電能的輸送說課材料

1、5. 5電能的輸送（說課）說課人：田小雨日期：2012年3月19日一、背景和教學(xué)任務(wù)這是一節(jié)介紹物理知識的常識課。在學(xué)習(xí)了 “電能的獲得”后，通過閱讀課文,查閱課文中的插圖，以及觀察高壓輸電的模型等方法，讓學(xué)生知道發(fā)電機發(fā)出的電能是怎么樣通過電網(wǎng)傳遞到遠距離的千家萬戶，知道確保電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運行是現(xiàn)代社會的重要保障二、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能目標(biāo)：知道遠距離輸電必須用高壓電，了解家庭電路的布線圖，知道輸送電能的高壓輸電線路也要連接成電網(wǎng)，并了解電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運行的重要性。2、過程與方法目標(biāo)：通過典型示例的介紹，使學(xué)生了解到遠距離輸電時在導(dǎo)線上的電能損耗非?？捎^。為了減少損耗，必須升高電壓。3

2、、情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生閱讀、觀察和思維的科學(xué)態(tài)度和方法。三、教材的重點和難點：本教材的重點和難點是引導(dǎo)學(xué)生進行計算分析，當(dāng)輸出功率不變時，為了減少損耗，必須升高電壓。四、教學(xué)的設(shè)計思路本設(shè)計思路包括兩個方面：一是電能的轉(zhuǎn)化；二是電能的輸送。本設(shè)計要突出的重點是升高電壓可以減少能量損耗。本設(shè)計重視培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，分析解決實際問題的能力完成本設(shè)計思路需要1課時:教學(xué)手段多媒體課件教學(xué)過程:教學(xué)過程人們常把各種形式能（如水流能、燃料化學(xué)能、原子能）先轉(zhuǎn)化為電能再進行傳輸，這是因為電能可以通過電網(wǎng)來傳輸 ？那么電能在由電廠傳輸給用戶過 程中要考慮什么問 題？請同學(xué)們帶著下列問題看書，然后再

3、回答？1. 為什么要遠距離輸電？電站建在資源豐富的地區(qū)，距離用戶遠，故需遠距離輸電.2. 輸送電能的基本要求是什么?一、降低輸電損耗的兩個途徑 假定輸電線路中的電流是 導(dǎo)線的電阻集中畫為一個電阻(1) 可靠，是指保證供電線路可靠地工作，少有故障和停電。(2) 保質(zhì)，就是保證電能的質(zhì)量，即電壓和頻率穩(wěn)定。(3) 經(jīng)濟，是指輸電線路建造和運行的費用低，電能損耗小。3. 為什么輸電線上有電能損失？由于輸電線有電阻，當(dāng)有電流流過輸電線時，有一部分電能轉(zhuǎn)化為電熱而損失掉了。這是輸電線上功率損失的主要原因。在輸電線上有電能損失正是遠距離大功率輸電面臨的主要困難，下面我們重點討論怎樣在輸電過程中減少電能的損

4、失。情景設(shè)疑合作研討I，輸電電壓為U,兩條導(dǎo)線的總電阻是r，在圖5.5-2中，r.1、 怎樣計算輸電線路損失的功率？P魚2、據(jù)此，減少輸電線上損失的電功率可以有兩個途徑，分別是(1)減小輸電線的電阻(2)減小輸電電流3、 在輸電電流一定的情況下，如果線路的電阻減為原來的一半，線路上損失的功率減為原來的幾分之一？1/2在輸電電阻一定的情況下，如果輸電電流減為原來的一半，線路上損失的功率減為原來的幾分之一？1/44、通過第3步的兩項計算，你認為哪個途徑對于降低輸電線路的損耗更為有效?減小輸電電流5、如何減小輸電線的電阻呢？由電阻定律知r =p丄S、的銅(1)、減小材料的電阻率 p.銀的電阻率最小，

5、但價格昂貴，目前選用電阻率較或鋁作輸電線.(2 )、減小輸電線的長度1不可行，因為要保證輸電距離.(3 )、增加導(dǎo)線的橫截面積，可適當(dāng)增大橫截面積.。太粗不可能，既不經(jīng)濟又難。6、如何減小輸電電流呢？通過導(dǎo)線的電流匸P/U架設(shè)困(1 )、減小輸送功率P：在實際中不能以用戶少用或不用電來達到減少損耗的目的。(2)、提咼輸電電壓U :在輸送功率P 定，輸電線電阻 R 定的條件下，輸電電壓提高到原來的n倍，輸電線上的功率損失降為原來的1/n2倍。對比后結(jié)論：采用咼壓輸電是減小輸電線上功率損失最有效、最經(jīng)濟的扌日施。7、輸電電壓是不是越高越好？不是。電壓越高，對輸電線路和變壓器的要求越高，建設(shè)費用越高

6、。實際輸送電能時，要綜合考慮，如輸送功率的大小、距離的遠近、技術(shù)和經(jīng)濟要求等，要依照不同情況選擇合適的輸電電壓。8我國采用的輸電電壓有哪幾種？有110 kV、220 kV、330 kV，輸電干線采用500 kV的超高壓，西北電網(wǎng)正在建設(shè) 750kV的線路。二、電網(wǎng)供電9、大型發(fā)電機發(fā)出的電壓在 10kV上下，不符合遠距離輸電的要求，怎么辦？而到達目的地的電壓也不符合用戶的要求，怎么辦？在發(fā)電機處用升壓變壓器 升高電壓，在用戶處用 降壓變壓器降低電壓.我國遠距離高壓輸電情況及遠距離高壓輸電的原理。如下圖所示設(shè)發(fā)電機的輸出功率為 P,則功率損失為 P= I 22R用戶得到的功率為 P用=P- P.

7、輸電線路上的電壓損失為：U= l_2R,貝u U3= U2- U.10、采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點是什么？可以在能源產(chǎn)地使用大容量發(fā)電機組，降低一次能源的輸送成本，獲得最大的經(jīng)濟效益。同時，電網(wǎng)可以減少斷電的風(fēng)險,調(diào)劑不同地區(qū)電力供需平衡,保障供電質(zhì)量。使用電網(wǎng)，可以根據(jù)火電、水電、核電的特點，合理的調(diào)度電力，這就使得電氣化社會的主要能源一一電力的供應(yīng)更加可靠，質(zhì)量更高 0三、實例探究例1、在電能輸送過程中，若輸送電功率一定，則在輸電線上的功率損失（ACD）A、隨輸電線電阻的增大而增大B、與輸送電壓的平方成正比C、與輸電線上電壓損失的平方成正比D、與輸電電流的平方成正比例2、某交流發(fā)電機輸出功率為 5X 105 W,輸出電壓為1.0 X 103 V，假如輸電線 的總電阻R=10Q，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.（標(biāo)明各部分的符號）（2）所用升壓和降壓變壓器的原、畐I線圈的匝數(shù)比是多少？（使用的變壓器是理想變壓器）分析引導(dǎo)學(xué)生畫出電路.引導(dǎo)學(xué)生寫出各部分關(guān)系式12 : I i=ni : n2U1 : U2=ni : n2I 3 : I 4=門 4 :門 3U3 : U4=n3 : n4Pi= A P+P3L2=A U+U3A P=I 22 ? R四、課