第十八章 第三节 电能的输送（教案）-【木牍教育·课时A计划】2023春九年级下册物理（沪科版）安徽

第三节　电能的输送 ◇教学目标◇ 【知识与技能】 1.了解采用高压输电,可以减少电能在输送线路的损失,提高电能的输送效率。 2.了解高压触电的方式及其防护。 【过程与方法】 1.通过分析高压输电的原理,培养学生解决问题的能力。 2.了解电弧触电和跨步电压触电,提高学生的安全防范意识。 【情感·态度·价值观】 具有对科学的求知欲,初步建立将科学技术应用于实际的意义。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 1.能说明高压输电可以减少电能在输送线路上的损失,提高电能的输送效率。 2.介绍高压触电的两种方式。 【教学难点】 理解高压输电的原理并且能够解释高压输电能够减少电能损失的原因。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 前面我们学习了电磁感应现象,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,这么多的电能是怎样输送到用电地方去的呢? 二、教学步骤 探究点1　高压输电 [阅读课本]P170“从发电站到用电地区……高压输电线上的电压通常都有几百千伏。” [思考]电能通过什么从电站输送到你家的呢? [提示]连接电站到我们家的是输电电缆。 [思考]高压输电线上的电压与家庭电路电压相同吗? [提示]家庭用电电压一般是220 V,而高压输电线上的电压通常有几百千伏。 [阅读课本]P170~171“为什么要用这么高的电压……超高压送电。” [思考]远距离是采用什么方式输送电能的? [提示]观察P171“图18-21”升压变压器的作用是提高电压的,降压变压器的作用是降低电压的,高压线路输送电能。 [归纳提升]电能输送的过程:发电站→升压变压器→高压线路→降压变压器→用电单位。 [思考]为什么要采用高压输电呢? [提示]高压输电可以减少电能在输送线路上的损失。由于发电站的功率P是一定的,由公式P=UI可知,当电压U升高到n倍即U'=nU时,电流就相应减小到n分之一即I'=I,由W=UIt=(I')2Rt=2Rt=I2Rt可知,电压增加到原来的n倍,电流减小到原来的,损失的电能就减小到原来的,所以采用高压输电可以减少电能在输送线路上的损失。 [习题]对于远距离输电,下列说法正确的是 (　　) A.远距离输电输送的是直流电 B.高压输电可以减少电能损失 C.高压线路上的电压可以随意升高 D.输电线上的电阻越大,则电能损失越小 [分析]远距离输电输送的是发电站的交流发电机发出的交流电;根据P=UI可知,高压输电电压高,电流小,根据P损=I2R可知,高压输电可以减少电能损失;高压输电必须综合考虑各种因素,电压不可以随意升高;根据P损=I2R可知,输电线上的电阻越大,则电能损失越大。 [答案]B [习题]高压输电线路的铁塔顶端有一条(或两条)比下面输电线细的金属线,如图,它的作用是 (　　) A.加强铁塔的稳定性 B.传输零线的电流 C.防雷电起到避雷针的作用 D.作为备用线,供输电线断开时应急使用 [分析]顶端的金属线是避雷线,防止雷直接击到输电线上,这两条线一般与铁塔相连,将雷电流引入大地。 [答案]C [习题]如图是远距离输电示意图,请你说明图中设备A、B的名称并简要说明它们各自的作用。 (1)设备A是　　　　,作用是　　　　;  (2)设备B是　　　　,作用是　　　　。  [分析]从发电站到用电区,通常都有相当长的一段距离。当功率一定时,提高电压,从而使电线中的电流减小,则电线上损失的电能减小,所以,在发电厂内先用升压变压器把电压升高再输送;输送到用电区的电为了满足不同的用电需要,应降低电压,必须使用降压变压器。 [答案](1)升压变压器　升高电压　(2)降压变压器　降低电压 [习题]我国现阶段社会发展突飞猛进,综合国力增强,社会和家庭的用电量迅猛增加,这就给我国的输电线路提出了更高的要求。大家都知道,输电使用的金属导线有电阻,也会有电能损失,即Q损=I2Rt,也称为损失功率,即P损=I2R。在输送电功率,即P输=UI不变的情况下,现在输电线路较长,为避免电能的损失,都采取高压输电的方法。输电电压U=110 kV,即11万伏特的电压。我国各大发电站发出的都是三相电,即传输时是三条主线,请注意观察如图所示的输电线路场景图片。用你所学习的知识,回答下列问题: (1)为减少输电线路上的损失功率,应采取的办法是　　　　、　　　　;  (2)请你说出采取高压输电的原理是  　;  (3)从图片中可以看到,输电线路的三条主线中的一组导线中有金属支架相连,就是三相电中的一相电。传输一相电有的是用4根电线,有的是用6根电线,这样做的目的是  　。  [分析](1)在输电电流I输出一定的情况下,由公式P输=R可知,输电导线电阻R越小,输电功率损失越小;在输电导线电阻R一定的情况下,由P输=R可知,输电电流I输越小,