高中物理3-2远距离输电教案

电能的远距离传输【教学目标】一、知识与技能1、知道电能输送过程中有功率损失和电压损失，2、通过探究理解降低这两种损失的方法。

3、通过探究理解远距离高压输电电路的构造，4、理解并会计算输电系统的输电电压、输电电流、功率损耗、电压损耗。

5、了解电网供电的优点和输电的新技术。

二、过程与方法1、通过阅读、思考与讨论，提高学生分析解决实际问题的能力。

2、通过理论探究、学生实验验证、演示实验验证相结合，引导学生积极主动探究，发现问题，解决问题，培养学生的科学研究方法。

三、情感态度与价值观1、通过实验探究引导学生积极主动探究，发现问题，解决问题，在学习知识的同时获得一定的成就感。

2、体会物理知识在生产、生活中的巨大作用，激发学生学好知识投身祖国建设的热情。

【教学重点难点】学习重点：通过探究理解远距离高压输电电路的构造，输电线上电能损失的计算。

学习难点：理解并会计算高压输电的输电电压、输电电流、功率损耗、电压损耗。

【教学流程】【教学过程】一、探究一：输电线的电阻对远距离输电的影响现实生活中，发电站往往距离电力用户很远，这样就导致了远距离输电的问题。

输电时，由于输电距离很远使得导线上存在不可忽略的电阻，电阻的电流热效应导致电能损耗，造成了能源的浪费。

请据下图填空：①输电电流: I= P/U；②电压损耗: △U = IR ； ③功率损耗: △P = I 2R ；分组实验一：体验输电线的电阻对远距离输电的影响 器材：学生低压交流电源（4V ），滑动电阻器（最大50Ω），小灯泡（额定电压4V ），导线若干要求：请使用以上器材模拟上图中的远距离输电电路，以滑动电阻器（最大50Ω）作为输电线的电阻，以小灯泡作为用电设备。

电路图：观察：1）改变滑动电阻器的阻值（相当于加大输电线长度，即增加输电线的电阻），观察小灯泡的亮度变化。

2）注意记住滑动变阻器的有效阻值大概为多少时小灯泡就不亮了，并和后面的实验二进行对比现象： 结论： 演示实验一和学生分组实验一实物图二、探究二：减少远距离输电损耗的方法1、远距离输电电路的两种损耗：⑴功率损耗：远距离输送电能，由于输电线上的电流热效应，电能转化为热能。

个人采集整理- 仅供参照4． 3《电能地远距离传输》教案【学习目标】<1）知道“便于远距离输送”是电能地长处，知道输电过程；<2）知道降低输电消耗地两个门路；<3）认识电网供电地长处和意义.【学习重点】理解高压输电原理，差别导线上地输电电压U 和损失电压U.【知识重点】1．为何要采纳高压输电输送电能地基本要求是：靠谱、保质、经济. 靠谱，是指保证供电线路靠谱地工作，罕有故障和停电 . 保质，就是保证电能地质量，即电压和频次稳固 . 经济是指输电线路建筑和运转地花费低，电能消耗小 .1）电功率损失因为输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一部分电能转变为电热而损失掉了 . 这是输电线上功率损失地主要原由.设输电电流为 I ，输电线地电阻为 r ，则功率损失为P I 2r.=依据功率损失地表达式 P=I 2 r 可知，要减少输电线上地功率损失，有两种方法：其一是减小输电线地电阻；其二是减小输电电流 .要减小输电线地电阻r ，可采纳下述方法：①减小资料地电阻率ρ. 银地电阻率最小，但价钱昂贵，当前采纳电阻率较小地铜或铝作输电线 .②减小输电线地长度 l 不行行，因为要保证输电距离 . ③增添导线地横截面积，可适合增大横截面积 . 太粗不行能，既不经济又架设困．．．．．．难 .2）电压损失在输电功率必定地条件下，依据P=UI 可知，要减小输电线中地电流I ，必须提升输电电压U，这就是采纳高压输电地道理.3）高压输电采纳高压输电 . 在输电电流必定地状况下，线路电阻减为本来地一半，线路中消耗地功率减为本来地 . 在线路电阻必定地状况下，电压提升一倍，线路中地电流减为一半，而消耗地功率减为本来地.2． 高压沟通输电我国远距离高压输电状况及远距离高压输电地原理 . 以下列图所示 .设发电机地输出功率为 P ，则功率损失为P I 22 ，用户获得地功率为 P= R用PP ，输电线路上地电压损失为：UI 2，则U 3U 2U= -= R= -.3． 高压直流输电【典型例题】，输出电压为×，若是输 例题 1：某沟通发电机输出功率为 5× 105W3 U=1.0 10 V电线地总电阻 R=10Ω，在输电线上损失地电功率等于输电功率地 5%，用户 使用电压 U=380 V. <1）画出输电线路地表示图 .<注明各部分地符号） <2）所用升压和降压变压器地原、副线圈地匝数比各为多少？ <使用地变压 器是理想变压器）解读： I 1==500 AI 1I 2 I 3I 4 厂 发 UU U用 P 损 =5%P=5%× 5× 105=2.5×104 W电 U电22n 1 n 2n 3 n 4P 损=I 2R =50 AI =I 4=A所以<也可从电压角度去剖析和计算） 【达标训练】1、小型水力发电站地发电机有稳固地输出电压，它发出地电先经过电站邻近地 升压变压器升压，而后经过输电线路把电能输送到远处用户邻近地降压变压 器，经降低电压后再输送至各用户.设变压器都是理想地，那么在用电顶峰期，随用电器电功率地增添将致使 < ） A.升压变压器初级线圈中地电流变小B.升压变压器次级线圈两头地电压变小C.高压输电线路地电压损失变大D.降压变压器次级线圈两头地电压变小2．人们利用发电机把天然存在地各样形式地能<水流能、煤等燃料地化学能）转变为电能，为了合理地利用这些能源，发电站要修筑在凑近这些天然资源地地方，但用电地地方却散布很广，所以需要把电能输送到远方. 某电站输送电压为 U=6000 V，输送功率为 P=500 kW，这时安装在输电线路地起点和终点地电能表一日夜里读数相差 4800 kW·h<即 4800 度电） . 试求：<1）输电效率和输电线地电阻；<2）若要使输电线损失地功率降到输送功率地2%，电站应使用多高地电压向外输电？答案： 1.CD2 解读： <1）依题意，输电线上地功率损失为P 损 =kW=200 kW则输电效率η=× 100%=60%.因为 P 损=I2R线，又因为 P=IU，所以 R 线= Ω=28.8Ω .<2）设升压至 U′可知足要求，则输送电流I ′= A.输电线上损失功率为P 损′=I′2R 线 =P× 2%=10000 W，<2 分）则有 <）2× R线=10000 W，得 U′ =V=2.68×104 V.【反省】收获疑问声明：全部资料为自己采集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途.。

5电能的输送[学习目标]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。

[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损失。

[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。

[教学方法]自学讨论法、阅读法、讲解法。

[教学手段]多媒体课件教学过程[教学过程]人们常把各种形式能（如水流能、燃料化学能、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.那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题？请同学们带着下列问题看书，然后再回答.1.为什么要远距离输电？电站建在资源丰富的地区，距离用户远，故需远距离输电.2.输送电能的基本要求是什么？（1）可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。

（2）保质，就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。

（3）经济，是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。

3.为什么输电线上有电能损失？由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了。

这是输电线上功率损失的主要原因。

在输电线上有电能损失正是远距离大功率输电面临的主要困难，下面我们重点讨论怎样在输电过程中减少电能的损失。

一、降低输电损耗的两个途径[情景设疑合作研讨]假定输电线路中的电流是I ，输电电压为U ，两条导线的总电阻是r ，在图5.5-2中，导线的电阻集中画为一个电阻r .1、怎样计算输电线路损失的功率？=∆P I 2r2、据此，减少输电线上损失的电功率可以有两个途径，分别是：（1）减小输电线的电阻（2）减小输电电流3、在输电电流一定的情况下，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？1/2在输电电阻一定的情况下，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？1/44、通过第3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？减小输电电流5、如何减小输电线的电阻呢？由电阻定律知r =ρSl （1）、减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.（2）、减小输电线的长度l 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．．．．．．。

远距离输电-粤教版选修3-2教案一、教学目标1.了解电力输电的概念和分类；2.掌握直流远距离输电的基本原理、特点；3.了解直流输电的主要设备；4.掌握远距离交流输电的主要技术；5.了解现代电力系统的发展和进展。

二、教学内容1. 电力输电的概念和分类（1）电力输电的基本概念电力输电是指将发电厂发出的电力，通过各种输电线路和变电站，传输到用电地点供应电力使用。

电力输电是电力系统的重要组成部分。

（2）电力输电的分类电力输电按照输电距离, 可以分为近距离输电和远距离输电。

2. 直流远距离输电（1）直流输电的基本原理直流输电是指将发电厂发出的直流电通过输电线路进行传输的过程。

直流输电的电力传输距离最远可达3500公里。

直流输电的主要特点有：•传输损耗小；•动态响应性能好；•抗电磁干扰性能好；•对线路的控制性强。

（2）直流输电的主要设备直流输电的主要设备包括：•直流发电机；•直流输电线路；•调压变换器；•逆变器；•直流配电设备，等。

3. 远距离交流输电（1）输电距离的限制交流输电由于存在传输损失，导致输电距离受到了很大的限制。

在输电距离较短的情况下，交流输电的实用性是很高的。

当输电距离增加时，输电功率越大，输电损失也就越大。

（2）交流输电的主要技术为了解决远距离交流输电的问题，目前采用的主要技术包括：•提高输电电压；•采用交流补偿技术（如静态补偿装置、动态无功补偿、柔性交流输电等）。

4. 现代电力系统的发展和进展现代电力系统的发展和进展已经越来越多地涉及到技术和经济两个领域。

在技术领域中，现代电力系统的发展引入了很多新技术，如计算机控制技术、数字化技术、智能化技术、机器学习技术等。

而在经济领域中，现代电力系统的发展更注重多方面的经济效益，如提高能源利用效率、降低供电成本、推动可持续发展等。

三、教学重点和难点教学重点：1.直流远距离输电的基本原理、特点；2.远距离交流输电的主要技术。

教学难点：1.直流输电的主要设备；2.远距离交流输电的实现技术。

第3节电能的远距离传输
1.了解从变电站到用户的输电过程，知道远距离输电时应用高电压的原因．
2.理解降低输电损耗的两个途径及其各自的优缺点．
3.掌握远距离输电的典型电路，并能利用电路知识、变压器规律等解决问题．
[学生用书P53])
一、为什么要采用高压输电
1．电功率损失和电压损失
2．降低两种损失的途径——高压输电：输送电功率不变的前提下提高输电电压，会减小电流，从而减小导线上的电功率损失和电压损失．
1．高压输电是否电压越高越好？
提示：电压升高，会导致对空气放电，这就对导线的绝缘性能提出了更高的要求．另外高压送电对变压器也提出了更高的要求．因此输电电压也不是越高越好．在实际输电过程中输电电压要根据输送功率的大小、距离的远近、技术和经济各方面因素综合考虑．
二、高压输电
1．高压交流输电
(1)基本环节
(2)电路原理图(如图)
1。

第七节远距离输电学习目标知识脉络1。

知道从电厂到住宅的输电过程和输电线路．2．了解输电线上的功率损耗与何种因素有关及降低功率损耗的措施．知道高压输电的道理．（重点)3．了解高压交流和高压直流输电的优缺点．4．会利用变压器的规律和能量守恒的观点对简单的远距离输电进行定性分析和计算．（重点、难点）为什么要高压输电错误!1．基本要求既能安全、保质，又能减少电能损耗，降低输电系统成本．2．输电线路远距离输送电网基本结构：如图2.7。

1所示(输出功率为P,输出电压为U）．图2。

7­13．功率损耗输电导线损失的电功率：由P损＝I错误!R线可推得P损＝(错误!）2R线．4．两个关系功率关系：P入＝P线＋P用．电压关系：U2＝U线＋U3。

错误!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．家庭用电常用铜导线,是为了减小输电导线的电阻,从而减小电能损失．（√)错误!减小远距离输电过程中电功率损失的原因是什么？【提示】输电线路存在电阻．错误!假设两条输电线的总电阻为r,在如图2.7。

2所示的输电示意图中等效画为r，输送的功率为P，发电厂输出的电压为U1。

图2­7。

2探讨1:输电线上损失的电压为多少？怎样减小输电线上损失的电压呢？【提示】由P＝U1I得I＝错误!，所以ΔU＝Ir＝错误!.据ΔU＝Ir可知,减小输电线路上电压损失的方法主要有两种：①减小输电线路电阻；②减小输电电流．探讨2：怎样计算输电线路损失的功率呢？如何减少输电线路的功率损失呢?【提示】输电线路损失的功率ΔP＝I2r,减小输电线的电阻或输电线中的电流可减少输电线路的功率损失．错误!1．电压损失输电线始端电压U与输电线末端电压U′的差值．ΔU＝U－U′＝IR。

2．功率损失远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失,损失的电功率,可用以下三式计算：（1)ΔP＝I2R；（2)ΔP＝IΔU;(3）ΔP＝错误!.I为输电电流，R为输电线的电阻，ΔU为输电线上损失的电压．3．减小电压、功率损失的方法(1）减小输电线路的电阻由R＝ρ错误!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．（多选)在远距离输电时，输送的电功率为P，输送电压为U，所用导线的电阻率为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P′和P用的关系式正确的是( ) 【导学号：97192092】A．P′＝错误!B．P′＝错误!C．P用＝P－错误!D．P用＝P错误!【解析】输电线电阻R＝ρ错误!,输电电流I＝错误!，故输电线上损失的电功率为P′＝I2R＝错误!2ρ错误!＝错误!，用户得到的功率为，P用＝P－P′＝P错误!。

4.3 电能的远距离传输教学目标一、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.二、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．三、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．教学建议教材分析及相应的教法建议1、对于电路上的功率损失，可根据学生的实际情况，引导学生自己从已有的直流电路知识出发，进行分析，得出结论．2、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．3、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．4、课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好．希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法．教学重点、难点、疑点及解决办法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．3、疑点：；；的对应关系理解．4、解决办法通过自学、教师讲解例题分析、实验演示来逐步突破重点、难点、疑点．教学设计方案电能的输送教学目的：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。

远距离输电-粤教版选修3-2教案一、学习目标1.了解远距离输电的概念和原理。

2.了解直流输电和交流输电的特点和应用场景。

3.掌握远距离输电的计算方法和保护装置的应用。

4.能够合理选择输电线路和变压器的参数。

二、学习重点1.远距离输电的原理和特点。

2.直流输电和交流输电的比较。

3.输电线路和变压器的参数选择。

4.远距离输电的计算方法和保护装置的应用。

三、学习内容3.1 远距离输电的概念和原理远距离输电是指将电能从发电厂经输电线路送到远处用户的过程。

远距离输电的原理是利用输电线路将电能从发电厂送到用户。

如果发电厂和用户之间的距离较远，需要采用高压输电线路，以减小电线损耗。

3.2 直流输电和交流输电的比较直流输电和交流输电都可以用来实现远距离输电，但它们各有特点。

直流输电的特点是线路损耗比较小，输电距离可以达到几千公里甚至上万公里，但是建设成本较高，需要大量的直流变压器等设备。

交流输电的特点是建设成本较低，设备复杂度低，但是输电距离较短，一般不超过几百公里。

3.3 输电线路和变压器的参数选择输电线路和变压器的参数选择是远距离输电的关键。

在选择输电线路和变压器的参数时，需要考虑以下因素：•线路长度和电阻。

•电源电压和负载电压。

•电缆截面积和材料。

•变压器的额定容量和变比。

3.4 远距离输电的计算方法和保护装置的应用远距离输电的计算方法包括电源和负载的电压和电流计算，线路电阻和电抗的计算等。

同时，在远距离输电中，还需要使用保护装置来保护输电线路和变压器，以确保输电的稳定性和安全性。

四、学习方法•理论学习：通过阅读教材、参考书籍等方式了解远距离输电的概念和原理，掌握直流输电和交流输电的特点。

•数学计算：掌握线路电压、电流、电阻和电抗的计算方法，同时了解变压器的参数选择方法。

•实例分析：通过参考一些典型的远距离输电实例，加深对远距离输电的了解和认识。

五、学习评价学生能够熟练掌握远距离输电的理论知识，能够进行电路计算和应用，了解保护装置和线路参数选择等相关知识。

第二节变压器三维教学目标1、知识与技能〔1〕知道变压器的构造，了解变压器的工作原理；〔2〕理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。

2、过程与方法:在探究变压比和匝数比的关系中培养学生运用物理理想化模型分析问题、解决问题的能力。

3、情感态度与价值观〔1〕使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的；〔2〕培养学生实事求是的科学态度。

教学重点：探究变压比和匝数比的关系。

教学难点：探究变压比和匝数比的关系。

教学方法：实验探究法、阅读法、讲解法。

教学手段：学生电源、可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡。

教学过程：〔一〕引入新课在实际应用中，常常需要改变交流的电压。

大型发电机发出的交流，电压有几万伏，而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。

各种用电设备所需的电电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压，机床上的照明灯需要36 V的安全电压。

一般半导体收音机的电源电压不超过10 V，而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压。

从以上表格可看到各类用电器额定工作电压往往不同，可我们国家民用统一供电均为220V，那这些元件是如何正常工作的呢？交流便于改变电压，以适应各种不同需要。

变压器就是改变交流电压的设备。

这节课我们学习变压器的有关知识。

〔二〕进行新课1、变压器的原理思考与讨论：按上图所示连接好电路，接通电源，观察灯泡是否发光。

问题1：两个线圈并没有直接接触，灯泡为什么亮了呢？这个实验说明了什么？答：当一个线圈中同交变电流时，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场在另一个线圈中激起感生电场，从而产生感生电动势，灯泡中有了感应电流，故灯泡发光。

实验说明，通过互感现象，电源的能量可以从一个线圈传输给另一个线圈。

变压器就是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成的。

一个线圈跟电源连接，叫原线圈〔初级线圈〕，另一个线圈跟负载连接，叫副线圈〔次级线圈〕。

两个线圈都是绝缘导线绕制成的。

铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。