电能的输送 导学案
电能的输送教案
电能的输送教案
教学目标:
1. 知识目标:了解电能的输送原理和方法。
2. 能力目标:能够解释电能的输送过程,并能够应用所学知识解决相关问题。
3. 情感目标:培养学生对电能利用的兴趣和热爱,并培养学生的动手实践能力。
教学重难点:
1. 重点:电能的输送原理和方法。
2. 难点:学生理解电能输送过程中的能量转换和损耗。
教学准备:
1. 教具准备:黑板、粉笔、教学PPT、实验器材等。
2. 实验准备:一块电阻丝、电源、导线、电流表、电压表等。
教学过程:
Step 1 引入(10分钟)
1. 使用PPT展示一幅图片,图片上有一座输电塔和导线,问学生这个图片中传递的是什么能量?
2. 引导学生思考,解释电能是如何从发电站输送到家庭的。
Step 2 知识讲解(15分钟)
1. 使用PPT讲解电能的传输原理,包括输电线路的组成和作用。
2. 讲解电能输送中的能量转换和损耗,如电能转换为热能、光能等。
3. 引导学生思考,如何减少电能输送过程中的能量损耗。
Step 3 实验操作(15分钟)
1. 给学生提供一块电阻丝、电源、导线、电流表和电压表等实验器材。
2. 指导学生按照要求进行实验操作,测量电流和电压并计算功率。
3. 引导学生思考,如何利用实验数据计算电能损耗。
Step 4 实验分析(15分钟)
1. 引导学生分析实验结果,以及实验过程中可能存在的误差和不确定性。
2. 引导学生思考,如何减少实验误差和提高测量精度。
Step 5 拓展延伸(15分钟)
1. 引导学生思考,电能的输送过程中还可能存在哪些问题和挑战。
2. 让学生自由发挥,讨论如何解决电能输送过程中的问题和挑战。
电能的输送教案范文
电能的输送教案范文
主题:电能的输送
一、教学目标:
1.了解电能的定义和特点;
2.掌握电能的输送方式;
3.了解电能输送中的能量损耗和电能损耗;
4.了解电能输送的现代技术和未来发展。
二、教学重点:
1.电能的定义和特点;
2.电能的输送方式。
三、教学难点:
1.电能输送中的能量损耗和电能损耗;
2.电能输送的现代技术和未来发展。
四、教学过程:
步骤一:导入(10分钟)
1.激发学生的学习兴趣,让学生认识到电在我们生活中的作用和重要性。
2.引入本节课的主题:“电能的输送”。
步骤二:讲授(30分钟)
1.定义电能:电能是指电子、电子空穴或离子在电场力作用下对单位
电量所做的功。(教师板书并解释)
2.电能的特点:可输送、易转化、易控制。
3.电能的输送方式:
a.直接输送:通过电线将电能从发电厂直接传输给负载。
b.间接输送:通过变压器、输电线路等设备进行输送。
步骤三:拓展(20分钟)
1.能量损耗:电能输送过程中会发生能量损耗,主要包括线路电阻损
耗和变压器缺陷损耗等。
2.电能损耗:电能输送过程中会有一部分电能转化为热能,造成电能
损耗。
3.现代技术和未来发展:
a.智能电网:通过信息技术和通信技术实现电力系统的自动化调度和
智能管理。
b.高温超导技术:使用超导材料传输电能,降低输电损耗。
c.无线输电技术:利用电磁场实现电能的跨越式传输,减少电线损耗。
步骤四:复习总结(10分钟)
1.对电能的定义和特点进行复习和巩固。
2.对电能的输送方式进行回顾和总结。
3.提醒学生关注现代技术和未来发展。
五、教学延伸:
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.
《电能的输送》教案完美版
《电能的输送》教案完美版
第一章:电能的基本概念
1.1 电能的定义
电能是指电力在一段时间内所做的功,是电力和时间的乘积。
公式:电能(E)= 功率(P)×时间(t)
1.2 电能的单位
电能的单位是焦耳(J),也可以用千瓦时(kWh)表示。
1千瓦时= 1000瓦×3600秒= 3.6 ×10^6焦耳
第二章:电能的测量
2.1 电能表的作用
电能表是用来测量电路中消耗的电能的仪器。
电能表的读数显示了电路中消耗的电能量。
2.2 电能表的安装与读数
电能表应安装在电路的合适位置,通常在电表箱中。
电能表的读数方法:先读取黑色数字,再读取红色数字,读取小数点后的数字。第三章:电能的传输方式
3.1 输电线路的类型
输电线路分为高压输电线路和低压输电线路。
高压输电线路主要用于长距离输电,低压输电线路主要用于城市和农村的电力供应。
3.2 输电线路的构成
输电线路由输电塔、导线、绝缘子、接地线等构成。
输电塔用于支撑导线,导线用于传输电能,绝缘子用于隔离导线和塔,接地线用于保护人身安全。
第四章:电能的配送与使用
4.1 配电线路的类型
配电线路分为环网柜、开闭所、配电室等。
环网柜主要用于城市配电网,开闭所主要用于切换电路,配电室主要用于分配电能。
4.2 电能的使用
用户通过配电线路接入电源,通过用电设备消耗电能。
电能的使用效率和节能措施对电能的配送和环境保护有重要意义。
第五章:电能的节约与保护
5.1 节约电能的方法
关闭不必要的电器设备,减少待机耗电。
使用高效节能的电器设备,提高能源利用效率。
5.2 电能保护的措施
定期检查电器设备,避免电路老化造成电能浪费。
电能的输送教案
电能的输送教案
教案标题:电能的输送
教案目标:
1. 理解电能的概念和基本特性;
2. 了解电能的输送方式和相关设备;
3. 能够分析电能输送中的效率和安全问题;
4. 培养学生的团队合作和问题解决能力。
教案步骤:
引入活动:
1. 引入活动的目的和重要性,解释电能在我们日常生活中的应用;
2. 利用图片或视频展示电能的输送场景,激发学生的兴趣。
知识讲解:
1. 介绍电能的定义和基本特性,包括电能的来源和转换过程;
2. 解释电能的输送方式,包括直流输送和交流输送;
3. 介绍电能输送中常用的设备,如输电线路、变压器等;
4. 分析电能输送中的效率和安全问题,引导学生思考如何提高输送效率和保障安全。
实践活动:
1. 分组讨论,要求学生就不同的电能输送方式进行比较,包括优缺点和适用场景;
2. 设计一个小组实验,验证电能输送中的效率问题,并尝试改进方案;
3. 观察和分析电能输送设备的工作原理,了解其运行过程;
4. 小组展示实验结果和改进方案,促进学生的团队合作和交流能力。
总结和评价:
1. 总结电能的输送方式和设备,强调效率和安全问题的重要性;
2. 对学生的实践活动进行评价,鼓励学生提出改进意见;
3. 提出课后作业,要求学生进一步思考电能输送的未来发展和挑战。
教学资源:
1. 图片或视频展示电能输送场景;
2. 电能输送设备的示意图或实物模型;
3. 实验器材和材料。
教学评估:
1. 学生在小组讨论和实践活动中的表现;
2. 对学生的课堂参与度和问题解决能力进行评估;
3. 对学生的课后作业进行评价。
教学延伸:
1. 邀请专家或工程师进行讲座,介绍电能输送的实际应用和发展趋势;
高中物理- 《电能的输送》教案
高中物理- 《电能的输送》教案
一、前端分析
1.教材内容分析:“电能的输送”是交流电这一章的最后一节,是学生学习了电、磁规律之后一个非常重要的综合应用,所以它既是这章知识综合应用具体体现的一节,也是能够密切联系生活实际的一节,所以本节内容能够很好的体现学生应用知识的能力,也是培养学生理论联系实际能力很好的一节;从我国的国情出发,电能的输送涉及到中国的经济、能源发展战略,涉及到环境保护、资源优化配置,涉及到中国是否能够拥有长久的继续发展能力,所以本节内容也是开拓学生视野,提升学生节能环保意识,培养学生关注祖国发展意识很好的一节。
2.学生基础分析::学生学习了电磁感应以及交流电中变压器的原理,为学习本节内容奠定了理论基础,在实验观察方面,恒定电流一章中学生已经理解到灯泡的亮度与功率、电压的关系,学生在实验分析方面也具备了学习本章知识的基础,但是在变压器与电路设计连接方面学生将会有很大的困难。
二、教学目标
(一)知识与技能:
1.知道远距离输电时存在电能的损失,并且知道损失与什么因素有关, 知道减少损失的方法。
2.理解高压输电的原理,理解高压输电过程中电压、电流及功率的关系.
3.会设计电能输送的示意图,培养学生综合全面分析问题和解决问题的能力。
(二)过程与方法:
1.通过实验演示,利用师生互动和学生合作学习相结合,体验理论分析解决实际问题的方法.
2.学生体验理论分析与实验论证远距离高压输电过程,切身体验科学探究的过程
(三)情感态度与价值观:
1.通过分析降低输电损耗的途径,引导学生全面地、辩证地看问题。
《18.3 电能的输送》导学案
第三节电能的输送
一、自主学习
1、发电机
(1)原理:是根据_________________原理制成的。
(2)结构:由_______、_______、铜环、电刷等组成。
(3)能量转化:发电机工作时,把转子转动的_______能转化为_______能。
2、电能的输送
(1)输送方式:采用________输电可以减少电能的损失。
(2)输送过程:发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位。
(3)变压器的工作原理是_____________________。不能改变直流电的电压。
3、高压触电及保护
(1)高压触电的形式:①__________________;②____________________。
(2)防止高压触电的原则:______________________。
二、合作探究
1、高压输电线上的电压通常都有110kV、220kV等。为什么要用这么高的电压输电呢?
2、你知道用电器为什么不直接使用高电压吗?
3、闭合回路的线圈在磁场里转动时,为什么会产生方向周期变化的电流?
三、重难点知识突破
1、发电机分为直流发电机和交流发电机,下列关于直流发电机的说法中正确的是()
A.线圈中产生的是直流电,对外输出的是交流电
B.线圈中产生的是交流电,对外输出的是直流电
C.线圈中产生的是直流电,对外输出的是直流电
D.线圈中产生的是交流电,对外输出的是交流电
2、周期性改变__________的电流叫交流电,我国供生产和生活用的交流电的周期是_______,从电池得到的电流方向不变,通常叫________电。
沪科版九年级全一册《电能的输送》教案及教学反思
沪科版九年级全一册《电能的输送》教案及教
学反思
一、教案
1. 教学目标
•了解电能的概念和基本特征
•了解电能的输送方式和输送中的损耗问题
•掌握电能计算方法,能够解决相关实际问题
•具备合作探究和自主学习的能力
2. 教学内容
•电能的概念和基本特征
•电能的输送方式和输送中的损耗问题
•电能计算方法
3. 教学重点与难点
•教学重点:电能的输送方式和输送中的损耗问题
•教学难点:电能计算方法
4. 教学方法
•探究式教学法:通过小组合作探究和实验探究,培养学生的合作精神和自主学习能力
•情景模拟教学法:通过实际情景模拟,帮助学生理解电能输送的流程,加深对概念的理解
5. 教学过程安排
第一课时
1. 导入(10分钟)
教师通过引入电能的概念和实际应用,引发学生的兴趣和思考。
2. 学习探究(40分钟)
学生分小组,通过实验探究、资料查询等方式,了解和掌握电能的概念和基本特征。
3. 总结归纳(10分钟)
学生将整理归纳出电能的主要特征和概念。
第二课时
1. 复习迁移(10分钟)
教师通过复习上节课的内容,迁移出电能输送的话题。
2. 学习探究(40分钟)
学生分小组,通过实践探究和案例分析,了解电能输送的方式和输送中的损耗问题。
3. 总结归纳(10分钟)
学生将整理归纳出电能输送的主要方式和损耗问题。
第三课时
1. 复习迁移(10分钟)
教师通过复习上节课的内容,迁移出电能计算的话题。
2. 学习探究(40分钟)
学生通过小组合作,实践计算电能输送过程中的相关问题。
3. 总结归纳(10分钟)
学生将整理归纳出电能计算的方法和注意事项。
6. 作业与评价
电能的输送教案
电能的输送
教学目标
(一)知识与技能
1.知道“便于远距离输送”是电能的优点,知道输电过程。
2.知道降低输电损耗的两个途径。
3.了解电网供电的优点和意义。
(二)过程与方法
通过思考、讨论、阅读,培养学生阅读、分析、综合和应用能力
(三)情感、态度与价值观
1.培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。
2.介绍我国远距离输电概况,激发学生投身祖国建设的热情。
教学重点、难点
高压输电的原理
教学方法
自学讨论法、阅读法、讲解法。
教学手段
多媒体课件
教学过程
(一)引入新课
通过介绍学生熟悉的发电站,知道这些发电站离用电的地方都很远,这就涉及到远距离输电的问题,在输电线上要有输电损耗,怎样降低输电损耗呢?这节课我们就来学习远距离输电的知识,请同学们认真仔细地阅读教材,回答老师提出的下列问题(二)进行新课
通过学生阅读课本,小组讨论,使学生自己就能找出解决问题的方法,同时完成学案上提出的问题。活动如下:
合作探究:阅读课本降低输电损耗的两个途径讨论以下问题
设发电厂输电功率P恒定,输出电压U可调,电流为I,输电线的电阻为r
问题1、怎样计算输电线路损失的功率?
问题2、改变哪些量可以使电阻减小,在减小电阻的同时又出现了哪些问题?
根据电阻定律可知r=ρ,要减小输电线的电阻r,可采用下述方法:
①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小,但价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝
作输电线.
②减小输电线的长度l不可行,因为要保证输电距离.
③增加导线的横截面积,可适当增大横截面积。太粗不可能,既不经济又架设困难。
问题3、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
电能的输送教案
电能的输送教案
教案:电能的输送
教学目标:
1.了解电能的概念和特点;
2.了解电能输送的方式和原理;
3.掌握电能输送的方法和技术。
教学准备:
1.教师准备课件、多媒体设备;
2.学生准备笔记、教科书。
教学过程:
一、导入(5分钟)
1.引入引导学生思考:什么是电能?电能有哪些特点?
2.多媒体展示电能的应用场景,引发学生对电能输送的探索意识。
二、电能的概念和特点(15分钟)
1.通过多媒体展示,介绍电能的概念和特点。
2.引导学生讨论电能的特点,如易于输送、易于转换等。
3.教师进行总结,确立电能的概念和特点。
三、电能输送的方式和原理(30分钟)
1.介绍电能输送的方式和原理:
a.直流输送:介绍直流输送的特点和应用场景。
b.交流输送:介绍交流输送的特点和应用场景。
2.分组讨论:学生分成小组,讨论并总结直流输送和交流输送的优缺点。
3.教师展示课件,对直流输送和交流输送的方式和原理进行系统性解释。
四、电能输送的方法和技术(40分钟)
1.引入不同的电能输送方法:导线输电、无线输电等。
2.分组展开讨论:学生分成小组,研究并呈现不同的电能输送方法和
技术。
3.学生展示各自的研究成果并进行讨论。
4.教师进行点评和总结,强调电能输送方法和技术的重要性和进展。
五、拓展应用(10分钟)
1.多媒体展示电能输送在现代社会中的应用,如电力输送、电动交通等。
2.引导学生思考电能输送对现代社会的作用和发展方向。
六、小结与总结(5分钟)
1.教师进行课堂小结,回顾电能输送的重点内容。
2.学生针对课程内容,进行个人总结,强化对电能输送的理解和掌握。教学方法:
电能的输送教案示例
电能的输送教案示例
教案示例:电能的输送
教学目标:
1. 理解电能的输送的概念
2. 了解电流、电压和电阻在电能输送中的作用
3. 掌握电能输送中的安全原则和措施
教学准备:
1. 教学幻灯片或教学板书
2. 实验所需的材料和设备,如电池、导线、灯泡等
3. 教学辅助工具,如视频、图片等
教学步骤:
1. 导入环节
-展示一张有电线的图片,引入电能输送的话题,询问学生电能是如何输送的。
-让学生回顾之前学过的电流、电压和电阻的概念和关系。
2. 知识讲解
-介绍电能的输送概念:电能是由电流携带的能量,需要通过导线传输。
-解释电流、电压和电阻在电能输送中的作用:
-电流:表示电荷的流动情况,单位为安培(A),是电能输送的基本物理量。
-电压:表示单位电荷所具有的电势能,单位为伏特(V),决定电荷在电路中的流动方向和速度。
-电阻:阻碍电流流动的物理量,单位为欧姆(Ω),对电流的大小和方向有一定的
调节作用。
3. 实验演示
-通过简单的实验演示展示电能的输送:
-准备一个电池、导线和灯泡,将它们连成一个电路。
-当电路连接正常时,灯泡会亮起,说明电能顺利传输。
-逐步改变实验条件,如增加电阻或减小电压,观察灯泡的亮度变化,说明电能输
送的影响因素。
4. 理解和总结
-回顾实验结果,引导学生总结电流、电压和电阻对电能输送的影响。
-让学生讨论电能输送的安全原则和措施,如避免触摸裸露的导线、正确使用电器等。
5. 小结和作业
-对本课内容进行小结,强调电流、电压和电阻在电能输送中的重要性。
-布置作业:要求学生总结家中电路的设计原则,并列举使用电器时需要注意的安全事项。
电能的输送》教案
电能的输送》教案
5.5电能的输送
教学目标
一、知识目标
1、知道“便于远距离输送”是电能的优点之一.知道输电的过程.了解远距离输电的原理.
2、理解各个物理量的概念及相互关系.
3、充分理解。中的物理量的对应关系.
4、知道什么是输电导线上的功率和电压损失和如何减少功率和电压损失.
5、理解为什么远距离输电要用高压.
二、能力目标
1、培养学生的阅读和自学能力.
2、通过例题板演使学生学会规范解题及解题后的思考.
3、通过远距离输电原理分析,具体计算及实验验证的过程,使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法:理论分析、计算和实验.
三、情感目标
1、通过对我国远距离输电挂图展示,结合我国行政村村村通电报导及个别违法分子偷盗电线造成严重后果的现象的介绍,教育学生爱护公共设施,做一个合格公民.
2、教育学生节约用电,养成勤俭节约的好惯.
教学建议
教材阐发及相应的教法建议
1、对于电路上的功率损失,可根据学生的实际情况,引导学生自己从已有的直流电路知识出发,进行分析,得出结论.
2、讲解电路上的电压损失,是本教材新增加的.目的是希望学生对输电问题有更全面、更深人和更接近实际的认识,知道影响输电损失的因素不只一个。
阐发问题应综合考虑,抓住主要方面.但真正的实际问题比较复杂,讲授中并不要求深人会商输电中的这些实际问题,也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入阐发.讲授中要留意掌握好分寸.
3、学生常常容易将导线上的电压损失面与输电电压混淆起来,甚至进而得出错误结论.可引导学生进行讨论,澄清认识.这里要注意,切不可单纯由教师讲解,而代替了学生的思考,否则会事倍功半,形快而实慢.
高中物理电能输送技巧教案
高中物理电能输送技巧教案
教学目标:学生能够了解电能的输送原理,掌握电能输送的相关技巧并能够应用于实际生活中。
教学内容:电能输送的概念、电能输送的原理、电能输送的技巧。
教学重点:电能输送的原理和相关技巧。
教学难点:如何应用电能输送技巧解决实际问题。
教学准备:实物示例,PPT课件,教学实验设备。
教学过程:
一、导入环节(5分钟)
教师引导学生通过观察实物示例或观看PPT课件,介绍电能输送的概念,并带出本节课的学习目标。
二、知识讲解(15分钟)
1. 讲解电能输送的原理,介绍电流、电压、电阻等相关概念。
2. 分析电能在输送过程中的损耗情况,引导学生思考如何减少电能的损耗。
三、实验探究(20分钟)
1. 分组进行实验,比较不同导线材料对电能输送效率的影响。
2. 学生通过实验结果,探讨影响电能输送效率的因素,并总结相关技巧。
四、案例分析(10分钟)
教师通过生活中的案例,引导学生探讨如何应用电能输送技巧解决实际问题,如如何布置家庭电路、选购电器等。
五、课堂小结(5分钟)
教师对本节课学习内容进行总结,巩固学生对电能输送的理解和技巧。
六、作业布置(5分钟)
布置作业:学生根据实验结果和案例分析,总结电能输送的技巧并应用到日常生活中。
教学反思:通过本节课的教学,学生能够了解电能输送的原理和技巧,能够应用到实际生活中解决问题,提高了学生的实践能力和应用能力。
《电能的输送》教案完美版
《电能的输送》教案完美版
第一章:电能的基本概念
1.1 电能的定义:电能是电荷在电场力作用下从一个电位移动到另一个电位时所做的功。
1.2 电能的单位:电能的单位是焦耳(J),也可以用千瓦时(kWh)表示。1.3 电能的计量:电能的计量工具是电能表。
第二章:电能的产生和转换
2.1 发电原理:通过电磁感应原理,将机械能、热能、光能等转化为电能。2.2 电源:电源是提供电能的装置,如电池、发电机等。
2.3 电能转换:电能可以转换为热能、光能、机械能等,如电灯、电动机等。第三章:电能的传输和分配
3.1 输电线路:输电线路是用于将发电厂产生的电能输送到用户的设备,分为高压输电线路和低压输电线路。
3.2 变电站:变电站是用于将高压电能转换为低压电能的设施。
3.3 配电系统:配电系统是用于将电能分配给用户的网络,包括配电线路和配电设备。
第四章:电能的消费和节约
4.1 电器设备:电器设备是消耗电能的装置,如电视、冰箱、空调等。
4.2 电能消耗:电能消耗与电器设备的功率和使用时间有关。
4.3 节能措施:通过采用节能技术和节能设备,减少电能消耗。
第五章:电能的质量与安全
5.1 电能质量:电能质量指电能供应的稳定性和纯净度,包括电压、电流、频率
等参数。
5.2 电能安全:电能安全是指在使用电能过程中,防止电击、火灾等事故的发生。
5.3 安全措施:遵守用电规定,安装漏电保护器、短路保护器等安全设备。
第六章:高压输电技术
6.1 高压输电的优势:提高输电效率,减少线路损耗,降低远距离输电成本。
6.2 输电线路的设计:考虑输电距离、输电容量、线路材料、地形地貌等因素。
电能输送的原理教案
电能输送的原理教案
一、教学目标
1.了解电能输送原理,掌握输送方式和传输系统构成。
2.掌握输送系统保护措施。
3.掌握输电线路带电作业安全操作规程。
二、教学重点
1.输电线路的构成及其原理。
2.调度自动化系统的基本原理和功能。
3.输电线路的电气保护及其作用。
三、教学难点
1.如何设计输电线路在远距离下低品质电能输送?
2.常用的自动化远程调度系统的原理及功能。
四、教学方法
1.教师讲授与学生自主学习相结合。
2.实践操作。
五、教学内容
1.输电线路的构成及其原理
1.1.输电线路的作用
电能通过高压输电线路从发电站输送到电力用户,完成供电任务。
1.2.输电线路的构成
输电线路主要由以下部分组成:输电塔、导线、挂点和绝缘子等。
1.3.输电线路的输送方式
输电线路主要通过交流输电和直流输电两种方式实现电能的输送。
2.调度自动化系统的基本原理和功能
2.1.自动化远程调度系统构成
自动化远程调度系统主要由数据采集、数据传输、控制及决策四部分构成。
2.2.远程控制功能分析
1、灵活控制输电线路的变电站就近调度功能。
2、监测保护回路的实时状态和违规超时报警。
3、告警信息的快速报警,并且可以向网管、专家进行远程求助。
4、自动完成计划性、非计划性断电操作,防止电网事故发生。
3.输电线路的电气保护及其作用
3.1.输电线路保护的意义
为了保护输电线路安全和正常运行,机电设备启停和其他安全特性参数需要实时监控和反馈,当出现故障或突发现象时可以及时断电、保护电力系统。
3.2.输电线路保护装置的分类
输电线路保护装置根据其作用和使用环境的不同可以分为固定式和手动式两种。
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D.以上说法均不正确
5、如何减小输电线中的电流呢?阅读并回答教材49页“思考与讨论”中的问题。
在输电功率一定的条件下,根据P=UI可知,要减小输电线中的电流I,必须提高输电电压U,这就是采用高压输电的道理。
6、以上两个途径中,哪一个对于降低输电线路的损耗更有效?举例说明。
采用高压输电。在输电电流一定的情况下,线路电阻减为原来的一半,线路中损耗的功率减为原来的 。在线路电阻一定的情况下,电压提高一倍,线路中的电流减为一半,而损耗的功率减为原来的 。
教学目标
(一)知识与技能
1.知道“便于远距离输送”是电能的优点,知道输电过程。
2.知道降低输电损耗的两个途径。
3.了解电网供电的优点和意义。
(二)过程与方法
通过思考、讨论、阅读,培养学生阅读、分析、综合和应用能力
(三)情感、态度与价值观
1.培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。
2.介绍我国远距离输电概况,激发学生投身祖国建设的热情。
(五)巩固练习
1.在远距离输电过程中,为减少输电线路上的电能损失,可采用的最佳方法是 ( )
A.使输电线粗一些B.减短输电线长度
C.减少通电时间D.采用高压输电
2.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/n2
2.电网供电
10、采用电网供电的优点是什么?
可以在能源产地使用大容量发电机组,降低一次能源的输送成本,获得最大的经济效益。同时,电网可以减少断电的风险,调剂不同地区电力供需平衡,保障供电质量。
例 某交流发电机输出功率为5×10.5 W,输出电压为U=1.0×10.3 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(下图)。(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?(使用的变压器是理想变压器)
(三)课堂总结、点评
通过本节学习,主要学习以下问题:
1.降低输电损耗的两个途径:减小线路电阻和减小输电电流。减小输电电流是最有效的途径。
远距离输电线路上,P损=I2r= ,其中(I= )。采用高压输电可以达到减小输电电流的目的。
4、如何减小输电线的电阻呢?
根据电阻定律可知r=ρ ,要减小输电线的电阻r,可采用下述方法:
①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小,但价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.
②减小输电线的长度l不可行,因为要保证输电距离.
③增加导线的横截面积,可适当增大横截面积。太粗不可能,既不经济又架设困难。
C.输电线上的电功率损失变为原来的1/n
D.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
3.下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中,正确的是 ( )
A.因为热功率P= ,所以应降低输送电压,增大输电导线电阻,才能减小输电导线上的热损耗
B.因为热功率P=IU,所以应采用低电压、小电流输电,才能减小输电导线上的热损耗
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?降低输电损耗的两个途径是什么?
由于输电线有电阻,当有电流流过输电线时,有一部分电能转化为电热而损失掉了。这是输电线上功率损失的主要原因。
设输电电流为I,输电线的电阻为r,则功率损失为ΔP=I2r.
根据功率损失的表达式ΔP=I2r可知,要减少输电线上的功率损失,有两种方法:其一是减小输电线的电阻;其二是减小输电电流。
2.电网供电的优点
(四)实例探究
高压输电的优点
【例1】远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设750kV线路。采用高压输电的优点是 ( )
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耗 D.可加快输电的速度
远距离输电的过程
【例2】某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW,输出电压 250 V,现准备向远处输电,所用输电线的总电阻为8 Ω,要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%,用户获得220 V电压.求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器?(理想变压器)
教学重点、难点
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功率与电压损失。
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。
教学方法
自学讨论法、阅读法、讲解法。
教学手段
多媒体课件
教学过程
(一)引入新课
人们常把各种形式的能(如水流能、燃料化学能、核能)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?这节课我们就来学习远距离输电的知识,请同学们认真仔细地阅读教材,回答老师提出的下列问题
(二)进行新课
1.降低输电损耗的两个途径
1、输送电能的基本要求是什么?
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。
2、远距离大功率输电面临的困难是什么?
在输电线上有功率损失。
7、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?
在发电机处用升压变压器升高电压,在用户处用降压变压器降低电压.
投影片展示我国远距离高压输电情况及远距离高压输电的原理。如下图所示。
设发电机的输出功率为P,则功率损失为
ΔP=I22R
用户得到的功率为P用=P-ΔP.
输电线路上的电压损失为:ΔU=I2R,则U3=U2-ΔU.
8、目前,我国常用的远距离输电采用的电压有哪几种?
有110 kV、220 kV、330 kV,输电干线采用500 kV的超高压,西北电网正在建设750kV的线路。
9、是不是输电电压越高越好?为什么?
不是。电压越高,对输电线路和变压器的要求越高,建设费用越高。实际输送电能时,要综合考虑,如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等,要依照不同情况选择合适的输电电压。