高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册电能的输送表格教案及反思

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册电能的输送表格教案及反思，共4页。教案主要包含了电能的产生与输送，降低输电损耗的两个途径，电网供电等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
物理
年级
高二
学期
春季
课题
电能的输送
教科书
书 名：物理选择性必修第二册教材
出版社：人民教育出版社 出版日期：2020年7月
教学目标
1. 物理观念：指出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。
2. 科学思维：通过降低输电损耗的分析，体会科学思维在构建物理模型中的重要作用。
3. 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。
4. 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。
教学内容
教学重点：
1. 高压输电的基本工作原理及降低电能消耗的两种途径。
教学难点：
1. 高压输电模型的建立以及各物理量之间的关系。
教学过程
新课导入：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。
一、电能的产生与输送
当电能从发电站传输给用户过程中，我们需要考虑什么问题？
电能输送基本要求：可靠、保质、经济
可靠：保证供电线路可靠地工作，故障少；
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费用低，电能损耗少。
如何减少在输电过程中电能的损耗呢？
二、降低输电损耗的两个途径
设输电电流为 I，输电线的电阻为 r，其示意图如下图：
输电线上的功率损失为P＝I2r。
降低功率损失有哪些途径？
途径1：减小输电线的电阻
根据电阻定律，，L：输电距离一定；
：选用电阻率小的金属材料
S：适当增大导线的横截面积
采用这两种方式有什么弊端？
（1）减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料。（银的电阻率最小，但价格昂贵）
（2）适当增大导线的横截面积S，但横截面积S太大要多耗费金属材料，增加成本，同时给架线带来很大困难。
途径2：减小输电导线中的电流
根据公式，
(1)减小输送功率P；
(2)提高输电电压U；
采用这两种方式有什么弊端？
(1)减小输送功率P：在实际中不能以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 ：由 可知在输送功率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，输电线上的功率损失降为原来的 倍。
根据ΔU=IR，以上方法也可以同时减小输电线上的电压损失。
如何升高电压，这样的电路要如何设计？
电能输送示意图：
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。
三、电网供电
现在世界各国都不采用一个电厂与一批用户的“一对一”的供电方式，而是通过网状的输电线、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，这就是电网。
电网送电的优点：
(1)降低一次能源的运输成本；
(2)调剂不同地区电力的供需平衡；
(3)电力的供应更加可靠，质量更高。
课堂小结: