學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精第五節電能的輸送●本節教材分析這節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.講解電路上的電壓損失，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、能力目標培養學生閱讀、分析、綜合和應用能力。三、德育目標1.培養學生遇到問題要認真、全面分析的科學態度。2。介紹我國遠距離輸電概況，激發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。●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●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)[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］根據電阻定律可知R線=ρ，要減小輸電線的電阻R線，可采用下述方法：①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100kW以下，距離為幾百米以內,一般采用220V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35kV或110kV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220kV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110kV、220kV、330kV、500kV。［師］大型發電機發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。例題分析某交流發電機輸出功率為5×10。5W，輸出電壓為U=1。0×10。3V，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=380V。(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∶n2U2∶U用=n1′∶n2′ I3∶I2=n1′∶n2′U1=U損+U2P=P損+P用戶P損=I22·R解:I1==500AP損=5％P=5%×5×105W=2。5×104WP損=I22RI2==50AI3===所以三、小結通過本節學習，主要學習以下問題:1.遠距離輸電線路上，P損=I2R=，其中（I=)。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1.閱讀本節教材。2.練習四寫在作業本上.五、板書設計六、本節優化訓練設計1。單相交流發電機的路端電壓為220V，輸出的電功率為4400W，發電機到用戶單根輸電線的電阻為2Ω,求（1）用戶得到的電壓和電功率各是多少？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=40m3/s，落差為h=5m.利用它發電，單相交流發電機效率η1=50%，輸出電壓U=400V，輸電線總電阻R線=5Ω,電線上允許損失的最大電功率為發電機輸出的電功率η2倍,η2參考答案:1。解析（1）不用變壓器，直接輸電時：干線中電流：I==A=20A電線上損失的：U損=I·R線=20×2×2V=80VP損=I·U損=1600W用戶得到的：U戶=220V-80V=140VP戶=P—P損=4400W—1600W=2800W(2）用變壓器時，電路如圖所示。U1=10U=2200VI線==A=2AU2=U1—I線R=2200V-2×4V=2192V所以U戶′==219。2VP戶′=P-I線2×R=4400W—4×4W=4384W2。解析：發電機將水機械能轉換為電能，其