人教版(新教材)高中物理选择性必修2教学设计2：3 4 电能的输送 教案

人教版（新教材）高中物理选择性必修第二册PAGEPAGE13.4电能的输送题课3.4电能的输送课型新课时1教学目标1.了解电能的输送过程，了解高压输电是降低远距离输电损耗的有效途径，会用相关知识解释实际的输电问题。2.知道输电线上的功率损失和减少功率损失的方法3.知道电网供电是远距离输电的重要发展。学习重点高压输电原理，区别输电线上损失的功率和输电功率；输电线上损失的电压和输电电压。学习难点对立远距离输电模型模型及理解各物理量的关系教学过程教学环节（含备注）教学内容引入新课新课学习 （一）引入新课电能的从电厂转移到用户，需要设备？（二）新课学习1、阅读教材61页，思考并回答（1）输送电能的基本要求是什么？可靠；保质；．经济（2）降低输电损耗有哪两个途径？减小电流；减小电阻。2.思考与讨论（教材62页）3.结论：（1）功率损失的原因输电导线有电阻，电流通过电阻时，电能必有一部分转化为内能而损失掉。（2）功率损失大小的计算ΔP＝I2R，I为输电线路上的电流，R为线路电阻；ΔP＝eq\f(ΔU2,R)，ΔU为输电线路上损失的电压，R为线路电阻；ΔP＝ΔUI，ΔU为输电线路上损失的电压，I为线路上的电流；ΔP＝(eq\f(P,U))2ρeq\f(L,S)，P为输送电功率，U为输电电压，ρ为电阻率，L为输电线的总长度，S为横截面积。（3）减少损耗的方法据P损＝I2R可知，减小输电线路上功率损失的方法主要有两种：①减小输电线的电阻R，据R＝ρ·eq\f(L,S)a．减小输电线长度L：由于输电距离一定，所以在实际中不可能用减小L来减小Rb．减小电阻率ρ：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料c．增大导线的横截面积S：这要多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难②减小输电电流I，据I＝eq\f(P,U)a．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b．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，据P损＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))2·R知，输电线上的功率损耗将降为原来的eq\f(1,n2)根据以上分析知，采用高压输电是减小输电线上功率损耗最有效、最经济的措施。〖特别提醒〗(1)输送功率是指高压输电线起始端输出的功率，损失功率是输电线上消耗的功率。(2)无论从减少输电线路上的功率损失，还是减少电压损失来看，都要求提高输电电压，以减小输电电流。(3)发电站的输送功率取决于用户消耗的功率，不是由发电站输出的功率决定用户和线路消耗的功率。4.高压输电线路的分析与计算（1）.输送过程图（2）输电过程电路被划分为三个独立的回路，每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律，串、并联电路规律，而变压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁。（3）对高压输电(输送回路)中几个电压的理解输送电压：输电线始端电压，如图中的U2。用户电压：最终用户得到的电压，如图中的U4。损失电压：输电线始端电压与末端电压的差值(ΔU＝U2－U3＝I2R)，形成的原因是输电导线有电阻，电流通过输电线时，会在线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压比起始端电压要低，这就是输电线上的电压损失。（4）减小输电线路上电压损失的方法根据ΔU＝IR可知有两种：减小输电线路的电阻。)减小输电电流I，即提高输电电压。（5）基本关系式功率关系P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3电压、电流关系eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)，eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)＝eq\f(I4,I3)U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线输电电流：I线＝eq\f(P2,U2)＝eq\f(P3,U3)＝eq\f(U2－U3,R线)输电导线上损耗的电功率：P线＝I线ΔU＝Ieq\o\al(2,线)R线＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P2,U2))