2019-2020年高中物理 2.7遠(yuǎn)距離輸電教案 粵教版選修3-2一、教學(xué)目標(biāo)1了解遠(yuǎn)距離輸電的原理2理解U輸、U線、U用、P輸、P線、P用、I輸、I線、I用 概念及相互關(guān)系。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法1重點(diǎn)(1)理論分析如何減少輸電過程的電能損失。(2)遠(yuǎn)距離輸電的原理。2難點(diǎn)遠(yuǎn)距離輸電原理圖的理解。3疑點(diǎn) 的對(duì)應(yīng)關(guān)系理解4解決辦法通過自學(xué)、教師講解、例題分析、實(shí)驗(yàn)演示來逐步突破重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)。三、教具準(zhǔn)備可拆式變壓器(2臺(tái))、 導(dǎo)線若干(其中兩根阻值約與小電珠相等)、小電珠(25V、0.3A)、學(xué)生電源四、教學(xué)步驟1布置學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，并事先給出預(yù)習(xí)過程應(yīng)解決的問題幻燈顯示為什么要進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電？輸電過程主要考慮什么問題？為什么輸電過程有電能損失？減少電能損失有什么方法，各適用于什么情況？在學(xué)生個(gè)別提問相互補(bǔ)充的基礎(chǔ)上完整答案如下由于電站、電廠利用能源的特殊性，它發(fā)出的電常常要輸送給距離甚遠(yuǎn)的用戶。在輸電過程中輸送效率的高低成了我們的首要問題，當(dāng)然是效率越高越好。由于輸電導(dǎo)線有電阻，且又有電流通過，根據(jù)焦耳定律QI2Rt輸電過程中必有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，顯然這種損耗越小，輸送的效率就越高。QI2Rt如何減小輸電時(shí)的QAt是要確保的，通過減少t來減少Q(mào)線是沒有意義的。a縮短l由于兩地距離確定、沒有實(shí)際意義。b增大S 受經(jīng)濟(jì)及架設(shè)條件限制只限短距離輸電采用。c減少換用銀那么也受經(jīng)濟(jì)條件約束，也是不現(xiàn)實(shí)的，效果也不明顯。若正在研究的超導(dǎo)材料能批量生產(chǎn)且價(jià)格便宜，倒是可以采用。C減少IQ 與I2成正比因而若輸送電功率一定，又因?yàn)樗钥刹捎锰岣唠妷簛頊p少電流I輸幻燈顯示例 一小型水電站輸出的電功率為20KW，輸電線總電阻為5如果發(fā)電機(jī)輸出電壓為400V，且直接進(jìn)行輸電，輸電導(dǎo)線上損失的電功率為多少？若改為xxV電壓輸電，則輸電導(dǎo)線上損失電功率又為多少？用xxV輸電時(shí)，這所使用升壓變壓器、降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為多少？P線I12R25005W=12500WP線=I2R21005W500W教師講解時(shí)要求學(xué)生必須畫出輸電示意圖如下分析U輸、U線、U用、P輸、P線、P用、I輸、I線、I用的關(guān)系I輸=I線=I用U輸=U線+U用P輸=P線+P用從本題的解答中你發(fā)現(xiàn)什么？輸電電壓提高幾倍？輸電線上電壓損失為原來幾倍？輸電線上損失的電 能為原來的幾倍？電壓提高了5倍，輸電線上損失的電壓減為原來的1/5電線上的損失，電功率減為原來的1/25強(qiáng)調(diào)歐姆定律使用時(shí)必須注意物理量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。那如何將輸電電壓提高呢？變壓器。用變壓器提高電壓輸送電能，到達(dá)目的地后，必須用降壓器使電壓降低，以便供給用戶。畫出輸送示意圖下示升壓變壓器輸入電壓用U1輸出電壓用U2表示，降壓變壓器輸入電壓用U3輸出電壓用U4表示，升壓變壓器輸入電流用I1輸出電流用I2表示，降壓變壓器輸入電流用I3輸出電流用I4表示，升壓變壓器的輸入功率P1輸出功率用P2表示，降壓變壓器的輸入功率P3輸出功率用P4表示，若是理想變壓器則能得出這些物理量間是什么關(guān)系？升壓變壓器副線圈輸電導(dǎo)線、降壓變壓器組成一個(gè)回路，有以下關(guān)系練習(xí) 某發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U1，用戶得到的電壓為U2，輸電線電阻為R，通過輸電線的電流強(qiáng)度為I則輸電導(dǎo)線上損失的電功率AI2R BU12/RC(U1U2)I/R D(U1U2)2/R接下來請(qǐng)同學(xué)們注意觀察演示實(shí)驗(yàn)并表達(dá)觀察所得到的現(xiàn)象。出示幻燈并向?qū)W生介紹電路，然后演示。甲圖中燈泡很暗幾乎不亮，而乙圖較亮 這說明了什么問題說明提高輸電電壓后電能損失減少從上述分析及實(shí)驗(yàn)演示我們知道提高輸電電壓是進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電切實(shí)可行的辦法，下面請(qǐng)同學(xué)來看我們國家輸電線路示意圖。掛出掛圖師生共同對(duì)照掛圖，了解我國輸電情況五、總結(jié)、擴(kuò)展2高壓輸電是遠(yuǎn)距離輸電過程中減少電能損失的科學(xué)方法，那么P線=(P線/U線)2R 3高壓輸電原理示意圖六、板書設(shè)計(jì)遠(yuǎn)距離輸電2遠(yuǎn)距離輸電示意圖I2I線I3U2U線+U3P2P線+P3