电能的输送教案(高二物理)
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江苏省苏州市蓝缨学校高二物理《电能的输送》教案导学目标1.会分析计算远距离输电问题.远距离输电[基础导引]在远距离输电时,输送的电功率为P ,输电电压为U ,所用导线电阻率为ρ,横截面积为S ,总长度为l ,输电线损失的电功率为P ′,用户得到的电功率为P 用,则下列关系式中正确的是 ( )A .P ′=U 2S ρlB .P ′=P 2ρl U 2SC .P 用=P -U 2S ρlD .P 用=P (1-Pρl U 2S ) [知识梳理]1.根据P 损=__________,降低输电损耗有两种方法 (1)减小输电线的电阻.(2)减小输电导线中的电流:在输送功率一定的情况下,根据P =UI ,要减小电流,必须提高____________.2.远距离输电的功率损失输送功率一定时,线路电流I =________,输电线上的损失功率P 损=I 2R 线=____________,可知P 损∝1U 2. 远距离输电中的功率关系:P 输=____________.考点三 远距离输电问题考点解读1.远距离输电的处理思路对高压输电问题,应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”,或从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析.2.远距离高压输电的几个基本关系(以图9为例):图9(1)功率关系:P 1=P 2,P 3=P 4,P 2=P 损+P 3.(2)电压、电流关系:U 1U 2=n 1n 2=I 2I 1,U 3U 4=n 3n 4=I 4I 3,U 2=ΔU +U 3,I 2=I 3=I 线.(3)输电电流:I 线=P 2U 2=P 3U 3=U 2-U 3R 线. (4)输电线上损耗的电功率:P 损=I 线ΔU =I 2线R 线=(P 2U 2)2R 线.图11 当输送功率一定时,输电电压增大到原来的n 倍,输电线上损耗的功率就减小到原来的1n2. 典例剖析例3 (2010·浙江理综·17)某水电站,用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km 外的用户,其输出电功率是3×106kW ,现用500 kV 电压输电,则下列说法正确的是 ( )A .输电线上输送的电流大小为2.0×105 AB .输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC .若改用5 kV 电压输电,则输电线上损失的功率为9×108 kWD .输电线上损失的功率为ΔP =U 2/r ,U 为输电电压,r 为输电线的电阻思维突破 在远距离输电问题中,计算线路功率损耗时应用P 损=I 2线R 线,其原因是I 线可以由公式P 输入=I 线U 输入求出,而P 损=U 线I 线和P 损=U 2线R 线则不常用,其原因是在一般情况下,U 线不易求出,且易将U 线和U 输入相混而造成错误.跟踪训练3 如图10所示,有一台交流发电机E ,通过理想升压变压器T 1和理想降压变压器T 2向远处用户供电,输电线的总电阻为R .T 1的输入电压和输入功率分别为U 1和P 1,它的输出电压和输出功率分别为U 2和P 2;T 2的输入电压和输入功率分别为U 3和P 3,它的输出电压和输出功率分别为U 4和P 4.设T 1的输入电压U 1一定,当用户消耗的电功率变大时,有( )图10A .U 2减小,U 4变大B .U 2不变,U 3变小C .P 1变小,P 2变小D .P 2变大,P 3变大16.对远距离输电过程中各量的制约关系不明确造成错误例4 (2010·江苏·7)在如图11所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变.随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有 ( )A .升压变压器的输出电压增大B .降压变压器的输出电压增大C .输电线上损耗的功率增大D .输电线上损耗的功率占总功率的比例增大误区警示 错解1:不清楚升压变压器的输入电压由发电机本身决定,而认为只要发电机功率变大,电压就变大,而误选A.错解2:由于不能写出输电线上损耗的功率占总功率的比例的表达式,而漏选D.正确解析 由U 1∶U 2=n 1∶n 2可知,匝数比和输入电压不变,则输出电压,故A 错误;由I =P U ,U 损=IR ,U 3=U 2-U 损可知,因P 变大,则I 变大,U 损变大,因此降压变压器的输入电压U 3变小,而降压变压器的匝数比不变,故降压变压器的输出电压变小,B 错误;由P 损=(P U )2R 可知,因U 不变、P 变大,所以P 损变大,故C 正确;由P 损P =(P U )2R P =PR U 2可知,因U 不变、P 变大,所以比值变大,故D 正确.答案 CD正本清源 本题属于程序性比较强的题目,稍有不慎,很容易出现错误,要想正确地求解本题,应从输出功率增大这一变化开始,得出输出电流增大这一关系,然后按照远距离输电的过程图,由左到右,逐步分析,减少失误的机会.跟踪训练4 2008年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害,其中高压输电线因结冰而损毁严重,为消除高压输电线上的冰,事后有人设计了利用电流的热效应除冰的融冰思路.若在正常供电时,高压线上送电电压为U ,电流为I ,热耗功率为ΔP ;除冰时,在输电功率、用户的输入电压和输电线电阻不变的情况下,通过自动调节高压输电变压器的变压比,使输电线上的热耗功率变为16ΔP ,则除冰时 ( )A .输电电流为4IB .输电电流为16IC .输电电压为4UD .输电电压为U 16。
电能的输送重/难点重点:理论分析如何减少输电过程的电能损失,理解远距离输电的原理。
难点:远距离输电原理图的理解及相关题型的计算。
重/难点分析重点分析:降低输电损耗的两个途径: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。
远距离输电线路上2Δ=r=P I r U 2∆,其中(=I PU总)。
采用高压输电可以达到减小输电电流的目的。
难点分析:电能输送问题一般离不开升、降压变压器,这时除用变压器的电压比或电流比公式外,最好画出电能输送示意图,这样便于分析问题和解决问题。
输电线上流过的电流(输送电流)I 送,对有升、降变压器电能输送问题的情况,有以下几种求法:①=P I U 送线升副,其中,“U 升副”为最后一个升压变压器的次极线圈电压,也即电能输送电压。
②=P I R 损送线。
突破策略一、输电线上的功率损失:设输电功率P ,输入给用电设备的功率为P ',输电线上的功率损失为P ∆,则有2P P P I R ∆=-'=。
减少功率损失:(1)减小输电线的电阻。
(2)减小输电电流。
如何减少输电线的电阻:由LR Sρ=可知 (1)减少材料的电阻率ρ(铝或铜,金银最好但不可行)。
(2)减少输电线的长度L (不可行)。
(3)增加导线的横截面积S 。
1. 输电导线上的功率损失分析:(1)减小导线的电阻可减小损失功率,但有限。
(2)减小输送电流可大大减小损失功率,在线路和输送功率不变时,可提高输送电压以减小输送电流。
(3)在输送功率和线路一定时,线路损失功率与输送电压的二次方成反比,即:=损P 222/输送线输送线U R P R I =二、输电线上的电压损失发电厂的输送电压U , 用电设备两端电压U ′。
输电导线电阻两端的电压△U :U U-U IR ∆='= 三、远距离输电示意图一定要画出远距离输电的示意图来,包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。
并按照规范在图中标出相应的物理量符号。
电能的输送物理教案范文一、教学目标1. 让学生了解电能的输送原理和过程。
2. 掌握电能输送的效率和损失。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 电能输送的基本原理2. 电能输送的效率3. 电能输送的损失4. 实例分析:输电线路的选取和设计5. 提高电能输送效率的方法三、教学重点与难点1. 教学重点:电能输送的基本原理、电能输送的效率和损失。
2. 教学难点:电能输送的数学模型建立和应用。
四、教学方法与手段1. 采用问题驱动法,引导学生探究电能输送的原理和过程。
2. 利用多媒体课件,展示电能输送的实例和数据。
3. 利用公式和图表,分析电能输送的效率和损失。
五、教学过程1. 导入新课:以日常生活中电力输送为例,引导学生思考电能输送的基本原理。
2. 讲解电能输送的基本原理:根据公式P = UI,解释电能输送的过程。
3. 分析电能输送的效率:介绍电能输送的效率公式η= P_out / P_in,引导学生理解效率的概念。
4. 讲解电能输送的损失:引入电阻概念,讲解电阻对电能输送损失的影响。
5. 实例分析:输电线路的选取和设计:以实际输电线路为例,分析线路选取和设计的原则。
6. 总结提高电能输送效率的方法:降低电阻、提高电压等。
7. 课堂练习:让学生运用所学知识,计算简单输电线路的效率和损失。
8. 课后作业:布置相关习题,巩固所学知识。
9. 教学反思:总结本节课的收获和不足,为后续教学做好准备。
10. 课堂小结:对本节课内容进行归纳总结,强调重点知识点。
六、教学活动设计1. 导入新课:通过展示我国电力输送的图片,让学生了解电能输送的重要性。
2. 讲解电能输送的基本原理:引导学生掌握电能输送的公式P = UI,解释电能输送的过程。
3. 分析电能输送的效率:介绍电能输送的效率公式η= P_out / P_in,引导学生理解效率的概念。
4. 讲解电能输送的损失:引入电阻概念,讲解电阻对电能输送损失的影响。
《2.6 电能的输送》教学设计一、教材分析本节课是前面几节知识的实际应用,通过本节的学习加强学生运用所学知识解决实际问题的能力。
本节的知识目标是知道降低输电损耗的两个途径,理解掌握高压输电模型。
本节能力目标是通过思考、讨论、阅读,培养学生阅读、分析、综合和应用能力。
本节情感目标是培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度,激发学生投身祖国建设的热情。
本节的教学重点是找出影响远距离输电损失的因素,使学生理解高压输电可减少功率与电压损失。
难点是理解高压输电原理,区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU。
二、教学目标(一)知识与技能1.知道“便于远距离输送”是电能的优点,知道输电过程。
2.知道降低输电损耗的两个途径。
3.了解电网供电的优点和意义。
(二)过程与方法通过思考、讨论、阅读,培养学生阅读、分析、综合和应用能力(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.介绍我国远距离输电概况,激发学生投身祖国建设的热情。
三、教学重难点教学重点:找出影响远距离输电损失的因素,使学生理解高压输电可减少功率与电压损失。
教学难点:理解高压输电原理,区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU。
四、教学方法:自学讨论法、阅读法、讲解法。
五、教学流程六、教学过程:(一)引入新课师:人们常把各种形式的能(如水流能、燃料化学能、核能)先转化为电能再进行传输,这是因为电能可以通过电网来传输,那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题?这节课我们就来学习远距离输电的知识,请同学们认真仔细地阅读教材,回答老师提出的下列问题(屏幕上打出)。
生:阅读并展开激烈的讨论。
(二)进行新课1.降低输电损耗的两个途径师:输送电能的基本要求是什么?生:输送电能的基本要求是:可靠、保质、经济。
可靠,是指保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电。
保质,就是保证电能的质量,即电压和频率稳定。
经济是指输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小。
高中物理-高二物理教案-电能的输送教案1. 教学目标掌握电能的输送原理,理解电力系统的组成,能够计算电功率的大小和电能的消耗,通过案例分析加深对电能输送的理解。
2. 教学重难点电能的输送原理,电力系统的组成,电功率与电能的计算。
3. 教学方法讲授、互动式探究、案例分析、实验演示。
4. 教学过程设计(1)导入环节通过引入常见的电器,让学生思考它们是如何工作的,再引入电能的输送概念,让学生明确电能是如何从发电厂到达电器的。
(2)知识讲授环节1) 电力系统的组成要点:引入电力系统的组成,包括发电厂、变电站、输电线路和配电线路。
2) 电功率和电能的消耗要点:介绍电功率的概念及其计算方法;引出电能的消耗公式,通过例子让学生明确电器的功率和使用时间越大,电能消耗越大。
(3)互动式探究环节1) 分组讨论学生分组,讨论以下问题:1.电力系统的组成对于电能的传输有哪些作用?2.电器的功率和使用时间对于电能的消耗有哪些影响?2) 实验演示通过实验演示,让学生感受电能的损失情况,加深对于电功率和电能的认识。
(4)案例分析环节通过案例分析,加深学生对于电能输送和电功率的认识,让学生能够根据实际情况计算电能消耗和电器的功率。
(5)小结环节通过今天的学习,让学生总结电能输送的过程及其影响因素,同时复习电功率和电能的计算方法。
5. 教学评估方式1) 讨论环节中发言的质量和参与度;2) 实验演示中实验数据的准确性及对于实验结果的分析;3) 案例分析中对于电器功率和电能消耗的计算;4) 学生针对整个教学过程的反思。
高二物理电能的输送教案人教版教学设计一.教学目标1、知识与技能(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。
(2) 知道什么是导线上的功率损耗和电压损耗;知道如何减小损耗。
(3) 理解为什么远距离输电要用高压。
(4) 会设计电能输送的示意图,并理解电压损耗和能量损耗的关系。
(5) 培养学生综合全面的分析问题和解决问题的能力。
(6) 培养学生实事求是的科学态度。
2、过程与方法(1) 利用研究性学习小组的调查和学生合作学习相互结合,探索物理规律。
(2) 利用多媒体课件与课堂演示实验相互结合,探究物理规律。
3、情感态度与价值观(1) 通过我国超导研究的介绍,激发学生的爱国热情。
(2) 通过对实际生活中的电能输送问题分析讨论,激发学生探索物理规律的热情。
(3) 通过学生对海高用电情况调查和计算,培养学生从身边事做起养成节约能源的好习惯。
(4) 体验合作探究学习的快乐,调节人际交往能力,协调能力。
二、教学重点设计电能输送的示意图,并理解输电过程中的电压损耗和能量损耗的关系。
三、教学难点输电过程中要保证输送功率不变,理解输电过程中的电压损耗和能量损耗的关系。
四、教学过程设计课后反思:一、利用多媒体整合教学资源使问题情境更形象生动有感染力教师应该根据学生实际和当地环境,从大量的教学资源中精选适当的内容为物理课堂教学服务。
第一个环节收集教学资源。
收集时应注意:①收集学生难以见到的、有重要物理意义的、展示科学技术发展的实况录像。
②利用快录、慢录、显微摄影等技术手段拍摄的音像资料,向学生展示物理过程的细节。
③收集课堂上难以完成的实验录像资料。
④收集的教学课件不仅要画面精美、内容生动丰富而且还要知识性准确、科学性强。
⑤收集与教学内容紧密相关的图片、新闻资料、视频资料。
第二个环节组织和利用教学资源有了好材料,还得组织好利用好。
上课就好像厨师烧菜一样,一样的材料不同的厨师烧出的口味各不相同,有的好看又好吃有的,有的却难以下咽。
高二物理电能的输送教案高二物理电能的输送教案高二物理电能的输送教案1教学目的:1、了解电能输送的过程。
2、知道高压输电的道理。
3、培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。
教学重点:培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。
教学难点:高压输电的道理。
教学用具: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)。
教学过程:一、引入新课讲述:前面我们学习了电磁感应现象和发电机,通过发电机我们可以大量地生产电能。
比如,葛洲坝电站通过发电机把水的机械能为电能,发电功率可达271。
5万千瓦,这么多的电能当然要输到用电的地方去,今天,我们就来学习输送电能的有关知识。
二、进行新课1、输送电能的过程提问:发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢?如:葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢?很多学生凭生活经验能回答:是通过电线输送的。
在教师的启发下学生可以回答:是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的。
出示:电能输送挂图,并结合学生生活经验作介绍。
板书:第三节??电能的输送输送电能的过程:发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位。
)2、远距离输电为什么要用高电压?提问:为什么远距离输电要用高电压呢?学生思考片刻之后,教师说:这个实际问题就是我们今天要讨论的重点。
板书:(高压输电的道理)分析讨论的思路是:输电→导线(电阻)→发热→损失电能→减小损失讲解:输电要用导线,导线当然有电阻,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽略。
列举课本上的一组数据。
电流通过很长的导线要发出大量的热,请学生计算:河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧,如果能的电流是1安,每秒钟导线发热多少?学生计算之后,教师讲述:这些热都散失到大气中,白白损失了电能。
所以,输电时,必须减小导线发热损失。
3、提问:如何减小导线发热呢?分析:由焦耳定律,减小发热,有以下三种方法:一是减小输电时间,二是减小输电线电阻,三是减小输电电流。
高中物理-高二电能的输送教案教学对象:高二物理学生教学内容:电能的输送教学目标:1. 了解电能的基本概念与单位2. 掌握电能输送的原理3. 了解电能输送的各种方式4. 能够计算电能的损失和传输距离教学步骤:Step1 引入教师介绍电力在现代社会中的重要性,提示学生电力从哪里来,如何传输,为现代社会服务等问题。
引入本课的主题电能的输送。
Step2 概念讲解(1)电能的基本概念:当电荷在电场力作用下沿着电子流方向运动时,就可以形成电能。
(2)电能的单位:焦耳Step3 电能输送的原理(1)交流发电原理:利用磁铁转动时产生的感应电动势发电,经过变压器升压输送电能。
(2)直流发电原理:利用化学反应产生的电动势推动电子流动,通过导线输送电能。
Step4 电能输送的方式(1)高压输电:利用变压器将电压升高,通过高压输电线路输送电能。
(2)隔离输电:利用变压器将输送线路与供电线路隔离,避免输电损失。
(3)地下输电:将输电线路埋入地下,避免对风景和环境的影响,但造成的输电阻力较大。
Step5 计算电能的损失和传输距离计算公式:电压损失 = 电压降 / 输电距离;电阻损失 = 电流²×电阻×输电距离输入输出电能的损失 = 输电电路电阻×输电电流²×输电距离。
Step6 总结教师让学生回答以下问题,帮助学生对本课所学知识进行总结。
1. 电能的基本概念与单位是什么?2. 电能的输送原理有哪些?3. 电能的输送方式有哪些?4. 计算电能的损失和传输距离的公式是什么?Step7 作业1. 完成教师留下的作业。
2. 搜集一些现代社会的用电设备,分析它们的工作原理与电能输送的方式。
教学目的:1、知道输电线路上电压与功率损失的原因2、能说明如何减少电压和功率损失3、能结合变压器的有关知识解决远距离输电问题教学重点:输电线路上电压与功率损失的原因及解决办法教学难点:输送功率、输电线上的功率教学方法:启发式综合教学法教学过程:一、引入:教室用于照明的日光灯管一般都标明“220V 40W”,它表示什么意思?照明用交变电流的电压有效值为220V,日光灯只有在220V交变电压下才能正常发光,而发电站一般都建在离用电单位较远处,怎样才能把电能输送到用户,使用电器正常工作呢?二、授新:(一)输电线上功率损失1、功率损失:△P=I2R提问:减小功率损失的办法?学生思考回答:(1)减小输电线的电阻(2)减小输电线中的电流引导学生分析这两种方法的可行性:减小电阻可行性小,只有减小电流。
提问:如何才能减小电流?保证用电功率不变。
学生分析讨论据P=UI可知,在P一定的情况下,减小I,只有增加U。
总结:输送电能,要减小损失,只有采用高压输电的办法。
2、介绍我国输电线路的有关情况。
3、交流输电的缺点:实际输电线路中,导线的电感和电容的影响也会引起很大的电压损失。
要彻底解决这个问题就要用直流高压输电。
直流输电时,先把发电机发出的交流用变压器长到所需的电压,然后用抵换流设备把交流变成直流;在线路终点再用换流设备把直流变成交流,通过变压器降压后供给用户。
直流输电的主要困难是换流设备制造难、价格高,因此目前不易推广。
我国已经有一条500kV试验性直流输电线路从葛洲坝电厂向华东地区送电。
学生练习:课后练习五作业:教学效果分析:。
《电能的输送》教案完美版第一章:电能的定义与测量1.1 电能的定义解释电能的概念,让学生理解电能是电流做功的能力。
1.2 电能的测量介绍电能的测量单位,如千瓦时(kWh)和焦耳(J)。
解释电能表的工作原理,让学生了解如何测量家庭或工业用电。
第二章:电流与电阻的关系2.1 电流的定义解释电流的概念,让学生理解电流是电荷的流动。
2.2 电阻的定义解释电阻的概念,让学生理解电阻是阻碍电流流动的物质属性。
2.3 电流与电阻的关系介绍欧姆定律(I = V/R),解释电流与电压和电阻之间的关系。
通过实验或动画演示,让学生观察电流在不同电阻下的变化。
第三章:电能的转换与损耗3.1 电能与其他能量的转换介绍电能与其他能量形式(如热能、光能)的转换原理。
通过实验或动画演示,让学生观察电能转换为其他能量的过程。
3.2 电能的损耗解释电能在输送过程中的损耗原因,如电阻导致的能量转化为热能。
介绍减少电能损耗的方法,如使用高压输电和合理的电路设计。
第四章:高压输电与变压器4.1 高压输电的原理解释高压输电的优点,如减少电能损耗和提高输电效率。
介绍高压输电的基本设备和技术。
4.2 变压器的工作原理解释变压器的作用,即改变电压的大小。
介绍变压器的构造和不同类型的变压器,如交流变压器和直流变压器。
第五章:电能的储存与分配5.1 电能的储存方式介绍电能储存的方法,如蓄电池、超级电容器和电磁储存。
解释不同储存方法的优缺点和应用场景。
5.2 电能的分配解释电能分配的过程,包括发电厂产生的电能如何传输到家庭和企业。
介绍电网的结构和不同级别的配电系统,如输电线路、配电线路和变电站。
第六章:电力系统稳定性与保护6.1 电力系统的稳定性解释电力系统稳定性的重要性,让学生了解系统稳定性的维护对供电连续性的影响。
介绍电力系统稳定性的维持措施,如电压控制和频率调节。
6.2 电力系统保护解释电力系统保护的作用,即在发生故障时迅速切断电源以防止事故扩大。
《电能的输送》教案完美版一、教学目标:1. 让学生了解电能的输送原理和过程。
2. 使学生掌握高压输电的优点和应用。
3. 培养学生对电力工程的认识和兴趣。
二、教学内容:1. 电能的输送原理:电流、电压、电阻的关系。
2. 高压输电的优点:降低线路损耗、提高输电效率。
3. 高压输电的应用:输电线路、变压器、换流站。
三、教学重点与难点:1. 重点:电能输送原理、高压输电的优点及应用。
2. 难点:输电线路的损耗计算、变压器的工作原理。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生思考电能输送的必要性。
2. 利用案例分析法,让学生了解高压输电的实际应用。
3. 利用演示实验,直观展示输电过程中的电压、电流变化。
五、教学准备:1. 教学PPT:包含电能输送原理、高压输电优点及应用等内容。
2. 演示实验器材:电压表、电流表、电阻箱等。
3. 案例素材:国内外高压输电工程实例。
4. 作业布置:请学生提前预习相关内容,了解输电线路损耗计算方法。
六、教学过程:1. 导入新课:通过提问方式引导学生回顾电学基础知识,如电流、电压、电阻等,为新课内容做铺垫。
2. 讲解电能输送原理:详细阐述电流、电压、电阻之间的关系,解释电能输送的基本原理。
3. 分析高压输电的优点:讲解高压输电如何降低线路损耗、提高输电效率,结合实际案例进行分析。
4. 介绍高压输电的应用:讲解输电线路、变压器、换流站等设备的工作原理和应用场景。
5. 课堂互动:组织学生进行小组讨论,探讨高压输电在实际应用中可能遇到的问题和解决方案。
6. 演示实验:展示输电过程中的电压、电流变化,让学生直观了解输电原理。
7. 案例分析:分析国内外高压输电工程实例,让学生了解高压输电在实际工程中的应用。
8. 总结与反思:对本节课内容进行总结,引导学生思考电能输送的意义和未来发展。
七、课堂练习:1. 根据所学内容,计算一段输电线路的损耗功率。
2. 简述变压器的工作原理及在高压输电中的应用。
人教版高二物理选修3《电能的输送》教案及教学反思一、教学目标1.掌握电能输送的概念及其相关的物理知识;2.能够运用电能输送的方法,解决与电能输送相关的实际问题;3.培养学生的实践能力和创新意识。
二、教学内容1.电功率、电能;2.输电线电阻、功率损耗;3.输电线的材料选择;4.高压直流输电;5.输电线的防雷措施;6.输电线的运维管理。
三、教学方法1.课前布置预习任务,引导学生自主学习,形成基础知识;2.采用讲解与案例相结合的教学方法,引导学生理解;3.设计少量练习题,检验学生对知识点的掌握情况;4.在课堂中引入案例分析,让学生运用知识点进行解决实际问题的能力。
四、教学过程第一节:电功率、电能电能,是指电荷之间相互作用而产生的能量。
电功率,是指单位时间内电路中电能的变化率。
在本节课中,我们将引入电能和电功率的概念,并设计适当的实验进行演示。
1. 引入电能和电功率概念通过图像、视频等方式引入电能和电功率的概念。
让学生了解电能和电功率的定义,并能够简单计算电功率。
2. 设计实验演示让学生设计一个简单的电路,使用电表测量电路中的电流,然后测量电路中的电压。
通过实验数据,演示电能和电功率的计算方法。
第二节:输电线电阻、功率损耗在本节课中,我们将讲解输电线电阻、功率损耗的概念,并让学生了解电力输送中的实际应用。
1. 输电线电阻和功率损耗让学生了解输电线电阻和功率损耗的概念,同时介绍其计算方法。
2. 实际应用通过案例分析,让学生了解电力输送中的实际应用。
比如,电线的材料选择、输电距离和电功率大小之间的关系等。
第三节:输电线的材料选择在本节课中,我们将讲解输电线的材料选择的相关知识,让学生了解不同的材料对输电的影响。
1. 一般材料的选择让学生了解一般材料的选择,包括铜线和铝线的选择等。
2. 特殊材料的选择介绍特殊材料的选择,如高温材料、耐腐蚀材料等。
让学生了解不同材料的使用场景,以及对输电效率和损耗的影响。
第四节:高压直流输电在本节课中,我们将讲解高压直流输电的原理和应用。
高二物理教案电能的输送教学目标:1.理解远距离输送交流电要用高电压.能对简单的输电电路进行有关计算.2.培养和提高学生分析、综合和应用的能力.教学重点:培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。
教学难点:高压输电的道理。
教学过程一、引入新课人们常把各种形式的能(如水流能,燃料的化学能,原子能)先转化为电能再进行传输,这是因为电能可以通过电网来传输,有人说电网就是用导线把电厂与用户连起来,看演示实验:展示图2所示的输电线路(较长的电阻丝,能给学生造成输电线路长的印象).把一个电珠接在AB上,灯相当亮;若输电距离很长,把这个小电珠接到CD上,灯光暗淡.分析原因:输电线越长,电阻越大,电流通过输电线损失的能量越的能量损失呢?(板书:输电线:长、R大,能量损失多)二、新授课:每个同学先提出自己的一些想法,带着这些想法阅读课本第110页第三段至第111页第二段,并公布阅读思考题(事先写在小黑板上):1.根据理论分析,有哪些办法可以减少输电线上能量的损失?其中哪种方法是最有效的?2.归纳减少输电线上能量损失的思路,体会哪种方法最好.全班讨论:1、减小t可以吗?1、E损=Q=I2Rt2、减小R可以吗?3、减小I可以吗?如何减小?其中减少I方法最有效:有可行性,因为Q∝I2,电流对能量损失的影响最大.设计电路:老师在黑板上画图3电路,指出要给6V灯泡供电.让学生来评价.学生评价:图3是错误的,输电后必须降压,使电压符合用电器要求.由学生修改图3,画出图4所示电路.设图4中输电线的总电阻为R',每条输电线两端的电压为:要求写出三、课堂小结:输电过程、高压输电的道理。
讲练互动例1 输送10KW 的电功率,采用400V 的电压输电,线路总电阻为10Ω(1)输电线中的电流是多少?线路损失的电压是多少?用户得到电压是多少/(2)输电线中损失电功率是多少?用户得到功率是多少?例2将电厂发出的400V 的电压通过升压变压器,采用10KV 的电压输送10KW 的电功率交流电,线路总共电阻为10 (1)升压变压器的原副线圈的匝数比是多少?(2)输电导线中电流是多少?线路损失的电压是多少?若降压变压器的匝数比为45:1,用户得到的电压是多少?(3)输电线中损失电功率是多少?用户得到功率是多少?练习1:某发电厂原来用11KV 的交流电压输电,后改用升压变压器将电压升高到220KV 输电,输送的电功率不变,若输电线的电阻为R ,则下列说法正确的是( ) A 、 根据公式I=P/U ,提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20。
高中物理(电能的传输)教案高中物理(电能的传输)教案一、教学目标1.了解远距离输电的原理,了解什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失,理解高压输电过程中电压、电流及功率的关系,能够正确分析相关问题。
2.通过远距离输电原理分析和具体计算,提高分析解决实际问题的能力。
3.通过本节课的学习,了解远距离输电概况,培养节约用电的意识,养成勤俭节约的好习惯。
二、教学重难点(重点)降低输电损耗的两个途径。
(难点)理解高压输电的原理。
三、教学过程(一)新课导入教师创设情景:水电站一般建在水库水坝附近,以煤为燃料的火电站一般建在煤矿附近这样做的原因是什么预设学生答复是为了节约本钱,节约能源。
教师进一步提问:用电的地方有时会离发电站很远,怎样才能在远距离输电的过程中节约能源呢引发学生思考,导入新课。
(二)新课讲授1.输送电能的根本要求播放“西电东输〞的视频片段,引导学生在观看过程中思考电能输送的优点是什么远距离输电的根本要求有哪些学生思考后作答:优点是简单便利。
输送电能的根本要求是可靠、保质、经济。
可靠,是指保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电。
保质,就是保证电能的质量,即电压和频丰稳定。
经济是指输电线路建筑和运行的费用低,电能损耗小,电价低。
教师追问:怎样在输电过程中减少电能的损失2.降低电能损耗的两个途径学生思考后能想到可以通过减小电阻或减少电流的方法降低电能损耗。
(1)减小电阻教师追问:如何减少输电线的电阻呢提示学生结合电阻定律进行思考。
学生答复,教师进行小结和补充:①减小材料的电阻率:银的电阻率最小,但价格昂贵,目前选用电阻率较小的钢或铝作输电线。
②减小输电线的长度不可行,因为要保证输电距离。
③增加导线的横截面积,可适当增大横截面积,但不能太粗,这样既不经济架设又困难。
(2)减小电流教师提出问题,学生进行小组商量:①怎样计算输电线路损失的功率②在输电电流肯定的情况下,如果线路的电阻减为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一在线路电阻肯定的情况下,如果输电电流减为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一③通过第②步的两项计算,你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效④怎样计算用户消耗的功率⑤在保证用户电功率的前提下,怎样才能减小输电电流学生通过商量分析以上问题得出:为了减少功率损失和电压损失,在保证肯定输送功率的前提下,可以通过提高输电电压来减小输电电流。
4 电能的输送-人教版高中物理选择性必修第二册(2019版)教案课程背景电力作为人类现代生产生活不可或缺的基础设施,我们无时无刻不在接触和使用它。
在学习物理知识的时候,我们也会学习到它的基本原理,包括电能的输送和利用。
本次教案的内容主要围绕着电能的输送展开,针对人教版高中物理选择性必修第二册(2019版)课程设置,重点讲解了电能输送的基本原理、输送方式以及电阻和电流的计算等内容。
教学目标1.了解电能输送的基本原理;2.掌握电能输送的常用方式;3.了解电能输送中电阻和电流的计算方法;4.能够应用所学知识解决实际问题。
教学重点1.电能输送的常用方式;2.电阻和电流的计算方法。
教学难点1.电能输送的基本原理;2.电阻和电流的计算方法。
教学过程导入通过描述一幅描绘发电厂和居民家庭的图片,吸引学生的注意力,引导学生对电能输送的常用方式进行预测。
讲授1.电能输送的基本原理电能输送是指将电能从供电站、变电站等地点输送到相应的用户供电设施上的过程。
电能输送的基本原理主要包括两个方面:一是电能的传输;二是能量的损耗,即电功率的损耗。
而电工常常关注的是该过程中电能损耗的问题。
2.电能输送的常用方式主要有以下三种方式:1.输送方式:高压直流输电、交流输电;2.输送媒介:空气介质输电、地下电缆输电;3.输送距离:近距离输电、远距离输电。
3.电阻和电流的计算方法电学基本原理丰富而又深奥,这里只讲解电阻和电流的计算方法。
1.电阻的计算公式:$R = \\rho \\frac{l}{S}$,其中R为电阻,$\\rho$ 为电阻率,l为电阻材料的长度,S为电阻材料的截面积。
2.电流的计算公式:$I = \\frac{U}{R}$,其中I为电流,U为电压,R为电阻。
拓展通过让学生自己思考,分析学到的知识能够在哪些实际生活中运用到,提升学生自主学习的能力,增强对所学知识的记忆。
思考题1.为什么要使用高压输电?2.电阻材料的长度和截面积的变化对电阻的影响是怎样的?3.电阻和电流的计算方法在哪些实际生活中可以运用到?作业1.解答思考题;2.总结本节课学到的内容,撰写 200-300 字的读书笔记,并提交。
物理教案-电能的输送一、教学目标1、知识与技能(1)理解为什么要远距离输电,知道输电过程中的电能损失主要是由电流的热效应产生的。
(2)理解输电线上电能损失的表达式,知道降低电能损失的方法。
(3)理解高压输电的原理,知道远距离输电时需要升高电压的原因。
2、过程与方法(1)通过分析输电过程中的电能损失,培养学生的逻辑推理能力和分析问题的能力。
(2)通过对高压输电原理的学习,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观(1)让学生了解电能输送在生活和生产中的重要性,激发学生学习物理的兴趣。
(2)培养学生节约用电的意识,增强社会责任感。
二、教学重难点1、教学重点(1)输电线上电能损失的计算和减少电能损失的方法。
(2)高压输电的原理和相关计算。
2、教学难点(1)理解高压输电的原理。
(2)对输电过程中物理量之间关系的分析和计算。
三、教学方法讲授法、讨论法、实验法四、教学过程(一)导入新课通过展示生活中常见的输电线路图片,如高压输电塔、电线杆等,引导学生思考电能是如何从发电厂输送到我们家中的。
(二)新课教学1、电能输送的基本原理(1)介绍发电厂产生的电能需要通过输电线路输送到用户端。
(2)讲解输电的基本过程:发电厂发出的电能经过升压变压器升高电压,然后通过输电线路输送,在到达用户端之前,再经过降压变压器降低电压,以供用户使用。
2、输电线上的电能损失(1)引导学生思考在输电过程中为什么会有电能损失。
(2)解释电能损失的主要原因是输电线上的电阻发热,根据焦耳定律 Q = I²Rt,电流越大、电阻越大、时间越长,电能损失就越多。
(3)分析减小电能损失的方法:减小输电电流和减小输电线路的电阻。
3、降低输电电流(1)提出问题:如何在保证输送功率不变的情况下减小输电电流?(2)引导学生得出结论:根据 P = UI,输送功率 P 一定时,升高输电电压 U 可以减小输电电流 I。
4、高压输电(1)详细讲解高压输电的原理和优点。
3.4 电能输送教学设计学情分析电能输送作为高中物理课程中的重要内容,涉及多个知识点和技能要求。
通过对学生的学情进行分析,我们得到以下结论:1. 基础知识掌握情况:大多数学生已较好地掌握了与电能输送相关的基础知识,如电流、电压、电阻及电功率的定义和计算方法。
2. 电能输送原理理解:学生普遍能够理解电能输送的基本原理,即电能在发电站生成后,通过高压输电线路输送至用户端。
然而,对于交流电与直流电在输送中的区别,部分学生仍感困惑。
3. 电功率和电能计算:在计算电功率和电能方面,学生普遍表现出较强的计算能力,能够准确应用相关公式进行计算。
4. 输送效率与损耗分析:对于输送效率与损耗的分析,学生有一定的理解,但深入分析时容易出现错误。
例如,对输电线上损耗的计算以及提高输送效率的策略,部分学生尚不能完全掌握。
5. 安全规范与环保意识:学生在电能输送的安全规范和环保意识方面表现良好,普遍认识到在操作电气设备时应遵循的安全准则,以及电能输送对环境的影响。
6. 实际问题解决能力:面对实际问题,如如何减少电能输送中的损耗,学生的解决能力有待提高。
部分学生能够提出合理建议,但具体实施方案还需进一步完善。
7. 实验操作与技能:在实验操作方面,学生的表现差异较大。
部分学生能够熟练操作相关设备,准确记录数据,而部分学生则显得较为生疏,需要更多的实践机会。
8. 学习态度与兴趣:学生对电能输送的学习态度普遍积极,对相关知识表现出浓厚的兴趣。
然而,面对复杂问题时,部分学生可能会出现畏难情绪,需要教师的鼓励和指导。
综上所述,高中物理电能输送章节的教学应重视学生的基础知识掌握、原理理解、计算能力、问题解决能力、实验技能以及安全环保意识的培养。
同时,教师应根据学生的实际情况调整教学策略,激发学生的学习兴趣和积极性,帮助他们更好地掌握电能输送的相关知识。
教学目标1.了解提高输电电压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。
《电能的输送》教案完美版第一章:电能的基本概念1.1 电能的定义:电能是电荷在电场力作用下从一个电位移动到另一个电位时所做的功。
1.2 电能的单位:电能的单位是焦耳(J),也可以用千瓦时(kWh)表示。
1.3 电能的计量:电能的计量工具是电能表。
第二章:电能的产生和转换2.1 发电原理:通过电磁感应原理,将机械能、热能、光能等转化为电能。
2.2 电源:电源是提供电能的装置,如电池、发电机等。
2.3 电能转换:电能可以转换为热能、光能、机械能等,如电灯、电动机等。
第三章:电能的传输和分配3.1 输电线路:输电线路是用于将发电厂产生的电能输送到用户的设备,分为高压输电线路和低压输电线路。
3.2 变电站:变电站是用于将高压电能转换为低压电能的设施。
3.3 配电系统:配电系统是用于将电能分配给用户的网络,包括配电线路和配电设备。
第四章:电能的消费和节约4.1 电器设备:电器设备是消耗电能的装置,如电视、冰箱、空调等。
4.2 电能消耗:电能消耗与电器设备的功率和使用时间有关。
4.3 节能措施:通过采用节能技术和节能设备,减少电能消耗。
第五章:电能的质量与安全5.1 电能质量:电能质量指电能供应的稳定性和纯净度,包括电压、电流、频率等参数。
5.2 电能安全:电能安全是指在使用电能过程中,防止电击、火灾等事故的发生。
5.3 安全措施:遵守用电规定,安装漏电保护器、短路保护器等安全设备。
第六章:高压输电技术6.1 高压输电的优势:提高输电效率,减少线路损耗,降低远距离输电成本。
6.2 输电线路的设计:考虑输电距离、输电容量、线路材料、地形地貌等因素。
6.3 输电线路的维护:定期检查、维修和更换受损部件,确保输电安全。
第七章:变电站的运行与管理7.1 变电站的主要设备:变压器、断路器、隔离开关、电流互感器等。
7.2 变电站的运行:监控设备运行状态,调整电压,保证电能稳定供应。
7.3 变电站的管理:制定安全管理制度,进行设备维护、检修和应急预案。
物理教案-电能的输送一、教学目标1.理解电能输送的基本概念和过程。
2.掌握电能输送的原理及输电线路的构成。
3.分析输电过程中能量损耗的原因及减小损耗的方法。
4.培养学生的实验操作能力和科学探究精神。
二、教学重点与难点1.教学重点:电能输送的原理、输电线路的构成、能量损耗的原因及减小损耗的方法。
2.教学难点:输电过程中能量损耗的计算及减小损耗的方法。
三、教学准备1.教学课件2.实验器材:电源、导线、灯泡、电阻器、电流表、电压表等四、教学过程第一课时一、导入新课1.通过提问引导学生回顾已学的电学知识,如电流、电压、电阻等。
2.引出电能输送的概念,激发学生的好奇心和探究欲望。
二、课堂讲解1.介绍电能输送的基本概念和过程。
2.讲解输电线路的构成,包括发电站、输电线路、变电站、配电网等。
3.分析输电过程中能量损耗的原因,如电阻损耗、电感损耗、电容损耗等。
4.讲解减小输电过程中能量损耗的方法,如提高输电电压、采用输电线路补偿、优化输电线路布局等。
三、案例分析1.分析我国输电线路的分布及特点。
2.分析国内外输电技术的最新进展。
四、课堂互动1.学生分组讨论:如何减小输电过程中的能量损耗?第二课时一、实验探究1.学生分组进行实验,探究输电过程中能量损耗的计算方法。
2.教师巡回指导,解答学生的疑问。
二、课堂讲解1.讲解输电过程中能量损耗的计算公式。
2.举例说明如何根据实验数据计算输电过程中的能量损耗。
三、案例分析1.分析我国输电线路的改造实例,如特高压输电技术。
2.分析特高压输电技术的优点和挑战。
四、课堂互动1.学生分组讨论:特高压输电技术的应用前景。
第三课时一、复习回顾1.回顾电能输送的基本概念、输电线路的构成、能量损耗的原因及减小损耗的方法。
2.复习输电过程中能量损耗的计算公式。
二、课堂练习1.学生完成课堂练习,巩固所学知识。
2.教师批改作业,解答学生的疑问。
三、拓展阅读1.推荐学生阅读相关资料,了解输电技术的最新进展。
高中物理-高二电能的输送示例教案
一、教学目标
1.理解电能的输送是指能量从发电站向用电地点传递的过程;
2.掌握高压输电的原理与特点;
3.了解高压电线塔的结构与作用;
4.掌握电变及其作用。
二、教学内容
1.电能输送的概念;
2.高压输电的原理与特点;
3.高压电线塔的结构与作用;
4.电变的作用。
三、教学方法
1.课前预习、课堂讲解结合;
2.通过PPT、图片、视频等多媒体手段进行教学;
3.通过实验、实例展示电能输送的原理。
四、教学步骤
1.导入
教师简单介绍电能输送的概念,激发学生学习兴趣。
2.展示
通过PPT、图片、视频等多媒体手段,展示高压输电的原理、特点和电线塔的结构与作用。
3.实验
安排学生分组进行实验,通过电路图模拟高压电网,引导学生进行实验操作。
4.讲解
教师针对实验结果进行讲解,指导学生掌握电变的作用。
5.练习
布置练习题,让学生独立思考解决问题,加深对知识点的掌握。
6.总结
教师对本节课学习内容进行总结,将学习的知识点串联起来,让学生形成完整的知识框架。
五、教学评价
1.通过实验,让学生亲身体验电能输送的过程,掌握高压电线
塔的结构与作用;
2.通过多媒体手段辅助教学,使学生对知识点有了更深入的理
解和认识;
3.通过练习考查学生掌握程度,发现问题及时解决;
4.课堂氛围热烈,学生参与度高。
人级间
识技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.
程1、培养学生的阅读和自学能力.
一、引入新课
讲述:前面我们学习了电磁感应现象和发电机,通过发电机我们可以大量地生产电能.比如,葛洲坝电站通过发电机把水的机械能为电能,发电功率可达271.5万千瓦,这么多的电能当然要输到用电的地方去,今天,我们就来学习输送电能的有关知识.
二、进行新课
1、输送电能的过程
提问:发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢?如:葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢?很多学生凭生活经验能回答:是通过电线输送的.在教师的启发下学生可以回答:是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的.出示:电能输送挂图,并结合学生生活经验作介绍.
板书:第三节电能的输送
输送电能的过程:发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位.)
2、远距离输电为什么要用高电压?
提问:为什么远距离输电要用高电压呢?学生思考片刻之后,教师说:这个实际问题就是我们今天要讨论的重点.
板书:(高压输电的道理)
分析讨论的思路是:输电→导线(电阻)→发热→损失电能→减小损失
讲解:输电要用导线,导线当然有电阻,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽略.列举课本上的一组数据.电流通过很长的导线要发出大量的热,请学生计算:河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧,如果能的电流是1安,每秒钟导线发热多少?学生计算之后,教师讲述:这些热都散失到大气中,白白损失了电能.所以,输电时,必须减小导线发热损失.
3、提问:如何减小导线发热呢?
分析:由焦耳定律,减小发热,有以下三种方法:一是减小输电时间,二是减小输电线电阻,三是减小输电电流.
4、提问:哪种方法更有效?
第一种方法等于停电,没有实用价值.第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难.适用的超导材料还没有研究出来.排除了前面两种方法,就只能考虑第三种方法了.从焦耳定律公式可以看出.第三种办法是很有效的:电流减小一半,损失的电能就降为原来的四分之一.通过后面的学习,我们将会看到这种办法了也是很有效的.
板书结论:(A:要减小电能的损失,必须减小输电电流.)
讲解:另一方面,输电就是要输送电能,输送的功率必须足够大,才有实际意义.板书:(B:输电功率必须足够大.)
5、提问:怎样才能满足上述两个要求呢?
分析:根据公式,要使输电电流减小,而输送功率不变(足够大),就必须提高输电电压.
板书:(高压输电可以保证在输送功率不变,减小输电电流来减小输送电的电能损失.)
变压器能把交流电的电压升高(或降低)
讲解:在发电站都要安装用来升压的变压器,实现高压输电.但是我们用户使用的是低压电,所以在用户附近又要安装降压的变压器.
讨论:高压电输到用电区附近时,为什么要把电压降下来?(一是为了安全,二是用电器只能用低电压.)
板书:(3.变压器能把交流电的电压升高或降低)
三、引导学生看课本,了解我国输电电压,知道输送电能的优越性.
四、课堂小结:
输电过程、高压输电的道理.
五、作业布置:
某电站发电功率约271.5万千瓦,如果用1000伏的电压输电,输电电流是多少?如果输电电阻是200欧,每秒钟导线发热损失的电能是多少?如果采用100千伏的高压输电呢?
探究活动
考察附近的变电站,学习日常生活中的电学知识和用电常识.
了解变压器的工作原理
调查生活中的有关电压变换情况.
调查:
在电能的传输过程中,为了减小能量损耗而采用提高电压的方法,可是在提高电压后相应的对一些设备的要求也会提高,请调查在高压输电和低压输电过程中的投入产出比.。