第5节电能的输送

n 1 第五节 电能的输送学习目标：1、掌握输电过程中输出功率、终端得到功率、线路损耗功率之间的关系及影响线路功率损耗的因素；2、掌握远距离输电过程中，升、降压变压器的应用及有关计算；3、培养学生分析、综合和应用能力。

教学重点、难点：传输电路中电功率转化及电损耗的计算。

教学过程：1、远距离输电为何要采取高压输电：在远距离输电中，输电线上由于电流的热效应，有一部分电能转化成热而损失掉，导线越长，损失越多。

（1）减小t ：输电时间要保证，不可行；① 减小ρ：用银（取材、成本）不可行。

Rt I Q 2= （2）减小R ：−−→−=S LR ρ ②减小L ：输电距离要保证，不可行③增大S ：可适当增大，但太大有困难。

（3）减小I ：−−→−⋅=IU P 要保证传输功率一定，因而必须提高输电电压。

结论：在上述讨论中，减小I 的方法最有效，也有可行性。

因2I Q ∝，电流强度对能量损失的影响大。

故采用高压输电。

2、建立远距离输电模型：发电厂在发电端需用升压变压器把电压升高，在用户端用降压变压器把电压降低到用户需要的电压。

在理想变压器的情况下： 发电端：1221112121,,n n I I P P n n U U === 用户端：3443434343,,n n I I P P n n U U === 其中：线R I U U ⋅+=232；线R I P P ⋅+=2232；4122P P R I P -=⋅=线线；32I I =例1、发电机的输出电压为220伏，输出功率为44千瓦，每条输电线电阻为0.2欧，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1：10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路后，再经过10：1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率又各是多少？例2、输送4.0×106W 的电能，若发电机输出电压为2000V ，先用变压器升压后应用截面积为4.25㎝2的铜导线，把电能送到400KM 远处，线路损失的功率为5.0×105W 。

选修3-2第五章第5节《电能的输送》教学设计一、教材分析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二、教学目标1、知识目标（1）知道“便于远距离输送”是电能的优点之一．知道输电的过程．了解远距离输电的原理．（2）理解各个物理量的概念及相互关系．（3）充分理解；；中的物理量的对应关系．(4 )知道什么是输电导线上的功率和电压损失和如何减少功率和电压损失.(5 )理解为什么远距离输电要用高压.2、能力目标（1）培养学生的阅读和自学能力．（2）通过例题板演使学生学会规范解题及解题后的思考．（3）通过远距离输电原理分析，具体计算及实验验证的过程，使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法：理论分析、计算和实验．3、情感目标（1）通过对我国远距离输电挂图展示，结合我国行政村村村通电报导及个别违法分子偷盗电线造成严重后果的现象的介绍，教育学生爱护公共设施，做一个合格公民．（2）教育学生节约用电，养成勤俭节约的好习惯．三、教学重点、难点1、重点：（l）理论分析如何减少输电过程的电能损失．（2）远距离输电的原理．2、难点：远距离输电原理图的理解．四、学情分析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．五、教学方法实验法、学案导学法六、课前准备：电能输送过程的挂图一幅（带有透明胶），小黑板一块（写好题目）．七、课时安排1课时八、/教学过程：(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

第5章 5 电能的输送 第 2 页 5 电能的输送 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.了解交变电流从发电站到用户的输电过程． 2．知道远距离输电时决定电能损失的因素，了解高压输电的原因．(重点) 3．知道远距离输电线路的基本构成，能够对简单的远距离输电线路进行计算．(难点)

降低输电损耗的两个途径 [先填空] 1．输送电能的基本要求 (1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障． (2)保质：保证电能的质量——电压和频率稳定． (3)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少． 2．降低输电损耗的两个途径 (1)输电线上的功率损失ΔP＝I2r，I为输电电流，r为输电线的电阻． (2)降低输电损耗的两个途径 减小输电线的电阻 在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率小的金属材料，还要尽可能增加导线的横截面积 减小输电导线中的电流 为减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电电压 [再判断] 1．输电线上的电压损失可用ΔU＝Ir计算，r为输电线的电阻．(√) 2．输电电压越高越好．(×)

3．根据P＝U2R可知，要减小损耗功率，输电电压越低越好．(×) [后思考] 第 3 页 第 4 页

3．减小电压、功率损失的方法 (1)减小输电线路的电阻

由r＝ρLS可知，距离一定时，使用电阻率小的材料，增大导体横截面积可减小电阻． (2)减小输电电流I 由P＝UI可知，当输送功率一定时，升高电压可以减小电流． 1．如图5-5-2所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2.则( ) 图5-5-2

A．用户端的电压为I1U1I2 B．输电线上的电压降为U C．理想变压器的输入功率为I21r D．输电线路上损失的电功率为I1U 【解析】 根据变压器的工作原理、欧姆定律和电功率公式解决问题．