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2019-2020年新課標(biāo)粵教版3-2選修三2.7《遠距離輸電》WORD教案1 一、教學(xué)目標(biāo) 1．了解遠距離輸電的原理 2．理解U輸、U線、U用、P輸、P線、P用、I輸、I線、I用 概念及相互關(guān)系。 二、重點、難點、疑點及解決辦法 1．重點 (1)理論分析如何減少輸電過程的電能損失。 (2)遠距離輸電的原理。 2．難點 遠距離輸電原理圖的理解。 3．疑點 的對應(yīng)關(guān)系理解 4．解決辦法 通過自學(xué)、教師講解、例題分析、實驗演示來逐步突破重點、難點、疑點。 三、教具準備 可拆式變壓器(2臺)、 導(dǎo)線若干(其中兩根阻值約與小電珠相等)、小電珠(2．5V、0.3A)、學(xué)生電源 四、教學(xué)步驟 1．布置學(xué)生進行課前預(yù)習(xí)，并事先給出預(yù)習(xí)過程應(yīng)解決的問題 幻燈顯示 ①為什么要進行遠距離輸電？ ②輸電過程主要考慮什么問題？ ③為什么輸電過程有電能損失？ ④減少電能損失有什么方法，各適用于什么情況？ 在學(xué)生個別提問相互補充的基礎(chǔ)上完整答案如下 ①由于電站、電廠利用能源的特殊性，它發(fā)出的電常常要輸送給距離甚遠的用戶。 ②在輸電過程中輸送效率的高低成了我們的首要問題，當(dāng)然是效率越高越好。 ③由于輸電導(dǎo)線有電阻，且又有電流通過，根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt輸電過程中必有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，顯然這種損耗越小，輸送的效率就越高。 ④Q＝I2Rt如何減小輸電時的Q． A．t是要確保的，通過減少t來減少Q(mào)線是沒有意義的。 a．縮短l由于兩地距離確定、沒有實際意義。 b．增大S 受經(jīng)濟及架設(shè)條件限制只限短距離輸電采用。 c．減少ρ換用銀那么也受經(jīng)濟條件約束，也是不現(xiàn)實的，效果也不明顯。若正在研究的超導(dǎo)材料能批量生產(chǎn)且價格便宜，倒是可以采用。 C．減少IQ 與I2成正比因而若輸送電功率一定，又因為 所以可采用提高電壓來減少電流I輸 幻燈顯示 例 一小型水電站輸出的電功率為20KW，輸電線總電阻為5Ω如果發(fā)電機輸出電壓為400V，且直接進行輸電，輸電導(dǎo)線上損失的電功率為多少？ 若改為2000V電壓輸電，則輸電導(dǎo)線上損失電功率又為多少？ 用2000V輸電時，這所使用升壓變壓器、降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為多少？ P線＝I12R＝25005W=12500W P線=I2R2＝1005W＝500W 教師講解時要求學(xué)生必須畫出輸電示意圖如下 分析U輸、U線、U用、P輸、P線、P用、I輸、I線、I用的關(guān)系 I輸=I線=I用 U輸=U線+U用 P輸=P線+P用 從本題的解答中你發(fā)現(xiàn)什么？ 輸電電壓提高幾倍？輸電線上電壓損失為原來幾倍？輸電線上損失的電 能為原來的幾倍？ 電壓提高了5倍，輸電線上損失的電壓減為原來的1/5電線上的損失，電功率減為原來的1/25 強調(diào)①歐姆定律使用時必須注意物理量的對應(yīng)關(guān)系。 那如何將輸電電壓提高呢？ 變壓器。 用變壓器提高電壓輸送電能，到達目的地后，必須用降壓器使電壓降低，以便供給用戶。 畫出輸送示意圖下示 升壓變壓器輸入電壓用U1輸出電壓用U2表示， 降壓變壓器輸入電壓用U3輸出電壓用U4表示， 升壓變壓器輸入電流用I1輸出電流用I2表示， 降壓變壓器輸入電流用I3輸出電流用I4表示， 升壓變壓器的輸入功率P1輸出功率用P2表示， 降壓變壓器的輸入功率P3輸出功率用P4表示， 若是理想變壓器則能得出這些物理量間是什么關(guān)系？ 升壓變壓器副線圈輸電導(dǎo)線、降壓變壓器組成一個回路，有以下關(guān)系 練習(xí) 某發(fā)電機的輸出電壓為U1，用戶得到的電壓為U2，輸電線電阻為R，通過輸電線的電流強度為I則輸電導(dǎo)線上損失的電功率 A．I2R B．U12/R C．(U1－U2)I/R D．(U1－U2)2/R 接下來請同學(xué)們注意觀察演示實驗并表達觀察所得到的現(xiàn)象。 出示幻燈并向?qū)W生介紹電路，然后演示。 甲圖中燈泡很暗幾乎不亮，而乙圖較亮 這說明了什么問題 說明提高輸電電壓后電能損失減少 從上述分析及實驗演示我們知道提高輸電電壓是進行遠距離輸電切實可行的辦法，下面請同學(xué)來看我們國家輸電線路示意圖。 掛出掛圖 師生共同對照掛圖，了解我國輸電情況 五、總結(jié)、擴展 2．高壓輸電是遠距離輸電過程中減少電能損失的科學(xué)方法，那么P線=(P線/U線)2R 3．高壓輸電原理示意圖 六、板書設(shè)計 遠距離輸電 2．遠距離輸電示意圖 I2＝I線＝I3 U2＝U線+U3 P2＝P線+P3