§5.5电能的输送公开课教案（渗透法制教育教案）.doc

授课课题：5.5电能的输送（学科渗透法制教育公开课）授课教师： 刘立军授课班级：高二（16）班授课时间：2014年05月20日【教材分析及相应的教法建议】1.对于电路上的功率损失，可根据学生的实际情况，引导学生自己从已有的直流电路知识出发，进行分析，得出结论。2.讲解电路上的电压损失，是本教材新增加的目的是希望学生对输电问题有更全面、更深人和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不只一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深人讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析教学中要注意掌握好分寸。3.学生常常容易将导线上的电压损失面 与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论可引导学生进行讨论，澄清认识这里要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考，否则会事倍功半，形快而实慢。4.课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法。【三维目标】知识与技能：知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。过程与方法：通过学习降低输电损耗的两个途径，了解电网供电的优点和意义。情感态度与价值观：渗透中华人民共和国电力法第4、5、11条和中华人民共和国刑法第118、119条，培养学生的法制意识。【教学重难点】重点：找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少功率损失。难点：理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压U。【教学方法】自学讨论法、阅读法、讲解法。【课时安排】1课时【教学过程】引入新课人们常把各种形式能（如水流能、燃料化学能、原子能）先转化为电能再进行传输，这是因为电能可以通过电网来传输.那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题？请同学们带着下列问题看书，然后再回答.1.为什么要远距离输电？电站建在资源丰富的地区，距离用户远，故需远距离输电。2.输送电能的基本要求是什么？（1）可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。（2）保质，就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。（3）经济，是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。3.为什么输电线上有电能损失？ 由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了。这是输电线上功率损失的主要原因。推进新课在输电线上有电能损失正是远距离大功率输电面临的主要困难，下面我们重点讨论怎样在输电过程中减少电能的损失。一降低输电损耗的两个途径假定输电线路中的电流是I，输电电压为U，两条导线的总电阻是r，在图5.5-2中，导线的电阻集中画为一个电阻r。（情景设疑 合作研讨）rIU图5.5-2发电厂用户1.怎样计算输电线路损失的功率？I2r（参考教材第49页，第2题，与你得出的结论比较） 明确电压损失。2据此，减少输电线上损失的电功率可以有两个途径，分别是：（1）减小输电线的电阻，（2）减小输电电流。3.在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？（1/2）在输电电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？（1/4）4.通过第3步的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效？减小输电电流5.如何减小输电线的电阻呢？由电阻定律知：r =，（1）减小材料的电阻率.银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线。（2）减小输电线的长度l不可行，因为要保证输电距离。（3）增加导线的横截面积，可适当增大横截面积。太粗不可能，既不经济又架设困难。6.如何减小输电电流呢？通过导线的电流I=P/U，（1）减小输送功率P：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的。（2）提高输电电压U：在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输电线上的功率损失降为原来的1/n2倍。对比后结论：采用高压输电是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。7.输电电压是不是越高越好？不是。电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。8.我国采用的输电电压有哪几种？有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV的超高压，西北电网正在建设750kV的线路。二.电网供电9.大型发电机发出的电压在10kV上下，不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？在发电机处用升压变压器升高电压，在用户处用降压变压器降低电压。我国远距离高压输电情况及远距离高压输电的原理。如下图所示。设发电机的输出功率为P，则功率损失为：P= I22R。用户得到的功率为P用= P-P。输电线路上的电压损失为：U= I2R，则U3= U2-U。10.采用电网供电的优点是什么？可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成本，获得最大的经济效益。同时，电网可以减少断电的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。使用电网，可以根据火电、水电、核电的特点，合理的调度电力，这就使得电气化社会的主要能源电力的供应更加可靠，质量更高。关于电能的输送我国是有法律规定的，比如：中华人民共和国电力法第4条，电力设施受国家保护。禁止任何单位和个人危害电力设施安全或者非法侵占、使用电能。第5条，电力建设、生产、供应和使用应当依法保护环境，采取新技术，减少有害物质排放，防止污染和其他公害。国家鼓励和支持利用可再生能源和清洁能源发电。第11条，城市电网的建设和改造规划，应纳入城市总体规划。城市人民政府应当按照规划，安排变电设施用地、输电线路走廊和电缆通道。任何单位和个人不得非法占用变电设施用地、输电线路走廊和电缆通道。中华人民共和国刑法第一百一十八条 破坏电力、燃气或者其他易燃易爆设备，危害公共安全，尚未造成严重后果的，处三年以上十年以下有期徒刑。第一百一十九条 破坏交通工具、交通设施、电力设备、燃气设备、易燃易爆设备，造成严重后果的，处十年以上有期徒刑、无期徒刑或者死刑。过失犯前款罪的，处三年以上七年以下有期徒刑；情节较轻的，处三年以下有期徒刑或者拘役。实例探究例1在电能输送过程中，若输送电功率一定，则在输电线上的功率损失（ACD）A.随输电线电阻的增大而增大 B.与输送电压的平方成正比C.与输电线上电压损失的平方成正比 D.与输电电流的平方成正比例2.某交流发电机输出功率为5105 W，输出电压为1.0103 V，假如输电线的总电阻R=10，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380 V。（1）画出输电线路的示意图。（标明各部分的符号）（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）分析引导学生画出电路。引导学生写出各部分关系式U1U2=n1n2 I2I1=n1n2 U3U4=n3n4 I3I4=n4n3U2=U+U3 P1=P+P3 P=I22R解：I1= =500 A，P=5%P1=5%5105=2.5104 W，P=I22R，I2=50 AI4=，所以，。课堂小结通过本节学习，主要学习以下问题：1.降低输电损耗的两个途径：减小线路电阻和减小输电电流。减小输电电流是最有效的途径。远距离输电线路上，P=I2r=，其中（I=）。采用高压输电可以达到减小输电电流的目的。2.电网供电的优点3.关于电能的输送，我国法律作了详细的规定。课后作业1在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是（ D ） A使输电线粗一些B.减短输电线长度 C.减少通电时间 D.采用高压输电2.远距离输电采用高压输电，“高压”是指下列各项中的哪个电压（ B ）A.发电机两端输出的电压 B.升压变压器输出端的电压C.输电导线上的电压 D.降压变压器输出端的电压3.远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是（BC ）A.输电线上电功率损失是原来的 B.输电线上电功率损失是原来的C.输电线上电压损失是原来的 D.输电线上的电压损失是原来的4.某学校配有一套校内备用供电系统，如图所示，用一台内阻为1的发电机向全校22个教室（每个教室有“220V，40W”的白炽灯6盏）供电，如果输电线的总电阻R是4，升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是1：4和4：1，则(1)发电机的输出功率应是多大？(2)发电机的电动势是多大？(3)输电效率是多少？ 解：(1)发电机的输出功率：P出=nP灯+R，而I2=所以，P出=22640+4=5425W。（2）E=U1+I1r，r为发电机内阻，U1=U2，U2=4U3+I2R=42