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

科目：物理授課時(shí)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(yuǎn)距高壓離輸電的原理三維目標(biāo)（一）知識與技能1．知道知道電能的優(yōu)點(diǎn)，知道電能輸送的基本過程。2．知道降低輸電損耗的兩個(gè)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(diǎn)。（二）過程與方法通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)與交流合作，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)的能力；通過分析論證，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理的能力。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀1．培養(yǎng)學(xué)生遇到問題要認(rèn)真、全面分析的科學(xué)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(xué)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(xué)生學(xué)科學(xué)愛科學(xué)的熱情。提煉的課題教學(xué)重難點(diǎn)［教學(xué)重點(diǎn)］理解遠(yuǎn)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(xué)難點(diǎn)］：eq\o\ac(○,1)區(qū)別導(dǎo)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(dǎo)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(xué)過程環(huán)節(jié)學(xué)生要解決的問題或任務(wù)教師如何教學(xué)生如何學(xué)復(fù)習(xí)導(dǎo)入復(fù)習(xí)提問：eq\o\ac(□,1)為什么遠(yuǎn)距離輸電要采用高壓？eq\o\ac(□,2)高壓電網(wǎng)主要由哪幾個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成？個(gè)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(jì)算。新課教學(xué)2典例選講【例1】某小型水電站發(fā)電機(jī)輸出的電功率為100kW，輸出電壓250V，現(xiàn)準(zhǔn)備向遠(yuǎn)處輸電，所用輸電線的總電阻為8Ω，要求輸電時(shí)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(yīng)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(dāng)輸電線上損失功率為輸送功率的5%時(shí)，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(diǎn)評：解決傳輸電問題時(shí)，應(yīng)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(xùn)練eq\o\ac(○,1)(多選)遠(yuǎn)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(diǎn)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(diǎn)評：在遠(yuǎn)距離輸送電能計(jì)算線路功率損耗時(shí)常用關(guān)系式P損=I線2R線計(jì)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(yuǎn)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(jìn)行遠(yuǎn)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(dǎo)線橫截面積為S，導(dǎo)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(jī)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(biāo)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(xué)生展示：請幾位同學(xué)展示以上幾題的解答過程，之后教師適當(dāng)點(diǎn)評。5課堂總結(jié)：通過本節(jié)學(xué)習(xí)，主要學(xué)習(xí)以下問題：1．降低輸電損耗的兩課堂檢測方案1.遠(yuǎn)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(dǎo)線向同一用