高二物理教案电能的输送

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。B、根据公式I=U/R，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍。C、根据公式P=I2R，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的1/400。D、根据公式P=U2/R，提高电压后输电线上的功率损失增为原来的400。练习2：学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R=4Ω，全校22个教室，每个教室用“220V，40W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：⑴发电机的输出功率多大？⑵发电机的电动势多大？⑶输电线上损耗的电功率多大？(4)若使用灯数减半并正常发光，发电机输出功率是否减半？课堂巩固1、输电线的电阻共计r，输送的电功率是P，用电压U送电，则用户能得到的电功率是（）A、PB、2()PPrUC、2UPrD、2()PrU2、发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线电阻为R，通过导线的电流为I，学校输入电压为U2，下列4个计算输电线损耗的式子中，不正确的是-----------（）A、21URB、212()UURC、2IRD、12()IUU3、在远距离交流输电中，输电线路上既有功率损失，又有电压损失，它们两者产生的原因-（）A、都是由输电线的电阻产生的B、都是由输电线的电阻和电抗（感抗和容抗）两者产生的C、功率损失只由输电线的电阻产生，电压损失由电阻和电抗两者产生D、电压损失只由输电线的电阻产生，功率损失由电阻和电抗两者产生4、远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（）A、升压变压器的原线圈中的电流与用户电设备消耗的功率无关B、输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C、当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大D、升压变压器的输出电压等于降压器输入电压5、某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电，输送的电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是--------（）A、据公式UPI/，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20B、据公式RUI/，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C、据公式RIP2，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400D、据公式RUP/2，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍6、一小水电站，输出的电功率为20kW，输电线总电阻为5.0，如果先用400V电压输送，后又改用2000V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是--（）A、减小50WB、减少1200WC、减少61068.7WD、增大61068.7W7、“西电东送”是我国一项重大的能源发展战略，也是我国西部大开发的四大工程之一，将西部地区的电能输送到东部地区，需要远距离输电，为了减少输电中的损失，有两种可行办法：一种是减少输电线的，另一种方法是减少输送电路的；为了保证输出的电功率不变，就必须提高输电的，在550kV超高压输电方案和110kV高压输电方案中，应使用输电方案，在这两种输电方案中电能损失之比是.8、远距离输电时，原来的输出电压为U0，输电线上功率损失为P0，要使输电线上的功率损失降为原来的1%，则输出电压为U0，此时输电线上的电压损失变为原来的倍。题4图发电机升压变压器输电线用户降压变压器9、有一理想变压器原、副线圈的匝数比为100，原线圈上所加电压为23kV，副线圈通过总电阻为2Ω的供电导线向用户供电，用户用电器得到电压是220V，求供电导线上损耗的功率？10、如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，最后用户得到220V，9.5kW的电力，求：（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1/n2；（2）输电线路导线电阻R；（3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n3/n4.11、某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8×104W，电厂输出电压仅350V，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输送，在输送途中，输电线路的总电阻为4Ω，允许损失的功率为输送功率的5%，求用户所需电压为220V，升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？(17—5)电能的输送1、B2、A3、B4、C5、AC6、B7、电阻电流电压超高压1:258、100.19、50W10、1:520Ω1900:22011、33442660122201nUnU教后感：题10图I1升压器发电厂用户降压器n1n2n3n4U1U4U2U3I2I3I4