电能的输送导学案

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电能的输送导学案

⎛ P ⎫ R ，1 ⎛ P ⎫ R ， 11 ( )A ．P ′＝U 2S ρ L B ．P ′＝P 2ρ LU 2S C ．P 用＝P －ρ L D ．P 用＝P ⎝1－U 2S ⎭ A.PR kU ，1nC.PR⎫ ( 第五章第五节电能的输送编号：15 制作人：高二物理组审核人：高二物理组日期：2017.3学习目标：1.了解交变电流从变电站到用户的输电过程.2.知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关，了解高压输电的道理．3.知道远距离输电线路的基本构成，会对简单的远距离输电线路进行定量计算．预习导航：一、输送电能的基本要求和降低输电损耗的两个途径：1．输送电能的基本要求：(1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障．(2)保质：保证电能的质量——_____和______稳定．(3)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少．2．降低输电损耗的两个途径：(1)输电线上的功率损失Δ P ＝___，I 为输电电流，r 为输电线的电阻． (2)降低输电损耗的两个途径思考：要减少输电损失，既可以增加导线的横截面积，又可以采用高压输电以减小输电线的电流，为什么远距离输电都要采用高压输电呢？二、电网供电：1．远距离输电基本原理：在发电站内用_____变压器_____，然后进行远距离输电，在用电区域通过降压变压器降到所需的电压．2．电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络．3．电网供电的优点电网供电可以减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡，保障供电的质量．使用电网，可以根据_____、水电、_____的特点，合理地调度电力．思考：为什么在用电高峰期家中的白炽灯灯光较暗？新课探究：合作探究一：输电线上的电压损失和功率损失物理情景一：假设两条输电线的总电阻为 r ，在如图所示的输电示意图中等效画为 r ，输送的功率为 P ，发电厂输出的电压为 U1.1．输电线上损失的电压为多少？怎样减小输电线上损失的电压呢？ 2．怎样计算输电线路损失的功率呢？如何减少输电线路的功率损失呢？例题 1：在远距离输电时，输送的电功率为 P ，输送电压为 U ，所用导线的电阻率为ρ ，横截面积为 S ，总长度为 L ，输电线损失的电功率为 P ′，用户得到的电功率为 P 用，则 P ′和 P 用的关系式正确的是U 2S ⎛ PρL 发散练习 1：通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率 P ，原线圈的电压 U 保持不变，输电线路的总电阻为 R.当副线圈与原线圈的匝数比为 k 时，线路损耗的电功率为 P 1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到 nk ，线路损耗的电功率为 P 2，则 P 1 和 P 2/P 1 分别为( )2 2 n B.⎝kU ⎭ kU ，n 2 D.⎝kU ⎭ n 2发散练习 2：在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有 ) A ．升压变压器的输出电压增大 B ．降压变压器的输出电压增大C ．输电线上损耗的功率增大D ．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大合作探究二：远距离输电电路分析物理情景二：1．当输电电压提高时，就会减小输电线上的电流，这是否与欧姆定律相矛盾？2．若升压变压器与降压变压器的匝数比恰好互为倒数关系，则升压变压器原线圈电压 U 1 与降压变压器副线圈电压 U 2 是否相等？例题 2：水力发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能，现在水力发电已经成为我国的重要能源之一．某小河水流量为 40 m 3/s ，现欲在此河段安装一台发电功率为 1 000 千瓦的发电机发电．(1)设发电机输出电压为 500 V ，在输送途中允许的电阻为 5 Ω ，允许损耗总功率的 5%，则所用升压变压器原、副线圈匝数比应是多少？(2)若所用发电机总效率为 50%，要使发电机能发挥它的最佳效能，则拦河坝至少要建多高？(g 取 10 m/s 2)发散练习 3：某水电站，用总电阻为 2.5 Ω 的输电线输电给 500 km 外的用户，其输出电功率是 3×106 kW.现用 500 kV 电压输电，则下列说法正确的是( )A ．输电线上输送的电流大小为 2×105 AB ．输电线上由电阻造成的损失电压为 15 kVC ．若改用 5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为 9×108 kWD ．输电线上损失的功率为Δ P ＝U 2/r, U 为输电电压，r 为输电线的电阻发散练习 4：一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 500 kW ，端电压为 500 V ，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 1.5 Ω ，降压变压器的输出电压为 220 V ，不计变压器的能量损耗．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．。

5.5 电能的输送导学案

导学案：第五节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，知道输电过程.2.知道什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失.3.知道什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失.4.理解远距离输电要用高压.教学重点：找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少P与U的损失.教学难点：理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU.一、输电线上的功率损失和电压损失输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济.可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电.保质，就是保证电能的质量，即电压和频率稳定.经济是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小，电价低.远距离大功率输电面临的困难是在输电线上有损失和损失.输电线上功率损失的原因是 .功率损失的表达式是 .如何减小输电线上的电压损失？ .如何减小输电线的电阻呢？ .如何减小输电线中的电流呢？ .二、几种输电模式低压输电: 输电功率为100 kW以下，距离为几百米以内，一般采用220V的电压输电.高压输电: 输电功率为几千千瓦到几万千瓦，距离为几十千米到几百千米，一般采用35 kV或110 kV的电压输电.超高压输电：输电功率为10万千瓦以上，距离为几百千米，必须采用220 kV或更高的电压输电.我国远距离输电采用的电压有哪几种？ .大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？ . 三、远距离输电原理图根据电路图并写出各部分关系式：四、例题分析例 1.某交流发电机输出功率为5×105 W，输出电压为U=1.0×103 V，假如输电线的总电阻R=10 Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380 V.（1）画出输电线路的示意图（标明各部分的符号）（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？画出电路图并写出各部分关系式并解答：例2.单相交流发电机的路端电压为220V，输出的电功率为4400W，发电机到用户单根输电线的电阻为2Ω，求：（1）用户得到的电压和电功率各是多少？（2）如果用变压比为1∶10的升压变压器升压后向用户输电，用户处再用变压比为10∶1的降压变压器降压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？。

3.4电能的输送导学案-高二下学期物理人教版选择性

第三章第4节电能输送学科：物理授课人：马魁芳授课班级：二年十四班〖教学目标与核心素养〗物理观念∶只能电能的输送其实也就是能量的输送，其过程中电压与功率都存在着必然的损耗。

科学思维∶通过降低输电损耗的分析，体会科学思维的在构建物理模型中的重要作用。

科学探究：培养学生运用物理规律和公式分析解决实际问题的能力。

科学态度与责任∶通过对简单的远距离输电线路分析与计算，体会科技对社会发展的推动作用。

〖教学重难点〗教学重点：理论分析如何减少能量损耗和理解远距离输电原理图。

教学难点：对远距离输电原理图的理解。

〖教学过程〗视频引入我国很多发电厂建在能源聚集的西部地区，而用电量大的城市多在东部沿海地区。

从发电厂到用电量大的区域的远距离输电中，如何减少电能的损耗?引入课题：这就涉及到了远距离输电的问题。

知识点一：输送电能的基本要求：、、知识点二：降低输电损耗的两个途径：1、2、1.(多选) 特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低.我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术.假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP，到达B处时电压下降了ΔU.在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV特高压输电.输电线上损耗的电功率变为ΔP′，到达B处时电压下降了ΔU′.不考虑其他因素的影响，则（）A.ΔP′＝14ΔP B.ΔP′＝12ΔPC.ΔU′＝14ΔU D.ΔU′＝12ΔU2.某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为6V，定值电阻R1=R2=20Ω，小灯泡L1、L2的规格均为“6V 1.8W”，理想变压器T1、T2原副线圈的匝数比分别为1∶3和3∶1．分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，（）A. L1与L2一样亮B. L2比L1更亮C. R1上消耗的功率比R2的大D. R1上消耗的功率比R2的小知识点三：远距离输电的电路分析电压关系：电流关系：功率关系：输电线路功率损失的计算方法：3.一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为500 kW，升压变压器原线圈两端的电压为500 V，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1.5 Ω，降压变压器的输出电压为220 V，变压器均为理想变压器，求：(1)升压变压器副线圈两端的电压；(2)输电线上的功率损失及用户得到的功率；(3)降压变压器原、副线圈的匝数比.知识点四：电网供电。

5.5 电能的输送(导学案)

5.5电能的输送[学习目标] 1.理解远距离输电线上的能量损失与哪些因素有关.2.应用理想变压器、电路知识对简单的远距离输电线路进行定量计算.3.了解交变电流从发电站到用户的输电过程．【课前预学案】一、降低输电损耗的两个途径1．输送电能的基本要求(1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障．(2)保质：保证电能的质量——和稳定．(3)经济：输电线路建造和运行的费用，电能损耗．2．输电线上的功率损失：P＝，I为输电电流，r为输电线的电阻．3．降低输电损耗的两个途径(1)减小输电线的电阻：在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率小的金属材料，还要尽可能增加导线的横截面积．(2)减小输电线中的电流：为减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电电压．二、电网供电1．远距离输电的基本原理：在发电站内用变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过变压器降到所需的电压．2．电网：通过网状的输电线、，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电．3．电网输电的优点(1)降低一次能源的运输成本，获得最大的．(2)减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡，保障供电的．(3)合理调度电力，使的供应更加可靠，质量更高．一、降低输电损耗的两个途径如图所示，假定发电厂输出的电压为U，输送功率为P，输电线路中的电流是I，两条导线的总电阻是r(在图中把导线电阻集中画为r)．那么：(1)用户两端的电压是多大？(2)用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？(3)输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低功率损耗有哪些途径？【知识强化】1．输电线上的电压损失(如图)ΔU＝U－U′＝Ir＝PU r.2．输电线上的功率损失(如图2)(1)ΔP＝I2r，其中I为输电线上的电流，r为输电线的电阻．(2)ΔP＝ΔU·I或ΔP＝(ΔU)2r，其中ΔU为输电线上的电压损失．3．减少电压损失和功率损失的方法(1)减小输电线的电阻r，根据r＝ρLS，可减小电阻率ρ，目前一般用电阻率较小的铜或铝作为导线材料；也可增大导线的横截面积S，但这要多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难．(2)减小输电电流I，根据I＝PU，在输送功率P一定，输电线电阻r一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输送电流可减为原来的1n，输电线上的功率损耗将降为原来的1n2.例1 三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦． (1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？(2)在(1)情况下，某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损失的功率为多少？它与输出功率的比值是多少？(3)若将输出电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？输电线上损失的功率又为多少？它与输出功率的比值是多少？例2 采用220 kV 高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的14，输电电压应变为( )A ．55 kVB ．110 kVC ．440 kVD ．880 kV二、远距离高压输电电路中的各种关系某发电站向远处输电的示意图如图所示，其中各部分的物理量已在图上标注，在这个电路中包括三个回路．(1)结合闭合电路的知识，分别分析三个回路中各物理量之间的关系(发电机内阻、n 1、n 2、n 3、n 4线圈的电阻均忽略不计)．(2)若两个变压器均为理想变压器，则每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系？例3 发电机两端的电压为220 V ，输出功率44 kW ，输电导线的总电阻为0.2 Ω，如果用原、副线圈匝数比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户．(1)画出全过程的线路示意图； (2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送给用户，求用户得到的电压和功率．【课后反思】。

电能的输送导学案

5.5电能的输送导学案【课前预习】1．远距离输电的基本原理：在发电站内用________变压器________电压，然后进行远距离输电，在用电区域通过________变压器________所需的电压．2．输电线上的功率损失P ＝________，降低输电损耗的两个途径为：______________________，________________________.3．现代的直流输电，只有________这个环节使用高压直流，________、________及____________仍然是交变电流．发电机发出的交变电流经变压器升压后，由换流设备将________变为________，高压的直流经远距离传输后，再由换流设备将________换为__________，然后，配电所的变压器再将高压交变电流________成适合用户的电压、电流，送达用户．4．下列关于电能输送的说法中正确的是( )A ．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济B ．减小输电导线上功率损失的惟一办法是采用高压输电C ．减小输电导线上电压损失的惟一方法是增大输电线的横截面积D ．实际输电时，要综合考虑各种因素，如输电功率的大小、距离远近、技术和经济条件等5．输电导线的电阻为R ，输送电功率为P .现分别用U 1和U 2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为( )A ．U 1∶U 2B ．U 21∶U 22C ．U 22∶U 21D ．U 2∶U 16．如图1所示为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述错误的是( )图1A ．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B ．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C ．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D ．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好【课堂学习】知识点一线路损耗问题1．发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电线电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校输入电压为U 2，下列计算输电线损耗的式子中，不正确的是( )A ．U 21RB ．(U 1－U 2)2RC ．I 2RD ．I (U 1－U 2)选修模块3-2 第五章第5节2．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P 0，输电电压为U ，输电导线的总电阻为R .则下列说法正确的是( )A ．输电线上的电流I ＝U RB ．输电线上的电流I ＝P 0UC ．输电线上损失的功率P ＝(P 0U)2R D ．输电线上损失的功率P ＝U 2R知识点二远距离输电线路中各物理量的关系3．一台发电机最大输出功率为4 000 kW ，电压为4 000 V ，经变压器T 1升压后向远方输电．输电线路总电阻R ＝1 kΩ.到目的地经变压器T 2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V,60 W)．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T 1和T 2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则下列说法错误的是( )A ．T 1原、副线圈电流分别为103 A 和20 AB ．T 2原、副线圈电压分别为1.8×105 V 和220 VC ．T 1和T 2的变压比分别为1∶50和40∶1D ．有6×104盏灯泡(220 V ,60 W)正常发光4．某小型水电站的电能输送示意图如图2所示，发电机的输出电压为200 V ，输电线总电阻为r ，升压变压器原副线圈匝数分别为n 1、n 2，降压变压器原副线圈匝数分别为n 3、n 4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V 的用电器正常工作，则( )图2A.n 2n 1>n 3n 4B.n 2n 1<n 3n 4C ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D ．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率【方法技巧】关于远距离输电问题的解题技巧5．发电机的端电压220 V ，输出电功率44 kW ，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用初、次级匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户；则(1)画出全过程的线路示意图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率．6．在远距离输电时，输送的电功率为P ，输电电压为U ，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S ，总长度为L ，输电线损失的电功率为P ′，用户得到的电功率为P 用，则下列关系式正确的是( )A ．P ′＝U 2S ρLB ．P ′＝P 2ρL U 2SC ．P 用＝P －U 2S ρLD ．P 用＝P (1－PρL U 2S)。

《电能的输送》导学案

《电能的输送》导学案一、学习目标1、理解输电过程中电能损失的主要原因。

2、知道减少电能损失的途径，掌握高压输电的原理。

3、了解电网供电的优点和意义。

二、知识回顾1、电功率的计算公式：＄P ＝ UI$，其中$P$表示电功率，＄U$表示电压，＄I$表示电流。

2、焦耳定律：＄Q ＝ I^2Rt$，其中$Q$表示电热，＄I$表示电流，＄R$表示电阻，＄t$表示时间。

三、新课导入我们在日常生活中使用的电能是通过输电线路从发电厂输送到我们家中的。

但是，在电能的输送过程中会存在能量的损失。

那么，如何减少这些损失，实现高效的电能输送呢？这就是我们今天要学习的内容。

四、新课讲授1、输电线上的电能损失（1）电能损失的原因输电线上存在电阻，当电流通过输电导线时，会有一部分电能转化为热能而损失掉。

（2）电能损失的计算设输电电流为$I$，输电线电阻为$R$，则在时间$t$内，输电线上损失的电能为：＄Q ＝ I^2Rt$2、减少电能损失的途径（1）减小输电线的电阻①选用电阻率小的金属材料来制造输电线。

②增加输电线的横截面积。

（2）减小输电电流在输送电功率一定的情况下，根据$P ＝ UI$，要减小电流$I$，就必须提高输电电压$U$。

3、高压输电的原理（1）分析高压输电的过程假设发电站输出的电功率为$P$，输电电压为$U$，输电电流为$I$，输电线电阻为$R$。

则发电站输出的电压$U_1$经过升压变压器升高到$U_2$后进行输送，到达用户端时，再通过降压变压器将电压降低到用户所需的电压$U_4$。

（2）推导高压输电时电能损失的表达式输电线上损失的电功率：＄P_损＝ I^2R ＝（＼frac{P}｛U}）＾2R$可以看出，当输电功率$P$一定时，输电电压$U$越高，输电电流$I$越小，输电线上损失的电功率$P_损$就越小。

4、电网供电（1）电网的构成电网是将多个电厂、变电站、输电线路和用户连接起来形成的供电网络。

（2）电网供电的优点①可以在不同地区之间调节电能的供需平衡，提高供电的可靠性。

3.4电能的输送导学案高二下学期物理人教版选择性

3.4电能的输送【学习目标】1.了解输电线上电能的损失与哪些因素有关。

2.理解减小电能损失的途径以及高压输电的原理。

3.知道远距离输电的典型电路，并能利用变压器和电路的规律解决实际问题。

【重点难点】1、电能输送中的电压损失和功率损耗的计算2、两组变压器的物理量的关系计算。

【预习问题】一、降低输电损耗的两个途径1.输送电能的基本要求：（1）可靠：（2）保质：（3）经济：2.降低输电损耗的两个途径：要减少输电线路上的功率损失，由公式P损＝I2R线知，必须或减。

（1）要减小电阻，从R＝ρlS看，在输电距离一定的情况下，可以增大导线的横截面积，但过粗的导线会耗费太多的金属材料，同时也给铺设线路带来困难；还可以选用电阻率较小的导体。

（2）从公式P＝UI来看，在保证功率不改变的情况下，要减小输电电流就必须。

【课堂学习过程】任务一：电能输送中的电压损失和功率损耗学生独立思考小组讨论展示工作原理1．电压损失输电线始端电压U与输电线末端电压U′的差值U损＝U－U′＝ (I为输电电流，R为输电线的电阻)。

2．功率损耗(1)远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损耗，损耗的功率P损＝。

(2)若输电线上损失的电压为U损，则功率损耗还可以表示为P损＝，P损＝U损I。

3．减小电压损失和功率损耗的两个途径(1)减小输电线的电阻在输电距离一定的情况下，为了减小输电线的电阻，应当使用电阻率的金属材料，还要尽可能导线的横截面积。

(2)减小输电电流I由P＝UI可知，当输送功率一定时，输电电压可以减小电流。

【例1】如果用220V和11kV两种电压来输电，设输送的电功率、输电线上功率损失、导线的长度和电阻率都相同，则两次输电导线的横截面积之比为（）A．1∶2500 B．2500∶1C．1∶250 D．250∶1【针对训练1】交流发电机的输出电压为U，采用如图所示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数的比值为m，降压变压器原、副线圈匝数的比值为n，输电导线电阻为r，用户的工作电压为U，下列说法正确的是（）A．m>1B．n<1C．输电线上损失的功率为2221mn Um r（）D．输电线上损失的功率为2 U mr任务二、电网供电学生独立思考小组讨论展示工作原理1．远距离输电的基本原理：在发电站内用压器，然后进行远距离输电，在用电区域通过变压器所需的电压。

3.4 电能的输送(导学案)

3.4 电能的输送1.了解电能的输送过程中电压与功率都存在着必然的损耗；2.知道降低输电损耗的两个途径要从控制输电电阻，提高输电电压作为出发点来进行研究；3.能够结合物理规律与公式推导出U 用、U 损、P 用、P 损的表达式，并清楚表达式中各物理量的意义及相互关系。

【重点】高压输电的基本工作原理及降低电能消耗的两种途径。

【难点】高压输电的数学推导过程及各物理量之间的相互关系。

【课前自主学习】一、知识前置1. 减少输电线上电能损失的方法(1)减小输电线的电阻R 线．由R 线＝ρL S知，可采用加大导线的__________、采用__________的材料做导线．(2)减小输电导线中的电流．在输电功率一定的情况下，根据P ＝UI ，要减小电流，必须提高__________．2. 远距离输电各物理量间的关系(如图所示)(1)电压、电流关系：U 1U 2＝n 1n 2＝I 2I 1，U 3U 4＝n 3n 4＝I 4I 3，U 2＝________＋U 3，I 2＝I 3＝I 线． (2)功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝________＋P 3.(3)输电电流：I 线＝P 2U 2＝P 3U 3＝________． (4)电压损失：(1)ΔU ＝________；(2)ΔU ＝________．(5)功率损失：(1)ΔP ＝P 2－P 3；(2)ΔP ＝__________＝ΔU 2R 线. 二、新知学习一、电能的输送1.思考：我国很多发电厂建在能源聚集的西部地区 , 而用电量大的城市多在东部沿海地区。

从发电厂到用电量大的区域的远距离输电中，如何减少电能的损耗？风力发电高压输电2.电能的突出优点便利性：便于远距离输送3.输送电能的基本要求可靠：保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电保质：保证电能的质量（电压和频率稳定）经济：输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小二、输电损耗的两种形式1、电压损失2、电功率损失输电电流，I=_______;电压损失U损=_______;功率损失P损=_______;用户得到U用=_______;用户得到P用=_______;随堂思考与讨论1.怎样计算输电线路损失的功率?2.在输电电流一定的情况下,如果线路的电阻减为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一? 在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一?3.通过第2步的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效？4.怎样计算用户消耗的功率P用？三、降低输电损耗的两个途径如果输送的电功率为P，输送电压为U，输电线的总长度为L，横截面积为S，电阻率为。

电能的输送导学案

电能的输送导学案一、导言电能是一种重要的能源形式，它的输送和利用对于现代社会的正常运转至关重要。

本导学案将带领学生深入了解电能的输送原理和方法，培养学生关于电能的基本概念和操作技能，以及对电能的合理利用的能力。

二、电能的定义与特点1. 电能是指带电粒子在电场中具有的能量。

电场是指电荷在周围空间形成的电场力场，带电粒子在电场中受到电场力而获得了能量，这部分能量即为电能。

2. 电能的特点包括：- 电能属于一种易于传导的能量形式，能够在导体中快速传输；- 电能的输送不会产生化学反应，不会导致能源损失；- 电能可以转化成其他形式的能量，如热能、光能等；- 电能可以灵活控制，可以选择是否进行输送或转化；三、电能的输送方式1. 直接输送：将电能通过导线直接传输给目标设备或用户。

这种方式常用于低压电力供应，如家庭用电。

需要注意的是，直接输送时应遵循一定的安全操作规范，以避免电击等意外伤害。

2. 间接输送：通过变压器或电缆等设备将电能从发电厂输送到目标设备或用户。

这种方式在长距离输送和高压电力供应中常见。

四、电能输送的主要设备1. 变压器：变压器是电能输送中的重要设备。

通过变压器可以实现电压的升降，将高电压输送到远离发电站的目标地点，或将低电压升高以适应某些特殊设备的需要。

2. 电缆：电缆是一种用于输送电能的导线，其内部包含不同类型的电线和绝缘层以确保安全可靠的输送。

3. 开关设备：用于控制电能的传输和分配的设备，如断路器、开关等。

它们可以在需要时打开或关闭电路，确保电能的有效传输和使用。

五、电能利用的环节1. 发电环节：在发电厂将非电能转化为电能的过程中，电能的输送起到了关键作用。

发电方式有多种，如火力发电、水力发电、核能发电等，但无论采用何种方式，电能必须通过输送才能送达用户。

2. 输电环节：电能从发电厂输送到目标地点或用户的过程，包括高压输电和配电。

输电线路通常由高压电缆和电缆塔组成，以确保电能安全可靠地输送。

电能的输送导学案

电能的输送导学案主备：付喜明研备：高二物理组：赵钧付喜明刘国强【学习目标】1、能说出远距离输电时输电线上的电压损失和功率损失与哪些因素有关及减小损失的方法。

（重难点）2、能说出应用高压输电的道理以及远距离输电线路的基本构成，会对简单的远距离输电线路进行定量计算。

（重点）【学法指导】1、注意能量守恒在升压变压器、输电线路、降压变压器中的应用！2、闭合电路欧姆定律在变压器原线圈和副线圈中的应用！课前热身（研读教材、自主解标）1、电阻定律2、电功率3、变压器原、副线圈关系4、输电线上的功率损失P＝______降低输电损耗的两个途径为：_____________，_____________5、远距离输电基本原理：在发电站内用________变压器______电压，然后进行远距离输电，在用电区域通过______变压器______所需的电压．课堂探究一、自主学习（独立完成、记录疑问）聚焦目标一：线路损耗问题在实际生活中，为了合理地利用天然资源，水电站要建筑在河流上，火电站有时要建筑在煤矿附近。

但是用电的地方却分布很广，有的地方离发电站很远。

因此就需要把电能输送到远方。

电能便于输送，用输电导线把电源和用电设备连起来，就可以输送电能了。

输送电能的基本要求是远距离输电面临的问题电流流过输电导线时，由于电流的热效应，必然有一部分电能转化成热而损失掉。

假定输电线路上的电流为I，用户端的电压为U，两条导线的总电阻为r，在下图中，导线的电阻集中画为一个电阻r. 1：讨论产生损耗的原因，影响因素有：2：如何解决导线中电能的损耗？方案一：方案二：3：讨论、分析两个方案的可行性方案一:由电阻定律可知，在输电线长度L一定的情况下，为了减小电阻，应当选用、的导线。

目前一般用电阻率较小的作导线材料。

但是，要增大导线的横截面积，就要多耗费金属材料，，给架线带来很大困难。

方案二：减小导线中的电流I，在导线电阻不变的条件下，电流如果减小到原来的百分之一，由功率损失公式得损失功率减小到原来的问题一：在输送电流一定的情况下，输电线的总电阻减为原来的一半，损失的功率减为原来的几分之几？问题二：在输电线的总电阻一定的情况下，输电线的电流减为原来的一半，损失的功率减为原来的几分之几？你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效？问题三：怎样才能保证电功率不变的情况下，使输电的电流减小呢？实际输电过程中，输电电压是不是越高越好呢？问题四：怎样才能实现升高电压呢？升压后的电能输送到用户后，能直接用吗？还需要怎么办？聚焦目标二: 高压输电阅读教材并研究远距离输电原理图，并分析各个量之间的关系。

人教版高中物理选修32第五章第5节电能的输送导学案

[课时22] 第5节电能的输送适用年级：高二，所需课时：1课时概述这是一节介绍物理知识的常识课。

在学习了“电能的获得”后，通过阅读课文，查阅课文中的插图，以及观察高压输电的模型等方法，让学生知道发电机发出的电能是怎么样通过电网传递到远距离的千家万户，知道确保电网的安全和稳定运行是现代社会的重要保障。

[三维学习目标](一)、知识与技能1．知道“便于远距离输送”是电能的优点。

2．知道电能输送过程中有功率损失和电压损失，理解降低这两种损失的途径。

3．知道输电过程的几个环节，并能够画出示意图，根据示意图会进行简单的计算。

4．了解电网供电的优点。

5．了解输电的新技术。

(二)、过程与方法1．通过阅读、思考与讨论，提高学生分析解决实际问题的能力。

2．通过理论探究与演示实验验证相结合，培养学生的科学研究方法。

(三)、情感态度与价值观体会物理知识在生产、生活中的巨大作用，激发学生学好知识投身祖国建设的热情。

[重点与难点]重点：设计电能输送的示意图，并理解输电过程中的电压损耗和能量损耗的关系。

难点：输电过程中要保证输送功率不变，理解输电过程中的电压损耗和能量损耗的关系。

[教学方法]学生自主学习，讨论分析，教师讲授。

[预期的学习成果]1.知道减少输电损失的方法。

2.会计算电能输送过程中的功率损失和电压损失。

3.能说出输电过程的几个环节，并能画出示意图。

4.能运用输电示意图进行简单计算。

[所需教学材料和资源] (在此列出学习过程中所需的各种支持资源) 具备上网及投影功能的多媒体教室或网络教室[评价设计]1.通过预习检查，检测目标1的达成2.通过习题2的回答，检测目标2的达成3.通过习题的回答，检测目标3、4的达成[教学过程](一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）、创设情境，导入新课人们常把各种形式能（如水流能、燃料化学能、原子能）先转化为电能再进行传输，这是因为电能可以通过电网来传输.那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题？请同学们带着下列问题看书，然后再回答.1.为什么要远距离输电？电站建在资源丰富的地区，距离用户远，故需远距离输电.2.输送电能的基本要求是什么？（1）可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。

5.5《电能的输送》导学案

课时5.5电能的输送1.了解输电导线电能损失的主要原因,知道减少电能损失的两条途径。

2.理解采用高压输电的原因,会求解输电导线上的功率损失等问题。

3.认识高压输电的局限性。

4.树立安全用电、节约用电的社会意识。

1.输电线路上的电压损失输电导线有电阻,电流通过输电导线时,会在线路上产生电势降落,致使输电线路末端的电压U3比起始端电压U2要低,这就是输电线路上的电压损失ΔU=①U2-U3。

2.输电线上的功率损失任何输电线都有电阻,存在功率损失。

(1)设输电电流为I,输电线的电阻为R,则输电线上的功率损失ΔP=②I2R 。

(2)设输送的电功率为P,输电电压为U,输电线的总长度为L、横截面积为S、电阻率为ρ,则输电电流为I=P,输电线电阻R=③。

输电线上的功率损失可表示为ΔP=④。

U3.减少输电线上功率损失的办法从大的方面来说,减少输电线上功率损失的办法有两个:(1)⑤减小输电线的电阻R 。

(2)⑥减小输电电流I(或提高输电的电压)。

主题1:降低输电损耗的两个途径(1)减小输电线的电阻是减少输电导线上的电功率损失的一个方面。

你认为有哪些减小输电线的电阻的办法?并分析其可行性。

(2)减小输电线的电流是减少输电导线上的电功率损失的一个方面。

你认为如何才能减小输电线的电流?并讨论其可行性。

主题2:做一做,说一说如图所示的演示实验,A、C与B、D之间是很长的电阻丝。

若把一个小灯泡接在非常靠近电源的A、B 两端,灯非常亮。

问题:(1)若把这个小灯泡接到离电源很远的C、D两端,灯光却很暗淡,这是为什么呢?(2)如果接入的电阻丝阻值一定,接一只灯时的亮度和同时并联几只灯的亮度是否相同?解释其现象。

主题3:从发电厂到用户的输电线路(1)我们日常生活都离不开电,可发电厂一般都建在火力资源或水力资源丰富的地区,离用电单位较远。

那么,从发电厂到用户,完整的输电线路是什么样的?请你画一个体现输电原理的电路图,将我们要考虑的物理量尽量标在上面。

高中-物理-教科版-选修3-2-第七节：电能的输送导学案

7.电能的输送[先填空]1．两种损失比较(1)由r＝ρlS知，导线一般选铝为材料，因而ρ一定，在导线长度l确定的情况下，要减小电阻，只能通过增大输电线的，这种方法给架设施工带来困难．(2)由P＝UI知，输送电功率不变的前提下，提高输电电压，会减小，从而减小导线上的发热损失和电压损失．这是降低两种损耗的有效途径．[再判断](1)由P＝UI知，功率损耗与电流成正比．()(2)电能的损耗受电流的影响比受电阻的影响更为显著．()(3)减小输电线电阻是降低电能损耗的最佳途径．()[后思考]电能输送中，U为输电电压，r为输电线电阻，则输电线中电流为I＝Ur对不对，为什么？[合作探讨]探讨1：“提高电压，降低电流”与欧姆定律矛盾吗？探讨2：减少输电线上的功率损失为什么要依靠高压输电？[核心点击]1．功率损失的原因在电能输送过程中，电流流过输电线时，因输电线有电阻而发热，电能必有一部分转化为内能而损失掉．2．功率损失的大小(1)设输电导线的总电阻为R，输电电流为I，则损失功率为P损＝I2R.(2)设输送的总电功率为P，输电电压为U，输电线的总长度为L，横截面积为S，电阻率为ρ，则输电电流I＝PU，输电线电阻R＝ρLS，所以输电线上的功率损失可表示为P损＝I2R＝⎝⎛⎭⎪⎫PU2·ρLS.3．减小功率损失的方法根据公式P损＝I2R可知，减小输电线路上功率损失的方法有两种：(1)减小电阻据R＝ρLS判断，①减小输电线的长度L：由于输电距离一定，所以在实际中不可能通过减小L来减小R.②减小电阻率ρ：目前，一般用电阻率较小的铜或铝作为输电线材料．③增大导线的横截面积S：这要多耗费金属材料，增大成本，同时给输电线的架设带来很大的困难．(2)减小输电导线的电流I据I＝PU判断，①减小输送功率：在实际中不能通过用户少用或不用电来达到减少损耗的目的．②提高输电电压U：在输送电功率P一定，输电线电阻一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，据P损＝⎝⎛⎭⎪⎫PnU2R可知，输电线上的功率损耗将降为原来的1n2.1．(多选)远距离输送交流电都采用高压输电，其优点是()A．可节省输电线的铜材料B．可根据需要调节交流电的频率C．可减少输电线上的能量损失D．可加快输电的速度2．某用电器离供电电源的距离为L，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ，该输电线的横截面积最小值是()A.ρLR B.2ρLIUC.UρLI D.2ULIρ3．(多选)在远距离输电时，输送的电功率为P，输送电压为U，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为L，输电线损失的电功率为P′，用户得到的电功率为P用，则P′、P用的关系式正确的是()A．P′＝U2SρL B．P′＝P2ρLU2SC ．P 用＝P －U 2SρL D ．P 用＝P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1－PρL U 2S[先填空]1．远距离输电系统在发电站附近用变压器，用输电线输送到远方，在用电地区附近，用变压器降到所需电压．远距离输电电路图如图271所示：图2712．直流输电(1)采用高压直流输电的原因当交流输电功率很大时，导线的、引起的电压及电能损失很大；同一电网供电的发电机同步运行，技术上也存在困难．(2)直流输电的使用环节：当前的直流输电，只有输电环节中使用直流． (3)直流输电系统发电机――交流――→交流――→直流输电线――→直流逆变器――交流―→交流用户[再判断](1)高压输电是通过减小输电电流来减小电路的电能损耗．( )(2)远距离输电时，若输送的电功率一定，输电电压越高，输电电流就越小，电能损失就越小，所以输电电压越高越好．( )(3)直流输电比交流远距输电技术要求更高，输电原理也更复杂．( ) [后思考]电网供电有哪些优点？[合作探讨]探讨1：一般远距离输电电压要经历几次变化？探讨2：请根据输电原理图(如图272所示)写出图中标出的各量之间的关系．图272[核心点击]1．对几个电压的理解图273输送电压：输电线始端电压，如图273中的U2.用户电压：最终用户使用的电压，如图中的U4.损失的电压：输电线始端电压与末端电压的差值(ΔU＝U2－U3)，形成的原因是由于输电导线上存在电阻和感抗．2．线路电压损失的原因输电导线有电阻，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，如图274所示，U为发电厂的输出电压，P为发电厂的输出功率，U′为用电设备两端的电压，P′为用电设备的输入功率，则输电线上损失的电压为ΔU＝U－U′＝IR.图2743．处理远距离输电问题的方法及步骤(1)处理方法：关键是抓住一图三线，一图即输电的电路图，三线即三个关系，功率关系、电压关系和电流关系，抓住一图三线，按照从前到后或从后向前的顺序，即可找到突破口．(2)处理输电问题的步骤：①画出图上所示的输电过程的示意图；②在示意图上标出各物理量，找出已知量、未知量和待求量；③围绕三条线展开分析．4．需要区分的几组概念(1)功率方面：输送电功率、线路损失功率、用户端功率．(2)电压方面：发电机输出电压、升压变压器输出电压、线路损失电压、降压变压器输入电压、用户电压．(3)电流方面：升压变压器原线圈中电流、输电导线中的电流、用户端电流．(4)电阻方面：发电机内阻、线路电阻、用户端用电器电阻．(5)变压器方面：升、降变压器，原、副线圈匝数等．总之，这些物理量不一定全用，但毕竟较多，使用时一定要明确各物理量表示的意义．4．小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户．设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器总功率的增加将导致()A．发电机的输出电流变小B．高压输电线路的功率损失变大C．升压变压器次级线圈两端的电压变小D．降压变压器次级线圈两端的电压变大5．发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电导线总电阻为R，通过导线上的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的功率下列表达式错误的是()A．U21R B．(U1－U2)2RC．I2R D．I(U1－U2)6．如图275所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输出电压为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损耗，使用2 kV高压输电，最后用户得到“220 V9.5 kW”的电能，求：图275(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1 n2；(2)输电线路导线电阻R；(3)用户降压变压器原、副线圈匝数比n3 n4.分析输电类问题时要注意的三点(1)要弄清输电导线的电阻是功率损失和电压损失的原因所在．(2)在高压输电中，一般是通过电流来计算相关的电压、功率或热量等．(3)结合欧姆定律、焦耳定律和变压器的相关知识来解出正确答案．。

5.5《电能的输送》导学案

高二物理第五节《电能的输送》学案学习目标：1．了解电能输送的过程。

2．知道高压输电的原理。

3．输电线上电压损失与功率损失的理解与应用。

4. 充分理解；; P=UI 中的物理量的对应关系。

重点难点：重点：高压输电的原理分析、各量之间的关系难点：送电、用电、耗电之间的关系及有关计算教学过程：一、新课准备：1复习旧知识：写出变压器的电压关系、电流关系及功率关系：、、。

二、新课探究: 阅读课本,解决下列问题1、输送电能的基本要求是什么？2、远距离大功率输电面临的困难是在输电线上有电能的损失。

那么输电线上电能损失的原因是设输电电压为U,输电线的电阻为R ，则:① 输电电流为； ②输电线上的电压和功率损失为△U= , △P= ； ③用户得到的电压和功率= ,= 。

3、根据理论分析，有哪些办法可以减少输电线上功率或电压的损失？其中哪种方法是最有效的？根据功率损失的表达式可知，要减少输电线上的功率损失，有两种途径：~IU'用电设备发电厂U P∆U ∆P一是 ,二是。

（1）如何减小输电线的电阻？（2）如何减小输电线中的电流？以上两个途径中，哪一个对于降低输电线路的损耗更有效？【实例探究】：(例题1)：远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n倍，则下列说法中正确的是（）A．输电线上的电流变为原来的n倍B．输电线上的电压损失变为原来的1/n2C．输电线上的电功率损失变为原来的1/nD．若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的n2倍4、思考：大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？设计画出远距离高压输电的原理图：1）电压关系：U1/U2= ，U3/U4= , U2与U3的关系 ;2）电流关系：I1/I2= ，I3/I4= ,I2与I3的关系 ;3）功率关系：P1= ，P3= ,P2与P3的关系 ;4）输电电流：I2= ;5）损失电压：U损= ;6）损耗功率： P 损= 。

电能的输送 导学案

电能的输送导学案

5.5 电能的输送 导学案

3.4电能的输送导学案-高二下学期物理人教版选择性

5.5 电能的输送(导学案)

电能的输送导学案

《电能的输送》 导学案

3.4电能的输送导学案高二下学期物理人教版选择性

3.4 电能的输送(导学案)

电能的输送导学案

电能的输送导学案

人教版高中物理选修32第五章第5节电能的输送导学案

5.5《电能的输送》导学案

高中-物理-教科版-选修3-2-第七节：电能的输送导学案

5.5《电能的输送》导学案

电能的输送导学案

5.5 电能的输送导学案

《电能的输送》导学案