【新教材】人教版高中物理选择性必修第二册3.4电能的输送—教案

教案
上课时间：年月日题课第三章交变电流第二节电能的输送课型新课时 1
教学目标1.了解电能的输送过程，了解高压输电是降低远距离输电损耗的有效途径，会用相关知识解释实际的输电问题。

知道输电线上的功率损失和减少功率损失的方法
2.经历远距离输电模型的过程，体会建立理想模型的思维方法。

3.知道电网供电是远距离输电的重要发展。

学习重点高压输电原理区别输电线上损失的功率和输电功率；输电线上损失的电压和输电电压。

学习难点对立远距离输电模型模型及理解各物理量的关系
教学过程
教学环节（含备注）教学内容
引入新课
进行新课讲与讨论（一）引入新课
电能的从电厂转移到用户，需要设备？
（二）进行新课
1、阅读教材61页，思考并回答
（1）输送电能的基本要求是什么？
可靠；保质；．经济
（2）降低输电损耗有哪两个途径？
减小电流；减小电阻。

2.思考与讨论（教材62页）
3.结论：
（1）功率损失的原因
输电导线有电阻，电流通过电阻时，电能必有一部分转化为内能而损失掉。

（2）功率损失大小的计算
ΔP＝I2R，I为输电线路上的电流，R为线路电阻；
ΔP＝
ΔU2
R，ΔU为输电线路上损失的电压，R为线路电阻；
ΔP＝ΔUI，ΔU为输电线路上损失的电压，I为线路上的电流；
ΔP＝(
P
U)2ρ
L
S，P为输送电功率，U为输电电压，ρ为电阻率，L为输电线的总长度，S为横截面积。

练与议
（2）输电过程
电路被划分为三个独立的回路，每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律，串、并联电路规律，而变压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁。

（3）对高压输电(输送回路)中几个电压的理解
输送电压：输电线始端电压，如图中的U2。

用户电压：最终用户得到的电压，如图中的U4。

损失电压：输电线始端电压与末端电压的差值(ΔU＝U2－U3＝I2R)，形成的原因是输电导线有电阻，电流通过输电线时，会在线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压比起始端电压要低，这就是输电线上的电压损失。

（4）减小输电线路上电压损失的方法
根据ΔU＝IR可知有两种：
减小输电线路的电阻。

)减小输电电流I，即提高输电电压。

（5）基本关系式
功率关系P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3
电压、电流关系
U1
U2＝
n1
n2＝
I2
I1，
U3
U4＝
n3
n4＝
I4
I3
U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线
输电电流：I线＝
P2
U2＝
P3
U3＝
U2－U3
R线
输电导线上损耗的电功率：P线＝I线ΔU＝I2线R线＝⎝⎛⎭⎫
P2
U22R线
课堂练习2：（题见学案）答案：BC
解析：设输电电压为U，所输送的功率为P，输电线路总电阻为r，则输电电流I＝
P
U，线路的功率损失P损＝I2r＝
P2r
U2，可知P损∝
1
U2，当输电电压U升高为原来的n倍时，功率损失变为原来的
1
n2，故B正确；线路上的电压损失U损＝Ir＝
Pr
U，可知U损∝
1
U，当输电电压升高为原来的n倍时，电压损失变为原来的
1
n，故C正确。

课堂练习3：（题见学案）C正确。

解析输电线损失功率P损＝100×103×5% W＝5×103 W，所以，输电线上电流I2＝
P损
R总
＝25 A，升压变压器原线圈电流I1＝
P总
U1＝400 A，故升压变压器原、副
课堂总结课后作业：线圈匝数比
n1
n2＝
I2
I1＝
1
16。

升压变压器副线圈两端电压U2＝
n2
n1U1＝4 000 V，输电线损失电压U损＝I2R总＝200 V，降压变压器原线圈两端电压U3＝U2－U损＝3 800 V，故降压变压器原、副线圈匝数比为
n3
n4＝
U3
U4＝
190
11。

故选项C正确。

5.阅读：63页输电技术的发展
思考：为什么要研究直流输电?目前我国研究进展如何？
见板书设计部分
学案闯关检测部分
板书设计 3.4电能的输送
课后反思本节远距离输电模型的建立与应用是重点，涉及物理量及关系式较多，刚学不熟练，课堂练习速度比较慢，所以本节课堂练习量少。