电能的输送

【教学目标】

1．知道“便于远距离输送”是电能的优点之一．知道输电的过程和远距离输电的原理．

2．理解远距离输电的基本要求

3．充分理解 ； ； 中的物理量的对应关系。

4．知道什么是输电导线上的功率和电压损失，如何减少功率和电压损失. 理解为什么远距离输电要用高压.

5．了解电网供电的模式及优点，了解最新的输电方法

【教学重点】  1.远距离输送电能过程中电能的损失分析

              2.远距离电能输送模型，原理，规律

【新课教学】

一、引入新课

在我们的生活中处处离不开电能资源的利用，大家也许对国内的一些大型发电站也并不陌生，你都了解有哪些发电站呢？

请同学们阅读教材回答下面问题：  1. 输送电能的基本要求是什么？

2.远距离输电面临的主要问题是什么？

二、推进新课

（一）输电线上的电能损失

1.提出问题：为什么输电线上会有电能损失？

回答：由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生        ，损失一部分电能，同时输电线上有         ，故又损失一部分电压.

2.提出问题：如何减少电能损失？

  根据          ，可知应该减小       和减小       。

（1）       降低导体的电阻

 原理：          

结论：缩短距离：        ；选用导电性能好的材料作导线：                   

      增大导线的横截面积：            

（2）  降低导线的输电电流

       原理：             （输电功率一定）

       结论：            

【例1】输送10kw的电功率，采用400V的电压输电，输电线的总电阻为10Ω，求（1）输电线中的电流？输电线中损失的电压？（2）输电线损失的功率是多少？用户得到的功率是多少？（3）如果采用4000V电压输电，输电线损失的功率是多少？

反思：若要减小电能损失，同学们通过此题能得到什么样的启示呢？

3.提出思考题：（1）若输电电压提高100倍，则输送过程中损失的功率变为原来的多少倍？

             （2）教材49页第2题

             （3）是不是输电电压越高越好？为什么?

（二）远距离输电的模型及相关规律

1.图片展示实际高压输电模型，要先通过变压器升压，再通过变压器降压。

2.讲解远距离输电原理图

（1）升压：

         电压关系：       

         电流关系：        

（2）降压：

         电压关系：         ；电流关系：        

（3）输电过程：

         电压关系：               ；功率关系：               

【例2】一小型发电站通过升压，降压变压器把电能输给用户。已知发电机的输出功率是500kW，端电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1:5，两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为220V，不计变压器的损耗。求：

（1）升压变压器的副线圈两端电压；  （2）输电导线上的功率损失；

（3）降压变压器原、副线圈的匝数比； （4）用户得到的功率。

（三）电网供电

1．将多个电厂发的电通过输电线、电站连接起来，形成全国性或地区性输电网络，这就是电网。

2．优点：（1）                                                                  

（2）                                                                   

3.学生自主阅读教材“科学漫步”模块，了解有关输电新技术的知识。

三、反馈训练

1．发电厂电机的输出电压为U_1,发电厂至学校的的输电导线总电阻为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：
A．U₁²/R　　B．(U₁-U₂)²/R 　　C．I²R       D．(U₁-U₂)I

2.书本问题与练习5（P43）