1、 電能的輸送 湖南省耒陽市一中 羅勇教材分析這節教材是學生綜合運用前面所學知識解決實際問題的一個典型例子。通過本節的學習，要注意培養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，進行分析，得出結論。2學生常常容易將導線上的電壓損失UUU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。這樣可達到事半功倍的效果。要注意，切不可單純由教師講解，而代替了學生的思考。3講解電路上的電壓

2、損失，是本節教材新增加的。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止一個，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。教學目標一、知識目標1知道“便于遠距離輸送”是電能的優點，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、技能目標培養學生閱讀、分析、綜合和應用能力。三、情感態度目標1培養學生遇到問題要認真、全面分析的科學態度。2介紹我國遠距離輸

3、電概況，激發學生投身祖國建設的熱情。教學重點難點教學重點：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，區別導線上的輸電電壓U和損失電壓U。教學方法合作交流法。教學用具可拆變壓器(2臺)、長導線、學生電源、小燈泡、投影儀、CAI課件。課時安排1課時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)：(1)發電站應建在什么地方好？(2)如

4、何讓遠處的用戶用上電？(3)遠距離輸電的要求是什么？困難在哪里？(4)如何解決這些矛盾？生閱讀并展開激烈的討論。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，即電壓和頻率穩定。經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

5、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PI2R。生3根據功率損失的表達式PI2R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？生根據電阻定律可知R線，要減小輸電線的電阻R線，可采用下述方法：減小材料的電阻率。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。減小輸電線的長度l不可行，因為要保證輸電距離。增加導線的橫截面積，可適當增大橫截面積。太粗不可能，既不經濟架設又困難。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PUI可知，要減小輸電線中的電流I，必須提高輸電

6、電壓U，這就是采用高壓輸電的原理。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UUUIR線。師如何減小電壓損失，保證輸電質量呢？生根據電壓損失的表達式UIR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

7、高，費用也越高。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。師大型發電機發出的電壓不符合遠距離輸電的要求，如何解決？而到達目的地的電壓也不符合用戶的要求，如何解決？生在

8、發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。設發電機的輸出功率為P，則功率損失為PIR用戶得到的功率為P用PP。電壓損失為UI2R，則U3U2U。4例題分析某交流發電機輸出功率為5×105 W，輸出電壓為U1.0×103 V，假如輸電線的總電阻R10 ，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用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、副線圈的匝數比是多少？(使用的變壓器是理想變壓器)解：(1)引導學生畫出電路。(2)引導學生寫出各部分關系式UU1n1n2 I2I1n1n2U2U用n1n2 I3I2n1n2U1U損U2PP損P用戶P損I·RI1500 AP損5%P5%×5×105 W2.5