陜西省安康市石泉縣江南高級(jí)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(shí)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(guò)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(guó)電網(wǎng)的基本特點(diǎn)。（二）過(guò)程與方法通過(guò)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(guò)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(wèn)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(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注我國(guó)電力工業(yè)發(fā)狀況的意識(shí)，感受我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)的偉大成就，激發(fā)學(xué)生學(xué)科學(xué)愛(ài)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(xiàn)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(xiàn)的橫截面積來(lái)減小輸電線(xiàn)路的電能損耗是不可行的教學(xué)過(guò)程環(huán)節(jié)學(xué)生要解決的問(wèn)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(wèn)：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(xiàn)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(xiàn)的總電阻為8Ω，要求輸電時(shí)在輸電線(xiàn)上損失的電功率不超過(guò)輸送電功率的5%，用戶(hù)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(huà)出高壓輸電線(xiàn)路圖如圖所示設(shè)升壓變壓器原線(xiàn)圈電流為I1，電壓為U1，有U1=250V，I1=A=400A升壓變壓器副線(xiàn)圈電流為I2，當(dāng)輸電線(xiàn)上損失功率為輸送功率的5%時(shí)，有ΔP=I22r線(xiàn)=5%PI2=A=25A因此升壓變壓器的匝數(shù)比降壓變壓器副線(xiàn)圈中的電流為I4，用戶(hù)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(xiàn)圈電流I3=I2=25A所以，降壓變壓器匝數(shù)比.點(diǎn)評(píng)：解決傳輸電問(wèn)題時(shí)，應(yīng)注意:①根據(jù)輸電情況畫(huà)出傳輸電路圖.②注意傳輸功率P，線(xiàn)路損失功率ΔP和用戶(hù)得到功率P′及傳輸電壓、線(xiàn)路損失電壓和用戶(hù)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(yè)）【例3】某水電站用總電阻為2.5Ω的輸電線(xiàn)輸電給500km外的用戶(hù)，輸電總功率為3x106kW?，F(xiàn)用500kV電壓輸電，則下列說(shuō)法中正確的是（B）輸電線(xiàn)上電流為2.0x10輸電線(xiàn)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(xiàn)上損失的功率為9x108Kw輸電線(xiàn)上損失的功率為ΔP=U2/r,U為電電壓，r為輸電線(xiàn)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(guó)西北電網(wǎng)正在建設(shè)750kV線(xiàn)路。采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是（AC）A．可節(jié)省輸電線(xiàn)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(xiàn)上的能量損耗D．可加快輸電的速度點(diǎn)評(píng)：在遠(yuǎn)距離輸送電能計(jì)算線(xiàn)路功率損耗時(shí)常用關(guān)系式P損=I線(xiàn)2R線(xiàn)計(jì)算.其原因是I線(xiàn)較易求出：I線(xiàn)=P送/U送，而P送=I送U送或P損=U線(xiàn)2/R線(xiàn)則不常用，其原因是在一般條件下，U線(xiàn)不易求出，且易把U線(xiàn)和U送相混淆而造成錯(cuò)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(lái)的n倍，關(guān)于輸電線(xiàn)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(lái)的；B.功率損失是原來(lái)的；C.電壓損失是原來(lái)的；D.電壓損失是原來(lái)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(xiàn)上的電阻率為ρ，導(dǎo)線(xiàn)橫截面積為S，導(dǎo)線(xiàn)總長(zhǎng)為L(zhǎng)，輸電線(xiàn)損耗的電功率為P1,用戶(hù)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(xiàn)的總電阻R=10Ω，在輸電線(xiàn)上損失的電功率等于輸電功率的5%，用戶(hù)使用電壓U=380V.（1）畫(huà)出輸電線(xiàn)路的示意圖（下圖）。（標(biāo)明各部分的符號(hào)）（2）所用升壓和降壓變壓器的原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比是多少？（理想變壓器）4.學(xué)生展示：請(qǐng)幾位同學(xué)展示以上幾題的解答過(guò)程，之后教師適當(dāng)點(diǎn)評(píng)。5課堂總結(jié)：通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)，主要學(xué)習(xí)以下問(wèn)題：1．降低輸電損耗的兩課堂檢測(cè)方案1.遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交流電，若輸電線(xiàn)電阻一定，下列說(shuō)法正確的是（CD）A.輸電線(xiàn)上的電壓損失跟輸電電壓成正比B.輸電線(xiàn)上的功率損失跟輸電電壓成正比C.輸電線(xiàn)上的功率損失跟輸電電壓的平方成反比D．輸電線(xiàn)上的功率損失跟輸電線(xiàn)上電壓損失的平方成反比2.通過(guò)相同材料的導(dǎo)線(xiàn)向同一用