科學愛科學的熱情。提煉的課題教學重難點［教學重點］理解遠距離輸電電能損失的主要因素，能利用電功率、電阻定律及焦耳定律公式理解高壓輸電的重要意義。［教學難點］：eq\o\ac(○,1)區(qū)別導線上的輸電電壓U和損失電壓ΔU。eq\o\ac(○,2)知道僅靠增大導線的橫截面積來減小輸電線路的電能損耗是不可行的教學過程環(huán)節(jié)學生要解決的問題或任務教師如何教學生如何學復習導入復習提問：eq\o\ac(□,1)為什么遠距離輸電要采用高壓？eq\o\ac(□,2)高壓電網(wǎng)主要由哪幾個環(huán)節(jié)構(gòu)成？個途徑：減小線路電阻和減小輸電電流。減小輸電電流是最有效的途徑。2.高壓輸電原理的理解及相關(guān)計算。新課教學2典例選講【例1】某小型水電站發(fā)電機輸出的電功率為100kW，輸出電壓250V，現(xiàn)準備向遠處輸電，所用輸電線的總電阻為8Ω，要求輸電時在輸電線上損失的電功率不超過輸送電功率的5%，用戶獲得220V電壓.求應選用匝數(shù)比為多大的升壓變壓器和降壓變壓器？（理想變壓器）解析：畫出高壓輸電線路圖如圖所示設(shè)升壓變壓器原線圈電流為I1，電壓為U1，有U1=250V，I1=A=400A升壓變壓器副線圈電流為I2，當輸電線上損失功率為輸送功率的5%時，有ΔP=I22r線=5%PI2=A=25A因此升壓變壓器的匝數(shù)比降壓變壓器副線圈中的電流為I4，用戶得到的功率P′=PΔP=95%P又P′=U4I4所以I4=A=431.8A.而降壓變壓器原線圈電流I3=I2=25A所以，降壓變壓器匝數(shù)比.點評：解決傳輸電問題時，應注意:①根據(jù)輸電情況畫出傳輸電路圖.②注意傳輸功率P，線路損失功率ΔP和用戶得到功率P′及傳輸電壓、線路損失電壓和用戶得到電壓的區(qū)別和聯(lián)系，根據(jù)需要選用它們不同表示形式?！纠?】講解課本案例1（62頁）【例3】某水電站用總電阻為2.5Ω的輸電線輸電給500km外的用戶，輸電總功率為3x106kW?，F(xiàn)用500kV電壓輸電，則下列說法中正確的是（B）輸電線上電流為2.0x10輸電線上由電阻造成的電壓損失為15kV若改用5kV的電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9x108Kw輸電線上損失的功率為ΔP=U2/r,U為電電壓，r為輸電線的電阻。3課堂訓練eq\o\ac(○,1)(多選)遠距離輸送交變電流都采用高壓輸電。我國西北電網(wǎng)正在建設(shè)750kV線路。采用高壓輸電的優(yōu)點是（AC）A．可節(jié)省輸電線的銅材料B．可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率C．可減少輸電線上的能量損耗D．可加快輸電的速度點評：在遠距離輸送電能計算線路功率損耗時常用關(guān)系式P損=I線2R線計算.其原因是I線較易求出：I線=P送/U送，而P送=I送U送或P損=U線2/R線則不常用，其原因是在一般條件下，U線不易求出，且易把U線和U送相混淆而造成錯誤。eq\o\ac(○,2)(多選)遠距離輸送一定功率的交流電，若輸電電壓升高為原來的n倍，關(guān)于輸電線上的電壓損失和功率損失正確的是（不考慮電抗產(chǎn)生的損失）（BC）A.功率損失是原來的；B.功率損失是原來的；C.電壓損失是原來的；D.電壓損失是原來的n倍。eq\o\ac(○,3)(多選)“西電東輸”進行遠距離輸電，輸送的電功率為P。輸送的電壓為U。輸電線上的電阻率為ρ，導線橫截面積為S，導線總長為L，輸電線損耗的電功率為P1,用戶得到的電功率為P2，則(BD)A.P1=;BP1;C.P2=;D.P2=P.eq\o\ac(○,4)（普通班、體育班不做）某交流發(fā)電機輸出功率為5×105W，輸出電壓為U=1.0×103V，假如輸電線的總電阻R=10Ω，在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的5%，用戶使用電壓U=380V.（1）畫出輸電線路的示意圖（下圖）。（標明各部分的符號）（2）所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是多少？（理想變壓器）4.學生展示：請幾位同學展示以上幾題的解答過程，之后教師適當點評。5課堂總結(jié)：通過本節(jié)學習，主要學習以下問題：1．降低輸電損耗的兩課堂檢測方案1.遠距離輸送一定功率的交流電，若輸電線電阻一定，下列說法正確的是（CD）A.輸電線上的電壓損失跟輸電電壓成正比B.輸電線上的功率損失跟輸電電壓成正比C.輸電線上的功率損失跟輸電電壓的平方成反比D．輸電線上的功率損失跟輸電線上電壓損失的平方成反比2.通過相同材料的導線向同一用