54电能的输送

★★★学科：物理年级：高二时间：2019.3.25审核：(教研组长)李正兴★★★东陆高中教案设计稿纸-1-崇德法制博学力行主备小组：第3组组长：李正兴组员：李正兴方由伟李文伟共案个案第五节电能的输送教学目标：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；教学重点1.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。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。实验器材:典型例题：问题与练习35优化设计例题1变式题型：优化设计基础巩固8能力提升2教学过程一、创设情境，导入新课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.★★★学科：物理年级：高二时间：2019.3.25审核：(教研组长)李正兴★★★东陆高中教案设计稿纸-2-崇德法制博学力行那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题？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？[来源:学|科|网]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。二、新课教学一、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.★★★学科：物理年级：高二时间：2019.3.25审核：(教研组长)李正兴★★★东陆高中教案设计稿纸-3-崇德法制博学力行1.怎样计算输电线路损失的功率？I2r（参考教材第49页，第2题，与你得出的结论比较）明确电压损失2.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[来源:学&科&网]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=ρ（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。太粗不可能，既不经济又架设困难。PSl电站用rIU图5.5-2★★★学科：物理年级：高二时间：2019.3.25审核：(教研组长)李正兴★★★东陆高中教案设计稿纸-4-崇德法制博学力行6.如何减小输电电流呢？通过导线的电流I=P/U（1）减小输送功率P：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的。（2）提高输电电压U：在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输电线上的功率损失降为原来的1/n2倍。对比后结论：采用高压输电是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。7.输电电压是不是越高越好？不是。电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。8.我国采用的输电电压有哪几种？有110kV、220kV、330kV，输电干线采用500kV的超高压，西北电网正在建设750kV的线路。二、电网供电9.大型发电机发出的电压在10kV上下，不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？在发电机处用升压变压器升高电压，在用户处用降压变压器降低电压.★★★学科：物理年级：高二时间：2019.3.25审核：(教研组长)李正兴★★★东陆高中教案设计稿纸-5-崇德法制博学力行我国远距离高压输电情况及远距离高压输电的原理。如下图所示。[来源:学+科+网Z+X+X+K]设发电机的输出功率为P，则功率损失为ΔP=I22R用户得到的功率为P用=P-ΔP.输电线路上的电压损失为：ΔU=I2R，则U3=U2-ΔU.10.采用电网供电的优点是什么？可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成本，获得最大的经济效益。同时，电网可以减少断电的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。使用电网，可以根据火电、水电、核电的特点，合理的调度电力，这就使得电气化社会的主要能源——电力的供应更加可靠，质量更高。★★★学科：物理年级：高二时间：2019.3.25审核：(教研组长)李正兴★★★东陆高中教案设计稿纸-6-崇德法制博学力行★★★学科：物理年级：高二时间：2019.3.25审核：(教研组长)李正兴★★★东陆高中教案设计稿纸-7-崇德法制博学力行共案个案★★★学科：物理年级：高二时间：2019.3.25审核：(教研组长)李正兴★★★东陆高中教案设计稿纸-8-崇德法制博学力行★★★学科：物理年级：高二时间：2019.3.25审核：(教研组长)李正兴★★★东陆高中教案设计稿纸-9-崇德法制博学力行共案个案★★★学科：物理年级：高二时间：2019.3.25审核：(教研组长)李正兴★★★东陆高中教案设计稿纸-10-崇德法制博学力行★★★学科：物理年级：高二时间：2019.3.25审核：(教研组长)李正兴★★★东陆高中教案设计稿纸-11-崇德法制博学力行共案个案★★★学科：物理年级：高二时间：2019.3.25审核：(教研组长)李正兴★★★东陆高中教案设计稿纸-12-崇德法制博学力行