电能的输送教案

教案 时间:2018-06-02 我要投稿

  (一)教学目的

  1.了解电能输送过程。

  2.知道高压输电的道理。

  3.培养学生运用物理规律和公式分析实际问题的能力。

  (二)教具

  1.电能输送过程的挂图一幅(带有透明胶)。

  2.小黑板一块(抄有题目)。

  (三)教学过程

  1.引入新课

  讲述:前面我们学习了电磁感应现象和发电机,通过发电机我们可以大量地生产电能。比如,葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能,发电功率可达271.5万千瓦,这么多的电能当然要输到用电的地方去,今天,我们就来学习输送电能的有关知识。

  板书:〈第三节电能的输送〉

  2.进行新课

  (1)输送电能的过程

  提问:发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢?如:葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢?很多学生凭生活经验能回答:是通过电线输送的。在教师的启发下学生可以回答:是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的。

  出示:电能输送挂图,并结合学生生活经验作介绍。

  板书:〈1.输送电能的过程:发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位。〉

  (2)远距离输电为什么要用高电压?

  提问:为什么远距离输电要用高电压呢?学生思考片刻之后,教师说:这个实际问题就是我们今天讨论的重点。

  板书:〈2.高压输电的道理〉

  分析和讨论的思路是:输电→导线(电阻)→发热→损失电能→减小损失。

  讲解:输电要用导线,导线当然有电阻,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽略。列举课本上的一组数据。电流通过很长的导线要发出大量的热,请学生计算:河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧,如果通的电流是1安,每秒钟导线发热多少?学生计算之后,教师讲述:这些热都散失到大气中,白白损失了电能。所以,输电时,必须设法减小导线发热损失。

  提问:如何减小导线发热呢?

  分析:由焦耳定律Q=I2Rt,减小发热Q有以下三种方法:一是减小输电时间t,二是减小输电线电阻R,三是减小输电电流I。

  提问:哪种方法能被实际使用呢?

  讨论:第一种方法等于停电,没有实际价值。第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。适用的超导材料还没有研究出来。排除了前面两种方法,就只能考虑第三种方法了。从焦耳定律公式Q=I2Rt可以看出,第三种办法是很有效的:电流减小一半,损失的电能就降为原来的四分之一。通过后面的学习,我们将会看到这种办法也是很可行的。

  板书结论:〈①要减小电能的损失,必须减小输电电流。〉

  讲解:另一方面,输电就是要输送电能,输送的功率必须足够大,才有实际意义。

  板书:〈②输电功率必须足够大。〉

  提问:怎样才能满足上述两个要求呢?

  分析:根据公式P=UI,要使输电电流I减小,而输送功率P不变(足够大),就必须提高输电电压U。

  板书:〈高压输电可以保证在输送功率不变,减小输电电流来减小输送电的电能损失。〉

  (3)变压器能把交流电的电压升高(或降低)

  讲解:在发电站都要安装用来升压的变压器,实现高压输电。但是我们用户使用的是低压电,所以在用户附近又要安装降压的变压器。

  讨论:高压电输到用电区附近时,为什么要把电压降下来?(一是为了安全,二是用电器只能用低电压。)

  板书:〈3.变压器能把交流电的电压升高或降低〉

  (4)引导学生看课本的最后两个自然段,了解我国输电电压,知道输送电能的优越性。

  3.小结:输电过程、高压输电的道理。

  4.作业:出示小黑板上的题目。

  葛洲坝电站发电功率约271.5万千瓦,如果用1000伏的电压输电,输电电流是多少?如果输电线电阻是200欧,每秒钟导线发热损失的电能是多少?如果采用100千伏的高压输电呢?

  (四)说明:

  1.本节是应用物理规律和公式分析实际问题,采用讨论式的教学方式较好。

  2.对于高压输电,学生可能会提出这样的问题:高压输电时电压很高,怎么会使电流减小呢?这不与欧姆定律矛盾吗?如果学生提出这样的问题,教师可作如下解释:变压器并不遵循欧姆定律工作,它的工作原理要到高中以后再学习。

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