电能的远距离传输

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1、电能的远距离传输教学设计沿河县民族中学物理组冯健三维教学目标1、知识与技能（1）了解变电站到用户的输电过程；（2）知道降低输电损耗的两个途径；（3）理解为什么远距离输电要用高压，弄清输电线上的电功率损失和电压损失中各因素的制约关系，充分理解公式，，P=UI中的物理量的对应关系；（4）了解高压交流和高压直流输电的优缺点及两种系统的区别和联系。2、过程与方法(1)、通过思考、讨论、阅读，培养学生阅读、分析、综合应用能力。（2）、通过建立物理模型和确立研究对象，使学生学会分析解决实际问题的基本方法：理论分析，计算与实验。3、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、（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；（3）结合生活实践，介绍个别违法犯罪分子偷盗电线造成的危害，教育学生爱护公共设施，做一个合格公民。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。教学方法：自学讨论法、阅读法、讲解法、强化训练等。教学手段：多媒体课件（一）引入新课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

3、地阅读教材，思考问题。（二）进行新课【由学生阅读课文P75、P76页的知识】提出问题：（用课件将问题投影在屏幕上）（1）输送电能的基本要求是什么？（2）远距离大功率输电面临的困难是什么？（3）输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低输电损耗的两个途径是什么？（4）如何减小输电线的电阻呢？（5）如何减小输电线中的电流呢？学生分组讨论，老师点拨：问题（1）：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。问题（2）：在输电线上有功率损失。问

4、题（3）：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。引导学生拿出草稿纸推导功率损失的表达式：设输电电流为I，输电线的电阻为r，则功率损失为ΔP=I2r。根据功率损失的表达式ΔP=I2r可知，要减少输电线上的功率损失，有两种方法：其一是减小输电线的电阻；其二是减小输电电流。问题（4）：根据电阻定律可知，要减小输电线的电阻r，可采用下述方法：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，

5、既不经济又架设困难。问题（5）：在输电功率一定的条件下，根据P=UI可知，要减小输电线中的电流I，必须提高输电电压U，这就是采用高压输电的道理。思考与讨论：以上两个途径中，哪一个对于降低输电线路的损耗更有效？【学生讨论，再抽学生回答】老师归纳：采用高压输电。在输电电流一定的情况下，线路电阻减为原来的一半，线路中损耗的功率减为原来的一半，在线路电阻一定的情况下，电压提高一倍，线路中的电流减为一半，而损耗的功率减为原来的四分之一。提出问题：【用课件投影在屏幕上，让学生联系生活讨论交流】大型发电机发出的电压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？展示我国

6、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。【老师引导，板书于黑板】：设发电机的输出功率为P，则功率损失为：ΔP=I2R，用户得到的功率为：P用=P送-ΔP，输电线路上的电压损失为：ΔU=IR，则U用=U送-ΔU。【介绍目前我国常用的远距离输电采用的电压】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。【拓展一步】1、是不是输电电压越高越好？为什么？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。2、

7、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。高压直流输电:【老师讲述】1、让学生阅读P79页知识，介绍高压直流输电系统原理图；2、介绍高压直流输电的优点；3、介绍我国高压直流输电取得的成就。（三）实例探究【1、用课件展出，学生读题审题；2、学生独立做题；3、小组或同桌交流答案，先行释疑；4、展示结果剩疑，全班解决；5