陕西省安康市石泉县江南高级中学沪科版高中物理选修323.1远距高压离输电的原理教案2

科目：物理授课时间：第7周星期单元（章节）课题第三章电能的输送与变压器本节课题3.1远距高压离输电的原理三维目标（一）知识与技能1．知道知道电能的优点，知道电能输送的基本过程。2．知道降低输电损耗的两个途径。3．了解电网的结构和功能，知道我国电网的基本特点。（二）过程与方法通过学生自主学习与交流合作，培养学生独立学习与合作学习的能力；通过分析论证，培养学生逻辑推理的能力。（三）情感、态度与价值观1．培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。2．了解配电网的结构以及输配电的全过程，培养学生关注我国电力工业发状况的意识，感受我国社会主义建设的伟大成就，激发学生学科学爱科学的热情。提炼的课题教学重难点［教学重点］理解远距离输电电能损失的主要因素，能利用电功率、电阻定律及焦耳定律公式理解高压输电的重要意义。［教学难点］：eq\o\ac(○,1)区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU。eq\o\ac(○,2)知道仅靠增大导线的横截面积来减小输电线路的电能损耗是不可行的教学过程环节学生要解决的问题或任务教师如何教学生如何学复习导入复习提问：eq\o\ac(□,1)为什么远距离输电要采用高压？eq\o\ac(□,2)高压电网主要由哪几个环节构成？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。2.高压输电原理的理解及相关计算。新课教学2典例选讲【例1】某小型水电站发电机输出的电功率为100kW，输出电压250V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%，用户获得220V电压.求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器？（理想变压器）解析：画出高压输电线路图如图所示设升压变压器原线圈电流为I1，电压为U1，有U1=250V，I1=A=400A升压变压器副线圈电流为I2，当输电线上损失功率为输送功率的5%时，有ΔP=I22r线=5%PI2=A=25A因此升压变压器的匝数比降压变压器副线圈中的电流为I4，用户得到的功率P′=PΔP=95%P又P′=U4I4所以I4=A=431.8A.而降压变压器原线圈电流I3=I2=25A所以，降压变压器匝数比.点评：解决传输电问题时，应注意:①根据输电情况画出传输电路图.②注意传输功率P，线路损失功率ΔP和用户得到功率P′及传输电压、线路损失电压和用户得到电压的区别和联系，根据需要选用它们不同表示形式。【例2】讲解课本案例1（62页）【例3】某水电站用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，输电总功率为3x106kW。现用500kV电压输电，则下列说法中正确的是（B）输电线上电流为2.0x10输电线上由电阻造成的电压损失为15kV若改用5kV的电压输电，则输电线上损失的功率为9x108Kw输电线上损失的功率为ΔP=U2/r,U为电电压，r为输电线的电阻。3课堂训练eq\o\ac(○,1)(多选)远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设750kV线路。采用高压输电的优点是（AC）A．可节省输电线的铜材料B．可根据需要调节交流电的频率C．可减少输电线上的能量损耗D．可加快输电的速度点评：在远距离输送电能计算线路功率损耗时常用关系式P损=I线2R线计算.其原因是I线较易求出：I线=P送/U送，而P送=I送U送或P损=U线2/R线则不常用，其原因是在一般条件下，U线不易求出，且易把U线和U送相混淆而造成错误。eq\o\ac(○,2)(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输电电压升高为原来的n倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是（不考虑电抗产生的损失）（BC）A.功率损失是原来的；B.功率损失是原来的；C.电压损失是原来的；D.电压损失是原来的n倍。eq\o\ac(○,3)(多选)“西电东输”进行远距离输电，输送的电功率为P。输送的电压为U。输电线上的电阻率为ρ，导线横截面积为S，导线总长为L，输电线损耗的电功率为P1,用户得到的电功率为P2，则(BD)A.P1=;BP1;C.P2=;D.P2=P.eq\o\ac(○,4)（普通班、体育班不做）某交流发电机输出功率为5×105W，输出电压为U=1.0×103V，假如输电线的总电阻R=10Ω，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=380V.（1）画出输电线路的示意图（下图）。（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？（理想变压器）4.学生展示：请几位同学展示以上几题的解答过程，之后教师适当点评。5课堂总结：通过本节学习，主要学习以下问题：1．降低输电损耗的两课堂检测方案1.远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是（CD）A.输电线上的电压损失跟输电电压成正比B.输电线上的功率损失跟输电电压成正比C.输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比D．输电线上的功率损失跟输电线上电压损失的平方成反比2.通过相同材料的导线向同一用