2019-2020年高中物理 電能的輸送1教案 人教版第二冊.doc
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2019-2020年高中物理 電能的輸送1教案 人教版第二冊一、教學(xué)目的:1了解電能輸送的過程。2知道高壓輸電的道理。3培養(yǎng)學(xué)生把物理規(guī)律應(yīng)用于實(shí)際的能力和用公式分析實(shí)際問題的能力。二、教學(xué)重點(diǎn):培養(yǎng)學(xué)生把物理規(guī)律應(yīng)用于實(shí)際的能力和用公式分析實(shí)際問題的能力。三、教學(xué)難點(diǎn):傳輸電路中電功率轉(zhuǎn)化及電損耗的計(jì)算。四、教學(xué)方法:討論,講解五、教學(xué)過程:(一)引入新課講述:前面我們學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象和發(fā)電機(jī),通過發(fā)電機(jī)我們可以大量地生產(chǎn)電能。比如,葛洲壩電站通過發(fā)電機(jī)把水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,發(fā)電功率可達(dá)271.5萬千瓦,這么多的電能當(dāng)然要輸送到用電的地方去,今天,我們就來學(xué)習(xí)輸送電能的有關(guān)知識。(二)進(jìn)行新課1輸送電能的過程提問:發(fā)電站發(fā)出的電能是怎樣輸送到遠(yuǎn)方的呢?如:葛洲壩電站發(fā)出的電是怎樣輸?shù)轿錆h、上海等地的呢?很多學(xué)生憑生活經(jīng)驗(yàn)?zāi)芑卮穑菏峭ㄟ^電線輸送的。在教師的啟發(fā)下學(xué)生可以回答:是通過架設(shè)很高的、很粗的高壓電線輸送的。出示:電能輸送掛圖,并結(jié)合學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)作介紹。2遠(yuǎn)距離輸電為什么要用高電壓?提問:為什么遠(yuǎn)距離輸電要用高電壓呢?學(xué)生思考片刻之后,教師說:這個實(shí)際問題就是我們今天要討論的重點(diǎn)。板書:(高壓輸電的道理)分析討論的思路是:輸電 導(dǎo)線(電阻) 發(fā)熱 損失電能 減小損失講解:輸電要用導(dǎo)線,導(dǎo)線當(dāng)然有電阻,如果導(dǎo)線很短,電阻很小可忽略,而遠(yuǎn)距離輸電時,導(dǎo)線很長,電阻大不能忽略。列舉課本上的一組數(shù)據(jù)。電流通過很長的導(dǎo)線要發(fā)出大量的熱,請學(xué)生計(jì)算:河南平頂山至湖北武昌的高壓輸電線電阻約400歐,如果輸電線的電流是1安,每秒鐘導(dǎo)線發(fā)熱多少?學(xué)生計(jì)算之后,教師講述:這些熱都散失到大氣中,白白損失了電能。所以,輸電時,必須要盡量減小導(dǎo)線發(fā)熱損失。提問:如何減小導(dǎo)線發(fā)熱呢?分析:由焦耳定律QI2Rt,減小發(fā)熱Q有以下三種方法:一是減小輸電時間t,二是減小輸電線電阻R,三是減小輸電電流I。提問:第一種方法等于停電,沒有實(shí)際價值。第二種方法從材料、長度、粗細(xì)三方面來說都有實(shí)際困難。適用的超導(dǎo)材料還沒有研究出來。排除了前面兩種方法,就只能考慮第三種方法了。從焦耳定律公式可以看出。第三種辦法是很有效的:電流減小一半,損失的電能就降為原來的四分之一。通過后面的學(xué)習(xí),我們將會看到這種辦法也是可行的。板書結(jié)論:(A:要減小電能的損失,必須減小輸電電流。)講解:另一方面,輸電就是要輸送電能,輸送的功率必須足夠大,才有實(shí)際意義。板書:(B:輸電功率必須足夠大。)提問:怎樣才能滿足上述兩個要求呢?分析:根據(jù)公式PUI,要使輸電電流I減小,而輸送功率P不變(足夠大),就必須提高輸電電壓U。【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,所使用的升壓變壓器、降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為多少?P=U1I1 I1=A=50AP線I12R25005W=12500W P=U2I2 I2=A=10A P線=I22R21005W500W教師講解時要求學(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?答: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降為原來的五分之一,電線上的損失功率降為原來的二十五分之一。結(jié)論:高壓輸電可以保證在輸送功率不變的情況下,減小輸電電流來減小輸電的電能損失。3變壓器能把交流電的電壓升高(或降低)講解:在發(fā)電站都要安裝用來升壓的變壓器,實(shí)現(xiàn)高壓輸電。但是我們用戶使用的是低壓電,所以在用戶附近又要安裝降壓的變壓器。討論:高壓電輸?shù)接秒妳^(qū)附近時,為什么要把電壓降下來?(一是為了安全,二是用電器只能用低電壓。)4引導(dǎo)學(xué)生看課本的最后兩個自然段,了解我國輸電電壓,知道高壓輸送電能的優(yōu)越性。(三)鞏固練習(xí)1發(fā)電機(jī)的輸出電壓為220伏,輸出功率為44千瓦,每條輸電線電阻為0.2歐,求用戶得到的電壓和電功率各是多少?如果發(fā)電站先用變壓比為1:10的升壓變壓器將電壓升高,經(jīng)同樣輸電線路后,再經(jīng)過10:1的降壓變壓器降壓后供給用戶,則用戶得到的電壓和電功率又各是多少?2輸送4.0106W的電能,若發(fā)電機(jī)輸出電壓為xxV,先用變壓器升壓后應(yīng)用截面積為4.252的銅導(dǎo)線,把電能送到400KM遠(yuǎn)處,線路損失的功率為5.0105W。(銅的電阻率為1.710-8m)(1)應(yīng)選用匝數(shù)比為多少的升壓變壓器?(2)在用電區(qū)使用降壓變壓器,其原線圈兩端的電壓為多少?3葛洲壩電站發(fā)電功率約271.5萬千瓦,如果用1000伏的電壓輸電,輸電電流是多少?如果輸電電阻是200歐,每秒鐘導(dǎo)線發(fā)熱損失的電能是多少?如果采用100千伏的高壓輸電呢?(四)課堂小結(jié)::1.輸電導(dǎo)線的功率損失分析(1)減小電阻(受條件制約)(2)高電壓輸電(應(yīng)用廣泛)(3)P損=P2R線/U2送2簡單輸送電路的計(jì)算和步驟(1)畫出供電圖(2)以變壓器鐵心為界線分各個回路,各回路可獨(dú)立運(yùn)用歐姆定律分析.各回路間通過線圈匝數(shù)比與電壓比賀電流比的關(guān)系,總共率不變等聯(lián)系.(五)作業(yè)布置:1227頁練習(xí)四(1)、(3)、(4)、(5)2思考227頁練習(xí)四(2)題- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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