第一篇：《電能的輸送》教案

5.5 電能的輸送

教學目標

一、知識目標

1、知道“便于遠距離輸送”是電能的優(yōu)點之一．知道輸電的過程．了解遠距離輸電的原理．

2、理解各個物理量的概念及相互關系．

3、充分理解 ； ；

中的物理量的對應關系．

4、知道什么是輸電導線上的功率和電壓損失和如何減少功率和電壓損失.5、理解為什么遠距離輸電要用高壓.二、能力目標

1、培養(yǎng)學生的閱讀和自學能力．

2、通過例題板演使學生學會規(guī)范解題及解題后的思考．

3、通過遠距離輸電原理分析，具體計算及實驗驗證的過程，使學生學會分析解決實際問題的兩種基本方法：理論分析、計算和實驗．

三、情感目標

1、通過對我國遠距離輸電掛圖展示，結合我國行政村村村通電報導及個別違法分子偷盜電線造成嚴重后果的現(xiàn)象的介紹，教育學生愛護公共設施，做一個合格公民．

2、教育學生節(jié)約用電，養(yǎng)成勤儉節(jié)約的好習慣．

教學建議

教材分析及相應的教法建議

1、對于電路上的功率損失，可根據(jù)學生的實際情況，引導學生自己從已有的直流電路知識出發(fā)，進行分析，得出結論．

2、講解電路上的電壓損失，是本教材新增加的．目的是希望學生對輸電問題有更全面、更深人和更接近實際的認識，知道影響輸電損失的因素不只一個，1 / 4 分析問題應綜合考慮，抓住主要方面．但真正的實際問題比較復雜，教學中并不要求深人討論輸電中的這些實際問題，也不要求對輸電過程中感抗和容抗的影響進行深入分析．教學中要注意掌握好分寸．

3、學生常常容易將導線上的電壓損失面 與輸電電壓混淆起來，甚至進而得出錯誤結論．可引導學生進行討論，澄清認識．這里要注意，切不可單純由教師講解，而代替了學生的思考，否則會事倍功半，形快而實慢．

4、課本中講了從減少損失考慮，要求提高輸電電壓；又講了并不是輸電電壓越高越好．希望幫助學生科學地、全面地認識問題，逐步樹立正確地分析問題、認識問題的觀點和方法．

教學重點、難點、疑點及解決辦法

1、重點：（l）理論分析如何減少輸電過程的電能損失．

（2）遠距離輸電的原理．

2、難點：遠距離輸電原理圖的理解．

3、疑點：

4、解決辦法 ； ； 的對應關系理解．

通過自學、教師講解例題分析、實驗演示來逐步突破重點、難點、疑點．

教學設計方案 電能的輸送 教學目的：

1、了解電能輸送的過程．

2、知道高壓輸電的道理．

3、培養(yǎng)學生把物理規(guī)律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力． 教學重點：培養(yǎng)學生把物理規(guī)律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力．

教學難點：高壓輸電的道理．

教學用具：電能輸送過程的掛圖一幅（帶有透明膠），小黑板一塊（寫好題目）． 教學過程：

/ 4

一、引入新課

講述：前面我們學習了電磁感應現(xiàn)象和發(fā)電機，通過發(fā)電機我們可以大量地生產(chǎn)電能．比如，葛洲壩電站通過發(fā)電機把水的機械能為電能，發(fā)電功率可達271.5萬千瓦，這么多的電能當然要輸?shù)接秒姷牡胤饺?，今天，我們就來學習輸送電能的有關知識．

二、進行新課

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？很多學生憑生活經(jīng)驗能回答：是通過電線輸送的．在教師的啟發(fā)下學生可以回答：是通過架設很高的、很粗的高壓電線輸送的．

出示：電能輸送掛圖，并結合學生生活經(jīng)驗作介紹

板書：第三節(jié)

電能的輸送

輸送電能的過程：發(fā)電站→升壓變壓器→高壓輸電線→ 降壓變壓器→用電單位．）

2、遠距離輸電為什么要用高電壓？

提問：為什么遠距離輸電要用高電壓呢？學生思考片刻之后，教師說：這個實際問題就是我們今天要討論的重點． 板書：（高壓輸電的道理）

分析討論的思路是：輸電→導線（電阻）→發(fā)熱→損失電能→減小損失 講解：輸電要用導線，導線當然有電阻，如果導線很短，電阻很小可忽略，而遠距離輸電時，導線很長，電阻大不能忽略．列舉課本上的一組數(shù)據(jù)．電流通過很長的導線要發(fā)出大量的熱，請學生計算：河南平頂山至湖北武昌的高壓輸電線電阻約400歐，如果能的電流是1安，每秒鐘導線發(fā)熱多少？學生計算之后，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，必須減小導線發(fā)熱損失．

/ 4

3、提問：如何減小導線發(fā)熱呢？ 分析：由焦耳定律，二是減小輸電線電阻，減小發(fā)熱 ,有以下三種方法：一是減小輸電時間，三是減小輸電電流 ．

4、提問：哪種方法更有效？

第一種方法等于停電，沒有實用價值．第二種方法從材料、長度、粗細三方面來說都有實際困難．適用的超導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．通過后面的學習，我們將會看到這種辦法了也是很有效的．

板書結論：（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，才有實際意義． 板書：（B：輸電功率必須足夠大．）

5、提問：怎樣才能滿足上述兩個要求呢？ 分析：根據(jù)公式

就必須提高輸電電壓，要使輸電電流 減小，而輸送功率 ．

不變（足夠大），板書：（高壓輸電可以保證在輸送功率不變，減小輸電電流來減小輸送電的電能損失．）

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．）

板書：（3.變壓器能把交流電的電壓升高或降低）

三、引導學生看課本，了解我國輸電電壓，知道輸送電能的優(yōu)越性．

四、課堂小結：

輸電過程、高壓輸電的道理．

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第二篇：電能的輸送教學設計

《

電能的輸送 》

●本節(jié)教材分析

這節(jié)教材是學生前面所學知識綜合運用解決實際問題的一個典型例子.通過本節(jié)的學習，要注意培養(yǎng)和提高學生運用物理知識分析、解決實際問題的能力.教材寫得比較詳細、通俗，可讓學生閱讀課本，然后提出一些問題引導學生思考、討論.在內容的處理上，應注意以下幾個方面：

1.對于電路上的功率損失，可引導學生自己從已有的直流電路知識出發(fā)，進行分析，得出結論.2.講解電路上的電壓損失，是本節(jié)教材新增加的.目的是希望學生對輸電問題有更全面、更深入和更接近實際的認識，知道影響輸電損失的因素不只一個，分析問題應綜合考慮，抓住主要方面.但真正的實際問題比較復雜，教學中并不要求深入討論輸電中的這些實際問題，也不要求對輸電過程中感抗和容抗的影響進行深入分析.3.學生常常容易將導線上的電壓損失ΔU=U-U′與輸電電壓混淆起來，甚至進而得出錯誤結論.要通過具體的例子，可引導學生進行討論，澄清認識.要注意，切不可單純由教師講解，而代替了學生的思考，否則會事倍功半，似快而實慢.4.課本中講了從減少損失考慮，要求提高輸電電壓；又講了并不是輸電電壓越高越好.希望幫助學生科學地、全面地認識問題，逐步樹立正確地分析問題、認識問題的觀點和方法.節(jié)后設的閱讀材料《直流輸電》既可以開闊學生眼界，也可以增加知識.●教學目標

一、知識目標

1.知道“便于遠距離輸送”是電能的優(yōu)點，知道輸電過程.2.知道什么是輸電線上的功率損失和如何減少功率損失.3.知道什么是輸電導線上的電壓損失和如何減少電壓損失.4.理解遠距離輸電要用高壓.二、技能目標

培養(yǎng)學生閱讀、分析、綜合和應用能力.三、情感態(tài)度目標

1.培養(yǎng)學生遇到問題要認真、全面分析的科學態(tài)度.2.介紹我國遠距離輸電概況，激發(fā)學生投身祖國建設的熱情.●教學重點

找出影響遠距離輸電損失的因素，使學生理解高壓輸電可減少P與U損失.●教學難點

理解高壓輸電原理，區(qū)別導線上的輸電電壓U和損失電壓ΔU.●教學方法 自學討論法.●課時安排 1課時 ●教學過程

一、引入新課

［師］人們常把各種形式的能（如水流能、燃料化學能、核能）先轉化為電能再進行傳輸，這是因為電能可以通過電網(wǎng)來傳輸，那么電能在由電廠傳輸給用戶過程中要考慮什么問題？這節(jié)課我們就來學習遠距離輸電的知識，請同學們認真仔細地閱讀教材，回答老師提出的下列問題（屏幕上打出）

［生］閱讀并展開激烈的討論.二、新課教學 1.輸電線上的功率損失

［師］輸送電能的基本要求是什么？

［生］輸送電能的基本要求是：可靠、保質、經(jīng)濟.可靠，是指保證供電線路可靠地工作，少有故障和停電.保質，就是保證電能的質量，即電壓和頻率穩(wěn)定.經(jīng)濟是指輸電線路建造和運行的費用低，電能損耗小，電價低.［師］遠距離大功率輸電面臨的困難是什么？ ［生］在輸電線上有功率損失和電壓損失.［師］輸電線上功率損失的原因是什么？功率損失的表達式是什么？如何減小輸電線上的電壓損失？

［生1］由于輸電線有電阻，當有電流流過輸電線時，有一部分電能轉化為電熱而損失掉了.這是輸電線上功率損失的主要原因.［生2］設輸電電流為I，輸電線的電阻為R，則功率損失為ΔP=I2R.［生3］根據(jù)功率損失的表達式ΔP=I2R可知，要減少輸電線上的功率損失，有兩種方法：其一是減小輸電線的電阻；其二是減小輸電電流.［師］如何減小輸電線的電阻呢？ ［生］根據(jù)電阻定律可知R線=ρ

1，要減小輸電線的電阻R線，可采用下述方法： S①減小材料的電阻率ρ.銀的電阻率最小，但價格昂貴，目前選用電阻率較小的銅或鋁作輸電線.②減小輸電線的長度l不可行，因為要保證輸電距離.③增加導線的橫截面積，可適當增大橫截面積.太粗不可能，既不經(jīng)濟又架設困難.．．．．．．［師］如何減小輸電線中的電流呢？

［生］在輸電功率一定的條件下，根據(jù)P=UI可知，要減小輸電線中的電流I，必須提高輸電電壓U，這就是采用高壓輸電的道理.2.輸電線上的電壓損失

［師］在直流輸電時，輸電線上電壓損失的原因是什么？交流輸電呢？ ［生1］由于輸電線有電阻，電流在輸電線上有電壓損失.［生2］對交流輸電線路來說，既有電阻造成的電壓損失，也有感抗和容抗造成的電壓損失.［師］在不計感抗和容抗的條件下，電壓損失的表達式是什么？ ［生］電壓損失ΔU=U-U′=IR線

［師］如何減小電壓損失，保證輸電質量呢？ ［生］根據(jù)電壓損失的表達式ΔU=IR

線

可知，要減少輸電線上的電壓損失，有兩種方法：其一是減小輸電線的電阻R線；其二是減少輸電電流.方法同減少功率損失.［師］為了減少功率損失和電壓損失，都需要采用高壓輸電，但并不是電壓越高越好.因為電壓越高，對輸電線絕緣的要求就越高，這樣不經(jīng)濟.實際輸電時，要綜合考慮各種因素.3.幾種輸電模式

［師］常用的輸電模式有幾種？各是什么？

［生1］低壓輸電：輸電功率為100 kW以下，距離為幾百米以內，一般采用220 V的電壓輸電.［生2］高壓輸電：輸電功率為幾千千瓦到幾萬千瓦，距離為幾十千米到幾百千米，一般采用35 kV或110 kV的電壓輸電.［生3］超高壓輸電：輸電功率為10萬千瓦以上，距離為幾百千米，必須采用220 kV或更高的電壓輸電.［師］我國遠距離輸電采用的電壓有哪幾種？ ［生］有110 kV、220 kV、330 kV、500 kV.［師］大型發(fā)電機發(fā)出的電壓不符合遠距離輸電的要求，怎么辦？而到達目的地的電壓也不符合用戶的要求，怎么辦？

［生］在發(fā)電機處用升壓變壓器升高電壓，在用戶處用降壓變壓器降低電壓.［師］用CAI課件展示我國遠距離高壓輸電情況及遠距離高壓輸電的原理.如下圖所示.設發(fā)電機的輸出功率為P，則功率損失為 ΔP=I22R 用戶得到的功率為P用=P-ΔP.電壓損失為ΔU=I2R，則U3=U2-ΔU.4.例題分析

某交流發(fā)電機輸出功率為5×10.5 W，輸出電壓為U=1.0×10.3 V，假如輸電線的總電阻R=10 Ω，在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的5%，用戶使用電壓U=380 V.（1）畫出輸電線路的示意圖（下圖）.（標明各部分的符號）

（2）所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是多少？（使用的變壓器是理想變壓器）

解析：引導學生畫出電路.引導學生寫出各部分關系式 U∶U1=n1∶n2

I2∶I1=n1∶n2 I3∶I2=n1′∶n2′ U2∶U用=n1′∶n2′

U1=U損+U2 P=P損+P用戶 P損=I22·R 解：I1=

P=500 A UP損=5%P=5%×5×105 W=2.5×104 W P損=I22R I2=P損R=50 A I3=P用戶U用戶=P?P損U用戶4.75?105=

380所以'n1I2501??? n2I150010I34.75?10525??? 'I380?501n22n

1三、小結

通過本節(jié)學習，主要學習以下問題： 1.遠距離輸電線路上，P損=I2R=

U損R2，其中（I=

P總U）.2.遠距離高壓輸電中，P損和U損都能減少.3.交流和直流輸電有其各自的優(yōu)點和不足.4.電站輸出功率由用戶消耗功率決定.四、布置作業(yè)（略0

五、板書設計

六、本節(jié)優(yōu)化訓練設計

1.單相交流發(fā)電機的路端電壓為220 V，輸出的電功率為4400 W，發(fā)電機到用戶單根輸電線的電阻為2 Ω，求

（1）用戶得到的電壓和電功率各是多少？

（2）如果用變壓比為1∶10的升壓變壓器升壓后向用戶輸電，用戶處再用變壓比為10∶1的降壓變壓器降壓后使用，那么用戶得到的實際電壓和電功率又是多少？

2.一條河的流量為Q=40 m3/s，落差為h=5 m.利用它發(fā)電，單相交流發(fā)電機效率η1=50%，輸出電壓U=400 V，輸電線總電阻R線=5 Ω，電線上允許損失的最大電功率為發(fā)電機輸出的電功率η2倍,η2=5%，用戶所需電壓為220 V，設計輸電線兩端變壓器的原、副線圈匝數(shù)比各是多少？

參考答案：

1.解析（1）不用變壓器，直接輸電時：

P送4.4?103干線中電流：I== A=20 A

220U送電線上損失的：U損=I·R線=20×2×2 V=80 V P損=I·U損=1600 W 用戶得到的：U戶=220 V-80 V=140 V P戶=P-P損=4400 W-1600 W=2800 W

（2）用變壓器時，電路如圖所示.U1=10U=2200 V I線=P4400= A=2 A U12200U2=U1-I線R=2200 V-2×4 V=2192 V 所以U戶′=′U2=219.2 V 10P戶=P-I線2×R=4400 W-4×4 W=4384 W 2.解析：發(fā)電機將水機械能轉換為電能，其中： P輸=η1ρQgh=50%×103×40×10×5 W=106 W 輸電線上損失： P損=η2P輸=5×104 W 輸電線上允許輸送的最大電流 I線=P損R線?5?104 A=100 A 5而不用變壓器直接輸送時，輸電線上電流大?。?I=P輸U送106=2500 A?400100 A 為減少電能損失，必須是先升壓后降壓，輸電線路如圖所示.I1=P輸U送=2500 A I2=P損R線=100 A I3=P?P損U戶95?1030.95?106 A= A ?22220

nI1所以1?2?

n2I125●備課資料

n1n2''?I3950?I22243 1求解輸電問題的思路

由于發(fā)電機本身的輸出電壓不可能提高，所以采用高壓輸電時，在發(fā)電站內需用升壓變壓器升壓后再由輸電線輸出，到用電區(qū)再用降壓變壓器降到所需的電壓，在解答有關遠距離輸電問題時，首先要將整個電路分成幾段進行研究，找出跟各段電路相應的物理量；然后利用變壓器工作原理和直流電路的基本定律分段列式，最后聯(lián)立求解，進行計算.另外，還需注意以下幾點：

（1）因為輸電距離不變，所以輸電線長度一定.（2）發(fā)電機的輸出功率通常認為是恒定的.（3）輸電導線上的電能損失往往要求不能超過某一規(guī)定值.（4）記熟兩個基本公式：

電壓關系：U升=U降+ΔU=IR線 +U降 能量關系：P出=P損+P降=I2R線+IU降=IU升

●備課資料

汽油機點火裝置的工作原理

汽車中汽油發(fā)動機的點火裝置是利用感應圈的原理制成的.感應圈是互感現(xiàn)象的重要應用之一.它實際上就是一個小功率的升壓變壓器.它能將十幾伏的直流低電壓變成數(shù)萬伏的高電壓，是科學實驗中經(jīng)常用來取得高壓的一種電源設備.感應圈的結構示意圖如圖1所示，主體部分是在一個用許多薄硅鋼片疊合而成的直條形鐵芯上套有兩個線圈的變壓器，初級線圈繞在里層，次級線圈繞在外層，層間有良好絕緣，整個變壓器經(jīng)過絕緣處理后放進膠木外套筒中，空隙處灌滿了很厚的一層石蠟.圖1 我們知道，恒定直流電是不能變壓的.但不斷的接通與切斷直流電路卻可以產(chǎn)生互感電動勢，這表明斷續(xù)的脈動直流電可以進行電壓變換.這里通斷電流的機構是采用一個最簡單的電磁式斷續(xù)器.當螺旋調節(jié)器觸點Z與帶有鐵頭的彈簧片P接觸時，合上電源開關S，初級線圈中有直流電通過，于是鐵芯被磁化吸引彈簧片，但此時卻切斷了電路；鐵芯失去磁性便放開彈簧片，彈簧片又與觸點Z接觸，電路再度被接通.如此不斷的重復下去，低壓恒定直流電就變成了脈動直流電.由于初級線圈自感作用的結果，電流不能突然增大，也不能突然減小，因而變成上升被阻攔，下降被拖延的脈動直流.其波形如圖2（a）所示.圖中Δt1時間內的曲線表示電路接通時，電流上升的情形，而Δt2時間內的曲線則表示電路斷開時，電流下降的情形，我們知道，由于初級線圈電流的變化，在初級和次級線圈中都會感應出電動勢.電流的變化率越大，感應電動勢也就越高.由圖可見，由于電路斷開時電流的變化率比電路接通時電流的變化率要大得多，所以電路斷開時感應電動勢也比接通時高得多.圖2（b）中畫出了次級的電動勢e2的變化波形.由圖可見，在電路接通時（Δt1時間內），感應電動勢較小，而電路斷開時（Δt2時間內），感應電動勢上升至較大的數(shù)值.如果次級兩端點D、D′相距較近，則感應電動勢的正向與負向的值都可使DD′間的空氣擊穿而發(fā)生強烈的火花放電.這時，次級線圈中就有交變電流通過，其電流變化的規(guī)律與電動勢變化的規(guī)律相同，仍如圖2（b）所示.但是如果D、D′相距較遠，則當電路接通時，次級的感應電動勢較小.不足以使空氣擊穿放電，此時次級線圈沒有電流通過；只有當電路斷開時，由于次級感應電動勢很大，DD′間的空氣被擊穿放電，次級線圈中才有電流通過.所以這時次級的電流是脈沖的直流電，如圖2（c）所示.圖2 由于初級線圈的自感系數(shù)較大，當電路斷開時，電流的變化率又很大，所以此時可產(chǎn)生約幾百伏的自感電動勢，比直流電源的電壓要高得多.而且，因為次級線圈的匝數(shù)N2約為初級線圈匝數(shù)N1的300倍左右，次級線圈的電壓將比初級線圈的電動勢高約300倍，所以，次級線圈的電動勢可以達到一萬伏乃至幾萬伏的高壓.因為學生已經(jīng)知道自感電動勢的大小與電流的變化率有關，所以上述內容可適當?shù)倪M行補充，以利于學生理解自感及變壓器.

第三篇：《電能的輸送》教學設計

2.7電能的輸送

一．教學目標

1.知識與技能

（1）了解遠距離輸電的意義。

（2）理解遠距離輸電中的輸電損耗及解決方案。（3）理解遠距離輸電的模型并能進行計算。2.過程與方法

培養(yǎng)學生的閱讀和分析能力． 3.情感、態(tài)度與價值觀

（1）培養(yǎng)學生遇到問題要認真、全面分析的科學態(tài)度。

（2）介紹我國遠距離輸電概況，激發(fā)學生建設祖國的熱情。

二．教學重難點

重點：培養(yǎng)學生把物理規(guī)律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力． 難點：高壓輸電的道理．

三．教學用具：多媒體課件、黑板． 四．教學過程

（一）引入新課

講述：前面我們學習了電磁感應現(xiàn)象和發(fā)電機，通過發(fā)電機我們可以大量地生產(chǎn)電能．比如，三峽電站通過發(fā)電機把水的機械能為電能，發(fā)電功率可達271.5萬千瓦，這么多的電能當然要輸?shù)接秒姷牡胤饺?，發(fā)電站發(fā)出的電能是怎樣輸送到遠方的呢？今天，我們就來學習輸送電能的有關知識．

（二）教學探究

一、讓學生閱讀課本，然后引導學生把導學案上“知識體系梳理”部分的空填上。1.輸送電能的基本要求是 可靠、保質、經(jīng)濟

22.設輸電電流為I，輸電線電阻為r,則輸電線上的功率損失為P損?Ir.輸電線上損失的電壓為U損＝Ir.據(jù)此，可以有兩個途徑來減少輸電損失。一個途徑是 減小輸電線上的電阻R，另一個途徑是 減小輸電電流.3.遠距離輸電時，提高輸電 電壓，是減少電能損失的行之有效的辦法

4.采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點：可以在能源產(chǎn)地使用大容量發(fā)電機組，降低一次能源的輸送成本，獲得最大的 經(jīng)濟 效益。同時，電網(wǎng)可以減少 斷電 的風險，調劑不同地區(qū)電力供需平衡，保障供電質量。

二、讓學生分組討論導學案上“基礎學習交流”部分的三個主題內容，然后每組請一學生回答，教師點評總結?；A學習交流

主題1：輸送電能的基本要求

問題:(1)輸送電能的基本要求是什么？

（2）遠距離大功率輸電面臨的困難是什么？原因是什么？如何解決？

課件展示結論：(1)可靠、保質、經(jīng)濟（2）由于輸電線長，電阻大，當電流通過輸電線時，產(chǎn)生熱量Q，損失一部分電能，同時輸電線上有電壓降，故又損失一部分電壓.主題2：降低輸電損耗的兩個途徑

問題：（1）輸電線上的功率損失和電壓損失跟哪些因素有關？怎樣計算？

（2）降低輸電損耗的兩個途徑是什么？

（3）遠距離輸電時減少電能損失的最行之有效的辦法是什么？

2課件展示結論：（1）P損?Ir U損＝Ir（2）降低輸電損耗的兩個途徑：①減少導線電阻R。②減小輸電線中的電流。（3）提高輸電電壓（高壓輸電），是減少電能損失的行之有效的辦法

主題3：遠距離輸電模型

問題：（1）大型發(fā)電站發(fā)出的電壓不符合遠距離輸電的要求，怎么辦？而到達目的地的電壓也不符合用戶的要求，怎么辦？

（2）畫出遠距離高壓輸電的原理圖，分析基本關系：（教師引導，學生自己推導得出關系式）

I1P1FU1n1I2rP2n2U2線UI3P33n3I4P4n4U4R用

1?P2① 功率關系： PP3?P4n2I1P4?P1?P線U3n3I4??U4n4I3② 電壓電流關系： U1?n1?I2

③ 輸電電流： U2U2?U線?U3I2?I3?I線PUPI線＝2?3?線U2U3r線2P線＝I線R線④ 輸電線上損失的電功率和電壓：

三、例題分析

U線＝I線R線課件展示題目，請學生到黑板上演算解答，教師補充點評。

例

1、一小型發(fā)電站通過升壓、降壓變壓器把電能輸給用戶。已知發(fā)電機的輸出功率是500kW，端電壓為500V，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1:5，兩變壓器間輸電線的總電阻為1.5Ω，降壓變壓器的輸出電壓為220V，不計變壓器的損耗。求：（1）升壓變壓器的副線圈兩端電壓；（2）輸電導線上的功率損失；（3）降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；（4）用戶得到的功率。

例題2學生自己練習，鞏固教學效果。

例

2、某交流發(fā)電機輸出功率為5×10 W，輸出電壓為U=1.0×10V，假如輸電線的總電阻R=10Ω，在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的5%，用戶使用電壓U=380 V.（1）畫出輸電線路的示意圖（標明各部分的符號）

（2）所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是多少？（使用的變壓器是理想變壓器）

5四、課堂小結：

輸電過程電壓、功率損失的計算、遠距離高壓輸電的原理圖，記住幾個基本關系

五、作業(yè)布置

教材“問題與練習”1、3、5題

第四篇：選修3-2第五章第5節(jié)《電能的輸送》教案

選修3-2第五章第5節(jié)《電能的輸送》教學設計

一、教材分析

講解電路上的電壓損失，是本教材新增加的．目的是希望學生對輸電問題有更全面、更深人和更接近實際的認識，知道影響輸電損失的因素不只一個，分析問題應綜合考慮，抓住主要方面．但真正的實際問題比較復雜，教學中并不要求深人討論輸電中的這些實際問題，也不要求對輸電過程中感抗和容抗的影響進行深入分析．教學中要注意掌握好分寸

二、教學目標

1、知識目標

（1）知道“便于遠距離輸送”是電能的優(yōu)點之一．知道輸電的過程．了解遠距離輸電的原理．

（2）理解各個物理量的概念及相互關系．

（3）充分理解 ； ； 中的物理量的對應關系．

(4)知道什么是輸電導線上的功率和電壓損失和如何減少功率和電壓損失.(5)理解為什么遠距離輸電要用高壓.2、能力目標

（1）培養(yǎng)學生的閱讀和自學能力．

（2）通過例題板演使學生學會規(guī)范解題及解題后的思考．

（3）通過遠距離輸電原理分析，具體計算及實驗驗證的過程，使學生學會分析解決實際問題的兩種基本方法：理論分析、計算和實驗．

3、情感目標

（1）通過對我國遠距離輸電掛圖展示，結合我國行政村村村通電報導及個別違法分子偷盜電線造成嚴重后果的現(xiàn)象的介紹，教育學生愛護公共設施，做一個合格公民．

（2）教育學生節(jié)約用電，養(yǎng)成勤儉節(jié)約的好習慣．

三、教學重點、難點

1、重點：（l）理論分析如何減少輸電過程的電能損失．

（2）遠距離輸電的原理．

2、難點：遠距離輸電原理圖的理解．

四、學情分析

學生常常容易將導線上的電壓損失面 與輸電電壓混淆起來，甚至進而得出錯誤結論．可引導學生進行討論，澄清認識．這里要注意，切不可單純由教師講解，而代替了學生的思考，否則會事倍功半，形快而實慢．

五、教學方法

實驗法、學案導學法

六、課前準備：電能輸送過程的掛圖一幅（帶有透明膠），小黑板一塊（寫好題目）．

七、課時安排 1課時

八、教學過程：

(一)預習檢查、總結疑惑

檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑，使教學具有了針對性。

（二）、創(chuàng)設情境，導入新課

講述：前面我們學習了電磁感應現(xiàn)象和發(fā)電機，通過發(fā)電機我們可以大量地生產(chǎn)電能．比如，葛洲壩電站通過發(fā)電機把水的機械能為電能，發(fā)電功率可達271.5萬千瓦，這么多的電能當然要輸?shù)接秒姷牡胤饺?，今天，我們就來學習輸送電能的有關知識．

（三）、自主、合作、探究

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？很多學生憑生活經(jīng)驗能回答：是通過電線輸送的．在教師的啟發(fā)下學生可以回答：是通過架設很高的、很粗的高壓電線輸送的．

出示：電能輸送掛圖，并結合學生生活經(jīng)驗作介紹．

板書：第三節(jié) 電能的輸送

輸送電能的過程：發(fā)電站→升壓變壓器→高壓輸電線→ 降壓變壓器→用電單位．）

2、遠距離輸電為什么要用高電壓？

提問：為什么遠距離輸電要用高電壓呢？學生思考片刻之后，教師說：這個實際問題就是我們今天要討論的重點． 板書：（高壓輸電的原理）

分析討論的思路是：輸電→導線（電阻）→發(fā)熱→損失電能→減小損失

講解：輸電要用導線，導線當然有電阻，如果導線很短，電阻很小可忽略，而遠距離輸電時，導線很長，電阻大不能忽略．列舉課本上的一組數(shù)據(jù)．電流通過很長的導線要發(fā)出大量的熱，請學生計算：河南平頂山至湖北武昌的高壓輸電線電阻約400歐，如果能的電流是1安，每秒鐘導線發(fā)熱多少？學生計算之后，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，必須減小導線發(fā)熱損失．

3、提問：如何減小導線發(fā)熱呢？

分析：由焦耳定律 是減小輸電線電阻，減小發(fā)熱，三是減小輸電電流 ,有以下三種方法：一是減小輸電時間，二．

4、提問：哪種方法更有效？

第一種方法等于停電，沒有實用價值．第二種方法從材料、長度、粗細三方面來說都有實際困難．適用的超導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．通過后面的學習，我們將會看到這種辦法了也是很有效的． 板書結論：（1：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，才有實際意義． 板書：（2：輸電功率必須足夠大．）

5、提問：怎樣才能滿足上述兩個要求呢？

分析：根據(jù)公式 提高輸電電壓 ．，要使輸電電流 減小，而輸送功率 不變（足夠大），就必須板書：（高壓輸電可以保證在輸送功率不變，減小輸電電流來減小輸送電的電能損失．）

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．）板書：（3.變壓器能把交流電的電壓升高或降低）6.遠距離輸電的實例分析

A.閱讀教材了解輸電的技術指標 B.物理過程：大型發(fā)電機發(fā)出的電壓不可能符合遠距離輸電的要求，因此要在發(fā)電站內用升壓變壓器升壓，再經(jīng)過一次高壓變電所，二次高壓變電所，再輸送給不同用戶。C.實例分析

發(fā)電機的輸出電壓為220V，輸出功率為44KW，每條輸電線電阻為0.2Ω，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？

分析與解答：輸送電路原理圖如圖。

發(fā)電站輸出的功率P出是一定的,當以220伏的電壓輸出時,輸出電流應該是：

I=P出/U出=44000W/220V=200A

兩條輸電線路的總電阻為0.4Ω,則導線上損失的電功率為：

P損=I2r=(200A)2×0.4Ω=16kW

用戶得到的電功率為P=P出-P損=44kW-16kW=27kW

在導線上損失的電壓為: U損=I2r=200V×0.4Ω＝80V．

用戶得到的電壓為：U=U出-U損=220V-80V=140V

如果用1：10的變壓器將電壓升高到2200V后再輸送出去，則輸出電流為：

I=P出/U出=44000W/2200V=20A

P損=I2r=(20A)2×0.4Ω=160W

用戶得到的電功率為P=P出-P損=44kW-160W=43.83kW

在導線上損失的電壓為: U損=I2r＝20V×0.4Ω＝8V．

加到用戶端變壓器上的電壓為：U=U出-U損=2200V-80V=2192V

經(jīng)過變壓器降壓后輸送給用戶的電壓為：219.2V．

引導學生看課本，了解我國輸電電壓，知道輸送電能的優(yōu)越性．

（四）反思總結，當堂檢測。

教師組織學生反思總結本節(jié)課的主要內容，并進行當堂檢測。反思：課本中講了從減少損失考慮，要求提高輸電電壓；又講了并不是輸電電壓越高越好．希望幫助學生科學地、全面地認識問題，逐步樹立正確地分析問題、認識問題的觀點和方法

（五）發(fā)導學案、布置預習。

九、板書設計

第三節(jié) 電能的輸送

高壓輸電的原理

要減小電能的損失，必須減小輸電電流 輸電功率必須足夠大．

(3)高壓輸電可以保證在輸送功率不變，減小輸電電流來減小輸送電的電能損失． 2.變壓器能把交流電的電壓升高或降低

3.遠距離輸電的實例分析

十、教學反思

1.在本節(jié)課的教學設計上能體現(xiàn)出課改精神，重在過程，重在發(fā)現(xiàn)，而不是象以前只重結論。

2.采用探究式教學法。體現(xiàn)了學生的主體地位。讓學生主動參與其中而不是被動接受教師的結論。

3.最后的實驗設計能令學生深刻意識到高壓輸電的效果。

4.老師教態(tài)自然，語音、語速等不錯。

5.時間控制上有待改進，有點前松后緊。

6.個別概念（如P總不變）強調得不夠。

十一、學案設計(見下頁)

第五篇：電能教案

第八章 電功率

第一節(jié) 電能(詳案)

八年級下學期

教學目標：

1、知識與技能

知道電能及其單位，知道電能表的作用、讀數(shù)方法。知道電源和用電器工作過程中能量的轉化情況。

2、過程與方法

體驗電能可以轉化為其他形式能。

3、情感態(tài)度和價值觀

了解電能和我們生活的關系，有節(jié)約用電的意識。重點：電源和用電器工作過程中能量的轉化情況。難點：電能表的相關知識。

教學準備：電能表實物一個，課件。教學過程如下：

一、導入新課

師:請同學們把教材打開36頁觀看彩圖并找同學讀一下37頁本章的章首語部分的內容.(學生讀,完畢請坐),通過剛才的閱讀大家知道了彩圖上的這些風車是用來發(fā)電的,我們日常生活中天天都用到電,設想一下如果因為施工原因造成我們的周圍停電一周,我們的生活將會是怎樣的?或者說對我們會產(chǎn)生什么樣的影響? 生:(學生討論做答)晚上沒有電不能寫作業(yè)看書、室內也看不清物體,不能做飯看電視上網(wǎng)等。師：通過剛才同學們舉的例子我們已知道，電對我們的生活來說非常重要，電作為一種清潔能源，今天我們的人類已經(jīng)離不開它了，本節(jié)課我們就來學習一下與我們生活息息相關的電能，第八章電功率第一節(jié)電能，（板書）

二、揭示學習目標：

1、知道電能及其單位。

2、知道電能表的作用、讀書方法。

3、知道電源和用電器工作過程中能量的轉化情況。

三、學生自學：請同學們認真閱讀教材38—40頁上的內容，（3分鐘時間）之后回答思考題：

1、物理學中常見的能量單位是什么？千瓦時與它之間有什么關系？“生活中”電能的單位是什么？

2、測電能用什么儀器？它怎樣進行讀數(shù)？

3、一度電的作用有多大？（學生閱讀完畢，找同學回答思考題）

四、電能來源

師：你知道生活中的電能有那些來源嗎？

生：水力發(fā)電廠、火力發(fā)電廠、風力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠?另外還有各種各樣的電池

師：同學們舉的例子都很好，自然界當中各種各樣的能如水能、風能、太陽能等等都能轉化為電能（觀看電廠幻燈圖片）目前我國已建成投入生產(chǎn)的核電站有浙江秦山核電站和廣東大亞灣核電站，還有正在建設中的遼寧省瓦房店市的核電站，也是我國東北地區(qū)第一座核電站。在電廠中都是通過發(fā)電機把其他形式的能轉化為電能。另外一種電能來源就是各種各樣的電池，如干電池和鉛蓄電池，（觀看電池幻燈圖片）這些電池都是把化學能轉化為電能，無論是電廠中的發(fā)電機還是電池它們都是電源，總的說來都是把其他形式的能轉化為電能，供各種產(chǎn)業(yè)和日常生活使用，點時時刻刻在我們服務，無論我們走到哪里都可以看見電能在工作，這些電能就是通過用電器來進行消耗的，下面我們就來看一下生活中的一些常用的用電器，（觀看用電器幻燈片）找同學來判斷它們都是將電能轉化為什么能了？

生：電燈（電能轉化為光能）電動機（電能轉化為動能）等等。

五、電能單位

師：我們家里都有這些用電器，每天都在消耗電能，不同的家庭用電器的多少不同消耗的電能也不盡相同，有的家庭消耗的電能多，有的消耗就少，同學們也常聽父母說上個月家里用了多少度電，交了多少電費，這里所說的度就是電能的單位，它的學名叫做千瓦時，符號kW·h，電能是能量的一種，國際上常用的能量單位是焦耳，簡稱焦，符號J，千瓦時和焦

6之間的換算關系是：1kW·h=3.6×10J它的換算由來下節(jié)課我們學習電功率時再進行推導，一千瓦時要比一焦耳大得多。

六、電能表

師：在前面的學習中我們知道測量導體電流用電流表，測量導體兩端電壓用電壓表，本節(jié)我們學習的是電能，它也可以測量出來，就用電能表，電能表是用來測量用電器在一段時間內所消耗電能多少的儀器，我這有一個電能表（出示電能表，同時觀看幻燈片）我們共同來看一下它的面盤，最頂端有顯示數(shù)字的窗口，前4位是黑色窗口，最后1位是紅色窗口，說明前4位是整數(shù)，最后一位是小數(shù)，窗口邊上寫有kW·h，說明讀取的數(shù)值是以千瓦時為單位的，電能表的中間部位有一個鋁質圓盤，電能表工作時它進行轉動，圓盤下面寫有該電能表的一些重要參數(shù)。另外還有智能IC卡電能表（觀看幻燈片）用戶買來IC卡后插入電能表，電能表工作時讀取其中的金額，一旦金額用完，電能表自動切斷電路，這時用戶到銀行為卡進行充值，重新插入，還有電子式電能表，（觀看幻燈片）它內部沒有鋁質圓盤，靠內部電子電路進行計數(shù)。

師：下面我們來了解一下電能表上的一些重要的參數(shù)（出示幻燈片）如：220V、10（20）A、600R/ kW·h、50Hz 生：學生對以上參數(shù)作答。

師：生活中，電工師傅收取電費時都要記錄月初和月末的電能表的示數(shù)，這樣月末和月初兩次讀數(shù)之差就是該月所用電的度數(shù)，下面我們做一道例題，（小明家電能表月初的讀數(shù)是3624.5，月末的讀數(shù)是3644.3，則他家本月消耗了多少電能？）生：做題。

師：在生活中電工師傅為了收繳電費的方便，電能表最后一位小數(shù)部分通常不讀，但是在我們的計算當中必須讀出來。

師：電是我們生活中最重要的資源，社會需求也很大，1度電究竟有多大的作用，我們共同來認識一下，（觀看幻燈片）我國是世界能源需求的大國，對電的需求日益緊張，我們每個人都應該有節(jié)約用電的意識，為節(jié)約一度電我們要從一點一滴做起。

師：用電器工作時，有電流通過用電器，用電器就把電能轉化為其他形式的能，如：電動機工作時，把電能轉化為動能，我們可以說電流通過電動機在做功，電爐子工作時，把電能轉化為熱能，我們也可以說電流通過電爐子在做功，因此，電流做功的過程就是把電能轉化為其他形式能的過程，電流做了多少功就有多少電能轉化為其他形式的能，電流做的功就叫做電功，用字母“W”表示，生活中我們常說用電器消耗了多少電能，而很少說電流做了多少功，其實兩種說法是一樣的，那么電功的單位就和電能的單位是一樣的，是焦耳也可以是千瓦時。

生：總結本節(jié)所學的知識。（教師指導）

板書：

第八章電功率

第一節(jié) 電能

一、電能：單位：千瓦時

符號：kW·h

能量：單位：焦耳

符號：J 61kW·h=3.6×10J

二、電能表讀數(shù)：一段時間內前后兩次讀數(shù)之差。

三、電功：電流所做的功。用符號：“W”表示。單位：焦耳或千瓦時。

提示：與本節(jié)課有相應的powerpoint課件，也是本人所做，在課件中心網(wǎng)站004km.cn上本節(jié)課件ID是224673電能。

由于本人水平有限，還請大家多多指導！謝謝大家。