2019-2020年高二物理電能的輸送集體備課教案五 新課標(biāo) 人教版 選修3-2.doc
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2019-2020年高二物理電能的輸送集體備課教案五 新課標(biāo) 人教版 選修3-2 科目 物理 年級(jí) 高 二 班級(jí) 時(shí)間 課題 第五節(jié) 電能的輸送 (知識(shí)、能力、品德) 教 學(xué) 目 標(biāo) 教學(xué)目的:1.掌握遠(yuǎn)距離送電的基本要求 2.掌握流送電的優(yōu)點(diǎn) (重點(diǎn)、難點(diǎn)) 教 材 分 析 重點(diǎn):明確輸出功率、損失功率的概念及計(jì)算 難點(diǎn):明確輸出功率、損失功率的概念及計(jì)算 板書 設(shè)計(jì) 示意 框圖 五、電能的輸送 1. 輸電導(dǎo)線上的功率損耗P損=I2R 2. 輸電導(dǎo)線上有電壓損失ΔU=U-U=IR 教學(xué)操作過程設(shè)計(jì)(重點(diǎn)寫怎么教及學(xué)法指導(dǎo),含課練、作業(yè)) 個(gè)人備課 一、引入新課 為了合理利用水、煤等能源,發(fā)電站通常修建在靠近這些天然能源的地方。但用的工廠、生活用戶分布卻很廣泛,有的離電廠很遠(yuǎn)。因此就需要把電能輸送到遠(yuǎn)方,電能便于輸送,用輸電導(dǎo)線把發(fā)電機(jī)和用電設(shè)備連接起來,就可以輸送電能。這就是輸送電能的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。 輸送電能的基本要求是:安全可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì) 可靠指保證供電線路可靠地工作,少有故障和停電;保質(zhì),就是保證電能的質(zhì)量——電壓、頻率穩(wěn)定;經(jīng)濟(jì),則是輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低,電能損耗少,電價(jià)低。 二、新課教學(xué) ΔU、ΔP 用電器 I 發(fā)電廠 U、P U` R 1.輸電導(dǎo)線上的功率損耗 任何導(dǎo)線都是具有電阻的,因而輸電過程中必然有一部分電能轉(zhuǎn)化成熱而損失。 功率損失:P損=I2R 這種損耗顯然是非常浪費(fèi)的,我們要盡量減少。一般要求這種損失不超過輸電功率的10% 怎樣減少輸電的功率損耗呢?可以有兩種方法: 一種是減少導(dǎo)線的電阻。由可知,當(dāng)L一定時(shí),為了減小電阻,可選用電阻率小、截面積S大的導(dǎo)線,目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導(dǎo)線材料。但是要增大導(dǎo)線的截面積,就要多耗費(fèi)金屬材料,這不但使造價(jià)提高,而且會(huì)使金屬導(dǎo)線太重,甚至實(shí)際無法做到。 例1:把功率為200KW的電能用鋁線輸送到10Km以外的地方,要使功率損耗為輸電功率的10%,用110V的電壓輸電,導(dǎo)線的截面積約需多大?(ρ=2.910-8Ωm) (P損=20010310%=UI,I=P損/U=181A??;P損=I2R 求得S=96000mm2) 另一種方法是減小導(dǎo)線中的電流,在導(dǎo)線電阻不變的情況下,電流如果減小為原來的百萬分之一,功率損失P損=I2R就減小為原來的萬分之一。輸電功率的大小不能隨意改變,由P=UI可知,當(dāng)P一定時(shí),只要提高U,就能減小I。這就是要采用高壓輸電的道理。 例2:在例1中,若把電壓提高100倍,即11KV,則導(dǎo)線的截面積只需9.6mm2。 2.輸電導(dǎo)線上有電壓損失 輸電導(dǎo)線有電阻,歐姆定律告訴我們,電流通過導(dǎo)線時(shí),會(huì)在線路上產(chǎn)生電壓降,這就使得輸電導(dǎo)線末端的電壓U,比起始端電壓U低。這個(gè)差值ΔU=U-U.,稱電壓損失。對(duì)于交流輸電來說,既有電阻造成的電壓降損失ΔU=IR,也有感抗和容抗造成的電壓損失。 線路上的電壓損失太大,送到用電設(shè)備的電壓就會(huì)太低,通常要求線路上的電壓損失不超過直覺輸電電壓的10%-15%。 減小電壓損失的辦法也有兩種: 一是增大導(dǎo)線的截面積,這種方法只在低壓照明電路上才較有效。 一是提高輸電電壓(即減小輸電電流) 通過以上分析,我們看到,無論從減小輸電的功率損失,還是減小電壓損失方面都要求提高輸電電壓,來減小輸電電流。 但也不是電壓越高就越好,電壓越高,對(duì)線路的絕緣性要求就越高,修建線路的費(fèi)用就會(huì)增大,且對(duì)變壓器的性能要求也更高。故實(shí)際應(yīng)用要綜合考慮各種因素,選擇合適的輸電電壓。 教師指出:目前我國遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有110KV、220KV、330KV、500KV等。 三、鞏固練習(xí) 輸送4800KW的電功率,采用110KV高壓輸電,若不考慮電抗的影響,輸電導(dǎo)線中的電流是多少安?如果用110V輸電,輸電導(dǎo)線中的電流將是多大? 四、作業(yè)布置 教 學(xué) 后 記- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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