电能的输送导学案.pdf

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1、第 1 页 第五节 电能的输送 教学目标（一）知识与技能 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。（二）过程与方法 通过思考、讨论、阅读，培养学生阅读、分析、综合和应用能力（三）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介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情。教学重点、难点 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。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U。教学方法 自学讨论法、阅读法、讲解法。教学手段 多媒体课件 教学过程（一）引

2、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，请同学们认真仔细地阅读教材，回答老师提出的下列问题（二）进行新课 1降低输电损耗的两个途径 1、输送电能的基本要求是什么？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。2、远距离大功率输电面临的困难是什么？在输电线上有功率损失。3、输电线上功率损失的原因是什么？功率

3、损失的表达式是什么？降低输电损耗的两个途径是什么？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。第 2 页 这是输电线上功率损失的主要原因。设输电电流为 I，输电线的电阻为 r，则功率损失为P=I2r.根据功率损失的表达式P=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。4、如何减小输电线的电阻呢？根据电阻定律可知 r=Sl，要减小输电线的电阻 r，可采用下述方法：减小材料的电阻率.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.减小输电线的长度 l 不可行，因为要保证输电距离.增加导线的横截面积，可

4、适当增大横截面积。太粗不可能，既不经济又架设困难。5、如何减小输电线中的电流呢？阅读并回答教材 49 页“思考与讨论”中的问题。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。6、以上两个途径中，哪一个对于降低输电线路的损耗更有效？举例说明。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21。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41。7、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？在

5、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.投影片展示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。设发电机的输出功率为 P，则功率损失为 P=I22R 用户得到的功率为 P用=P-P.输电线路上的电压损失为：U=I2R，则 U3=U2-U.8、目前，我国常用的远距离输电采用的电压有哪几种？有 110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用 500 kV 的超高压，西北电网正在建设 750kV的线路。9、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

6、经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。2电网供电 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。例 某交流发电机输出功率为 510.5 W，输出电压为 U=1.010.3 V，假如输电线的总电阻 R=10，在输电线上损失的电功率等于输电功率的 5%，用户使用电压 U=380 V.第 3 页（1）画出输电线路的示意图（下图）。（标明各部分的符号）（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）（三）课堂总结、点评 通过本节

7、学习，主要学习以下问题：1降低输电损耗的两个途径：减小线路电阻和减小输电电流。减小输电电流是最有效的途径。远距离输电线路上，P损=I2r=rU2损，其中（I=UP总）。采用高压输电可以达到减小输电电流的目的。2电网供电的优点（四）实例探究 高压输电的优点【例 1】远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设 750kV 线路。采用高压输电的优点是 （）A可节省输电线的铜材料 B可根据需要调节交流电的频率 C可减少输电线上的能量损耗 D可加快输电的速度 远距离输电的过程【例 2】某小型水电站发电机输出的电功率为 100 kW，输出电压 250 V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为

8、 8，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的 5%，用户获得 220 V 电压.求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器？（理想变压器）（五）巩固练习 1在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是 （）A使输电线粗一些 B减短输电线长度 C减少通电时间 D采用高压输电 2远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的 n 倍，则下列说法中正确的是 （）A输电线上的电流变为原来的 n 倍 B输电线上的电压损失变为原来的 1/n2 C输电线上的电功率损失变为原来的 1/n D若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的 n2倍 3下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是 （）A因为热功率 P=RU2，所以应降低输送电压，增大输电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗 B因为热功率 P=IU，所以应采用低电压、小电流输电，才能减小输电导线上的热损耗 C 因为热功率 P=I2R，所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电第 4 页 导线上的热损耗 D以上说法均不正确 4发电厂发电机的输出电压为 U1，发电厂至学校的输电导线的总电阻为 R，通过导线的电流为 I，学校得到的电压为 U2，则输电导线上损耗的功率可表示为 （）ARU21 BRUU221)(CI2R DI（U1-U2）