《电能的输送》
●本节教材分析
这节教材是学生前面所学知识综合运用解决实际问题的一个典型例子.通过本节的学习，要注意培养和提高学生运用物理知识分析、解决实际问题的能力.教材写得比较详细、通俗，可让学生阅读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论.在内容的处理上，应注意以下几个方面：
1.对于电路上的功率损失，可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，是本节教材新增加的.目的是希望学生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不只一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面.但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论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分析.
3.学生常常容易将导线上的电压损失ΔU=U-U′与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论.要通过具体的例子，可引导学生进行讨论，澄清认识.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，似快而实慢.
4.课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好.希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法.节后设的阅读材料《直流输电》既可以开阔学生眼界，也可以增加知识.
●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，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.
二、技能目标
培养学生阅读、分析、综合和应用能力.
三、情感态度目标
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
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.
●教学方法
自学讨论法.
●课时安排
1课时
●教学过程
一、引入新课
［师］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（屏幕上打出）
［生］阅读并展开激烈的讨论.
二、新课教学
1.输电线上的功率损失
［师］输送电能的基本要求是什么？
［生］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.
［师］远距离大功率输电面临的困难是什么？
［生］在输电线上有功率损失和电压损失.
［师］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？如何减小输电线上的电压损失？
［生1］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.
［生2］设输电电流为I，输电线的电阻为R，则功率损失为ΔP=I2R.
［生3］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.
［师］如何减小输电线的电阻呢？ ［生］根据电阻定律可知R 线=ρ
S
1
，要减小输电线的电阻R 线，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. ［师］如何减小输电线中的电流呢？
［生］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.
2.输电线上的电压损失
［师］在直流输电时，输电线上电压损失的原因是什么？交流输电呢？ ［生1］由于输电线有电阻，电流在输电线上有电压损失.
［生2］对交流输电线路来说，既有电阻造成的电压损失，也有感抗和容抗造成的电压损失.
［师］在不计感抗和容抗的条件下，电压损失的表达式是什么？ ［生］电压损失ΔU =U -U ′=I R 线
［师］如何减小电压损失，保证输电质量呢？ ［生］根据电压损失的表达式ΔU =I R
线
可知，要减少输电线上的电压损失，有两种方
法：其一是减小输电线的电阻R 线；其二是减少输电电流.方法同减少功率损失.
［师］为了减少功率损失和电压损失，都需要采用高压输电，但并不是电压越高越好.因为电压越高，对输电线绝缘的要求就越高，这样不经济.实际输电时，要综合考虑各种因素.
3.几种输电模式
［师］常用的输电模式有几种？各是什么？
［生1］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220 V 的电压输电.
［生2］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.
［生3］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.
［师］我国远距离输电采用的电压有哪几种？
［生］有110 kV、220 kV、330 kV、500 kV.
［师］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？
［生］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.
［师］用CAI课件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.
电压损失为ΔU=I2R，则U3=U2-ΔU.
4.例题分析
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）
解析：引导学生画出电路.
引导学生写出各部分关系式 U ∶U 1=n 1∶n 2
I 2∶I 1=n 1∶n 2 U 2∶U 用=n 1′∶n 2′
I 3∶I 2=n 1′∶n 2′
U 1=U 损+U 2 P =P 损+P 用户 P 损=I 22·R 解：I 1=
U
P
=500 A P 损=5%P =5%×5×105 W=2.5×104 W P 损=I 22R I 2=
R
P 损=50 A
I 3=
用户
用户U P =
用户
损U P P -=380
1075.45?
所以
10
1500501221===I I n n 125503801075.4523'
2'
1
=??==I I n n 三、小结
通过本节学习，主要学习以下问题： 1.远距离输电线路上，P 损=I 2R=
R
U 2
损，其中（I =
U
P 总）.
2.远距离高压输电中，P 损和U 损都能减少.
3.交流和直流输电有其各自的优点和不足.
4.电站输出功率由用户消耗功率决定. 四、布置作业（略0 五、板书设计
六、本节优化训练设计
1.单相交流发电机的路端电压为220 V ，输出的电功率为4400 W ，发电机到用户单根输电线的电阻为2 Ω，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？
2.一条河的流量为Q =40 m 3/s ，落差为h=5 m.利用它发电，单相交流发电机效率η1=50%，输出电压U =400 V ，输电线总电阻R 线=5 Ω，电线上允许损失的最大电功率为发电机输出的电功率η2倍,η2=5%，用户所需电压为220 V ，设计输电线两端变压器的原、副线圈匝数比各是多少？
参考答案：
1.解析（1）不用变压器，直接输电时：
干线中电流：I =送
送U P =220104.43 A=20 A
电线上损失的：U 损=I ·R 线=20×2×2 V=80 V
P 损=I ·U 损=1600 W
用户得到的：U 户=220 V-80 V=140 V
P 户=P -P 损=4400 W-1600 W=2800 W
（2）用变压器时，电路如图所示.
U 1=10U =2200 V I 线=
1U P =2200
4400 A=2 A U 2=U 1-I 线R=2200 V-2×4 V=2192 V 所以U 户′=
10
2
U =219.2 V P 户′
=P -I 线2×R =4400 W-4×4 W=4384 W 2.解析：发电机将水机械能转换为电能，其中： P 输=η1ρQgh =50%×103×40×10×5 W=106 W 输电线上损失： P 损=η2P 输=5×104 W 输电线上允许输送的最大电流 I 线=
5
1054
?=
线
损R P A=100 A 而不用变压器直接输送时，输电线上电流大小： I =
400
106
=送
输U P =2500 A 100 A
为减少电能损失，必须是先升压后降压，输电线路如图所示.
I 1=
送
输U P =2500 A
I 2=
线
损R P =100 A
I 3=
220
1095.06
?=
-户
损U P P A=2210953? A 所以25
1
1221==I I n n
22
95023'
2
'1==
I I n
n 1
43
●备课资料
求解输电问题的思路
由于发电机本身的输出电压不可能提高，所以采用高压输电时，在发电站内需用升压变压器升压后再由输电线输出，到用电区再用降压变压器降到所需的电压，在解答有关远距离输电问题时，首先要将整个电路分成几段进行研究，找出跟各段电路相应的物理量；然后利用变压器工作原理和直流电路的基本定律分段列式，最后联立求解，进行计算.另外，还需注意以下几点：
（1）因为输电距离不变，所以输电线长度一定. （2）发电机的输出功率通常认为是恒定的.
（3）输电导线上的电能损失往往要求不能超过某一规定值. （4）记熟两个基本公式：
电压关系：U 升=U 降+ΔU =I R 线 +U 降 能量关系：P 出=P 损+P 降=I 2R 线+IU 降=IU 升
●备课资料
汽油机点火装置的工作原理
汽车中汽油发动机的点火装置是利用感应圈的原理制成的.感应圈是互感现象的重要应用之一.它实际上就是一个小功率的升压变压器.它能将十几伏的直流低电压变成数万伏的高电压，是科学实验中经常用来取得高压的一种电源设备.
感应圈的结构示意图如图1所示，主体部分是在一个用许多薄硅钢片叠合而成的直条形铁芯上套有两个线圈的变压器，初级线圈绕在里层，次级线圈绕在外层，层间有良好绝缘，整个变压器经过绝缘处理后放进胶木外套筒中，空隙处灌满了很厚的一层石蜡.
图1
我们知道，恒定直流电是不能变压的.但不断的接通与切断直流电路却可以产生互感电动势，这表明断续的脉动直流电可以进行电压变换.这里通断电流的机构是采用一个最简单的电磁式断续器.当螺旋调节器触点Z与带有铁头的弹簧片P接触时，合上电源开关S，初级线圈中有直流电通过，于是铁芯被磁化吸引弹簧片，但此时却切断了电路；铁芯失去磁性便放开弹簧片，弹簧片又与触点Z接触，电路再度被接通.如此不断的重复下去，低压恒定直流电就变成了脉动直流电.由于初级线圈自感作用的结果，电流不能突然增大，也不能突然减小，因而变成上升被阻拦，下降被拖延的脉动直流.其波形如图2（a）所示.图中Δt1时间内的曲线表示电路接通时，电流上升的情形，而Δt2时间内的曲线则表示电路断开时，电流下降的情形，我们知道，由于初级线圈电流的变化，在初级和次级线圈中都会感应出电动势.电流的变化率越大，感应电动势也就越高.由图可见，由于电路断开时电流的变化率比电路接通时电流的变化率要大得多，所以电路断开时感应电动势也比接通时高得多.图2（b）中画出了次级的电动势e2的变化波形.由图可见，在电路接通时（Δt1时间内），感应电动势较小，而电路断开时（Δt2时间内），感应电动势上升至较大的数值.如果次级两端点D、D′相距较近，则感应电动势的正向与负向的值都可使DD′间的空气击穿而发生强烈的火花放电.这时，次级线圈中就有交变电流通过，其电流变化的规律与电动势变化的规律相同，仍如图2（b）所示.但是如果D、D′相距较远，则当电路接通时，次级的感应电动势较小.不足以使空气击穿放电，此时次级线圈没有电流通过；只有当电路断开时，由于次级感应电动势很大，DD′间的空气被击穿放电，次级线圈中才有电流通过.所以这时次级的电流是脉冲的直流电，如图2（c）所示.
图2
由于初级线圈的自感系数较大，当电路断开时，电流的变化率又很大，所以此时可产生约几百伏的自感电动势，比直流电源的电压要高得多.而且，因为次级线圈的匝数N2约为初级线圈匝数N1的300倍左右，次级线圈的电压将比初级线圈的电动势高约300倍，所以，次级线圈的电动势可以达到一万伏乃至几万伏的高压.
因为学生已经知道自感电动势的大小与电流的变化率有关，所以上述内容可适当的进行补充，以利于学生理解自感及变压器.
电能的输送 教学目标 知识与技能 1、了解远距离输电的意义。 2、理解远距离输电中的输电损耗及解决方案。． 3、理解远距离输电的模型并能进行计算。 过程与方法 培养学生的阅读和分析能力． 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。 教学重难点 重点：培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力． 难点：高压输电的道理． 引入新课 讲述：前面我们学习了电磁感应现象和发电机，通过发电机我们可以大量地生产电能．比如，三峡电站通过发电机把水的机械能为电能，发电功率可达271.5万千瓦，这么多的电能当然要输到用电的地方去，发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？今天，我们就来学习输送电能的有关知识． 教学探究 一、让学生阅读课本，然后引导学生把导学案上“知识体系梳理”部分的空填上。 1.输送电能的基本要求是 可靠、保质、经济 2.设输电电流为I ，输电线电阻为r,则输电线上的功率损失为r 2 I P 损.输电线上损失 的电压为r I U ＝损.据此，可以有两个途径来减少输电损失。一个途径是 减小输电线上的电
阻R ，另一个途径是 减小输电电流. 3.远距离输电时，提高输电 电压，是减少电能损失的行之有效的办法 4.采用电网供电的优点：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。 二、让学生分组讨论导学案上“基础学习交流”部分的三个主题内容，然后每组请一学生回答，教师点评总结。 基础学习交流 主题1：输送电能的基本要求 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什么？原因是什么？如何解决？ 课件展示结论：(1)可靠、保质、经济 （2）由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生热量Q ，损失一部分电能，同时输电线上有电压降，故又损失一部分电压. 主题2：降低输电损耗的两个途径 问题：（1）输电线上的功率损失和电压损失跟哪些因素有关？怎样计算？ （2）降低输电损耗的两个途径是什么？ （3）远距离输电时减少电能损失的最行之有效的办法是什么？ 课件展示结论：（1）r 2I P 损 r I U ＝损 （2）降低输电损耗的两个途径：①减少导 线电阻R 。②减小输电线中的电流。（3）提高输电电压（高压输电），是减少电能损失的行之有效的办法 主题3：远距离输电模型 问题：（1）大型发电站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？ （2）画出远距离高压输电的原理图，分析基本关系：（教师引导，学生自己推导得出关系式）
电能的输送教学设计 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
《电能的输送》探究性教学设计 重庆市实验中学物理组白荣华 教材分析 本节内容是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理选修3-2》第五章《交变电流》的第5节，是学生综合运用前面所学知识解决实际问题的一个典型例子。课程设计力求将理论分析与实验验证相结合，使学生理解高压输电原理，培养和提高学生运用物理知识综合分析、解决实际问题的能力，动手能力和合作探究的能力。教材写得比较详细、通俗，可让学生阅读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论。在内容的处理上，应注意以下几个方面： 1．对于电路上的功率损失，可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．学生常常容易将导线上的电压损失U损＝U输－U用与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论。要通过具体的例子，可引导学生进行讨论，澄清认识。这样可达到事半功倍的效果。要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考。 3．讲解电路上的电压损失，是本节教材新增加的。目的是希望学生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不止一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面。但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论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分析。 4．课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好。希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点
和方法。节后设的阅读材料《直流输电》既可以开阔学生眼界，也可以增加知识。 教学目标 1、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，了解远距离输电的原理。 （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）理解远距离输电要用高压。理解高压输电过程中电压、电流及功率的关系，能够正确分析相关问题及电网输电过程。 2、过程与方法 （1）让学生体验理论分析与实验探究远距离高压输电的过程与方法。 （2）培养学生阅读、分析、综合和应用能力。 （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。 3、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；培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。 （2）通过分析讨论及模拟实验激发学生求知欲望，提高学生学习物理的兴趣。
高中物理-电能的输送专题练习 一学习目标 1.通过自主学习知道输电过程中降低输电损耗的两个途径和远距离输电线路的基本构成 2. 通过课上探究会对简单的远距离输电线路进行定量计算 二自主学习 1．电流流过输电导线时,电流的会引起电功率的损失。损失的电功率P=I2R,即在输电线上因发热而损耗的电功率与电阻成正比,与电流的二次方成正比。所以为减小电能输送中损失的电功率,可以通过减小或来实现。 2．由P=UI,在保证输送电功率不变的情况下,必须提高输送,才能减小,从而减小输电线路上的能量损失。即在远距离输电中,必须采用输电。 ３．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?U。 = ４．输送一定功率的电能时,输电电压越高,输电线路中电流,导线因发热而损耗的电能就,输电线路上的电压损失也就。 ５．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 ６．输电导线的电阻为R,输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电,则两次输电线上损失的功率之比为() A．U1∶U2B．U21∶U22 C．U22∶U21D．U2∶U1 ７．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1 A．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 三课上探究 （一）、远距离输电示意图： 人们常把各种形式的能如水能、燃料化学能、核能等,先转化为电能再进行利用,因为电能可以通过电网很方便的传输到远方．电能从发电厂到远方用户的传输过程,可用图表示,其中r表示输电线的总电阻,I表示输电线上的电流 请同学们探究下列问题 1．用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？ 2．输电线上的热功率的表达式是什么？如何更有效的减小输电线上的热功率？（二）、远距离输电电路中的各种关系 某发电站向远处送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．
《功率》教学设计 【教材分析】 本节的内容标准是“理解功率，关心生产和生活中常见机械功率的大小及其意义”。要求学生理解功率的概念，会进行功率的计算；会分析汽车发动机功率一定时，牵引力和速度的关系；由于功率在生活、生产中应用很广，教学中可充分利用这一优势，使抽象的物理概念变得富有实际意义。发展学生应用知识解决实际问题能力，树立正确的价值观。 【教学目标】一、 知识与技能 1.通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，理解功率概念。 2.了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率区别和联系。 3.理解功率与力和速度的关系。会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。 二、过程与方法 1.通过实际体验感知功率的意义和应用。 2.具体问题具体分析，培养严密思维的习惯。 3.求解各种不同的功率，运用功率的不同表达式分析和解决动力机械的问题。 三、情感、态度与价值观 1.通过教学过程的探索和讨论，培养学生理论结合实际，解决问题的能力。 2.培养学生认识事物的规律：由简单到复杂，逐步深入。 3.培养对科学的兴趣，坚定学习思考探索的信念。 【重、难点分析】 1.重点：教学重点是理解功率的概念；功率的物理意义是本节的重点内容，如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢，自然就能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。 2.难点：理解功率与力、速度的关系，瞬时功率和平均功率的计算。瞬时功率的概念学生较难理解，这是难点。学生往往认为，在某瞬时物体没有位移就没有做功问题，更谈不上功率了。如果学生没有认识到功率是描述能量转化快慢的物理量，这个难点就不易突破，因此，在前面讲清楚功率的物理意义很有必要，它是理解瞬时功率概念和物理意义的基础。 【教学方法】 本节课的教学立足于培养学生的思维能力，通过学习物理研究方法，让学生学会思考问题。在建立“功率”概念中，让学生体会用比值方法来建立一个新概念。通过汽车上坡过程的分析，着重培养学生的逻辑思维，引导学生认识物理与社会生活的密切联系，综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。 【教学步骤】 一、课前活动，引入课题
高中物理：电能的输送练习题 1.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 2 B.∶ C.∶ D.U 2∶U 1 【解析】选C。由P=UI，P 损=I2R可得P 损 =，所以输电线上损失的功率与输送电 压的二次方成反比，C项正确。 【易错提醒】本题容易误将U 1、U 2 当成导线上的电压而误用公式P 损 =导致误选B 项。 2.中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原来用500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P。在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为( ) A. B. C.2P D.4P 【解析】选A。在高压输电中，设输送电功率为P′，输电电压为U，输电线电阻为R， 则输电线上损耗的电功率为P=()2R，当输电电压升为原来的2倍时，输电线损耗的 电功率变为原来的，故选A。 【补偿训练】(多选)在电能输送过程中，输送电功率一定，则在输电线上的功率损失( ) A.随输电线电阻的增大而增大 B.与输送电压的平方成正比 C.与输电线上电压损失的平方成正比 D.与输电电流的平方成正比
【解析】选A、C、D。输电线上的功率损失ΔP=I2R，故A项正确；电压损失 ΔU=U-U′=IR，输电电流I=，所以ΔP=I2·R==()2R，可见在输送功率P一定时，ΔP与I2成正比，与ΔU2成正比。C、D项正确，B项错误。 3.如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则( ) A.用户用电器上交流电的频率是100 Hz B.发电机输出交流电的电压有效值是500 V C.输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定 D.当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小 【解题指南】解答本题应从以下三点进行分析： (1)变压器不改变交流电的频率。 (2)搞清楚交流电最大值与有效值之间的关系。 (3)知道输电线路上电流大小的决定因素。 【解析】选D。由图乙可知交流电的周期为0.02s，频率为50 Hz，则A错误；发电 机输出电压的有效值是V，则B错误；输电线上的电流由用户消耗的功率及降压变压器原副线圈的匝数比共同决定，则C错误；当用户用电器的总电阻增大时，设降 压变压器副线圈两端的电压为U 4，则U 4 没变，由P=知，用户消耗功率变小，降压 变压器输入功率变小，设降压变压器原线圈电压为U 3，又P 入 =I 线 U 3 ，U 3 没变，I 线 变 小，P 线=R 线 ，R 线 未变，则输电线上损失的功率减少，故D正确。 4.发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户(升压变压器和
江苏省苏州市蓝缨学校高二物理《电能的输送》教案 导学目标1.会分析计算远距离输电问题． 远距离输电 [基础导引] 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，则下列关系式中正确的是 ( ) A ．P ′＝U 2S ρl B ．P ′＝P 2ρl U 2S C ．P 用＝P －U 2S ρl D ．P 用＝P (1－Pρl U 2S ) [知识梳理] 1．根据P 损＝__________，降低输电损耗有两种方法 (1)减小输电线的电阻． (2)减小输电导线中的电流：在输送功率一定的情况下，根据P ＝UI ，要减小电流，必须提高____________． 2．远距离输电的功率损失 输送功率一定时，线路电流I ＝________，输电线上的损失功率P 损＝I 2R 线＝____________， 可知P 损∝1U 2. 远距离输电中的功率关系：P 输＝____________. 考点三 远距离输电问题 考点解读 1．远距离输电的处理思路 对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析． 2．远距离高压输电的几个基本关系(以图9为例)： 图9 (1)功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 损＋P 3. (2)电压、电流关系：U 1U 2＝n 1n 2＝I 2I 1，U 3U 4＝n 3n 4＝I 4 I 3 ，U 2＝ΔU ＋U 3，I 2＝I 3＝I 线． (3)输电电流：I 线＝P 2U 2＝P 3U 3＝U 2－U 3R 线. (4)输电线上损耗的电功率：P 损＝I 线ΔU ＝I 2线R 线＝(P 2 U 2)2 R 线．
电能的输送 教学设计 一．教学目标 1、知识与技能 (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。 (2) 知道什么是导线上的功率损耗和电压损耗；知道如何减小损耗。 (3) 理解为什么远距离输电要用高压。 (4) 会设计电能输送的示意图，并理解电压损耗和能量损耗的关系。 (5) 培养学生综合全面的分析问题和解决问题的能力。 (6) 培养学生实事求是的科学态度。 2、过程与方法 (1) 利用研究性学习小组的调查和学生合作学习相互结合，探索物理规律。 (2) 利用多媒体课件与课堂演示实验相互结合，探究物理规律。 3、情感态度与价值观 (1) 通过我国超导研究的介绍，激发学生的爱国热情。 (2) 通过对实际生活中的电能输送问题分析讨论，激发学生探索物理规律的热情。 (3) 通过学生对海高用电情况调查和计算，培养学生从身边事做起养成节约能源的好习惯。
(4) 体验合作探究学习的快乐，调节人际交往能力，协调能力。 二、教学重点 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。 三、教学难点 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。 一、引入 展示生活中城市的夜景风光精美图片，说明生活中处处都需用电。若是没有电将会带给我们许多不便，CBA蓝球赛中浙江万马队主场停电，医院手术台上停电，看电视停电，交通停电，都会给我们生产和生活带来极大不便，那么我们用的电从何而来呢？ 同学们：水力发电 火力发电 风力发电 发电厂：核能发电同时展示图片 沼气发电 潮汐发电 太阳能发电 各种电厂利用发电机可以产生将其它形式的能量转换成电能，供我们使用，但是我们的家庭、工厂通常离发电厂很远，全国最大的
《电工学（唐介）》 教案 孙艳 机械与电子工程系
目录 课题：第1章直流电路 (1) 课题：第2章电路的瞬态分析 (4) 课题：第3章交流电路 (7) 课题：第4章供电与用电 (10) 课题：第5章变压器 (13) 课题：第6章电动机 (16) 课题：第7章电气自动控制 (19)
课 题：第1章 直流电路 教学目的： 1.理解电压与电流参考方向的意义； 2.理解电路的基本定律并能正确应用； 3.掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方法； 4.了解实际电源的两种模型及其等效变换； 5.了解非线性电阻元件的伏安特性。 重难点： 1.正确应用电路的基本定律； 2.支路电流法、叠加原理和戴维宁定理； 3.实际电源的两种模型及其等效变换。 教学方法：讲授法 学 时：4学时。 教学过程： 1.1 电路的作用和组成 一、什么是电路？ 电路就是电流流通的路径；是由某些元器件为完成一定功能、按一定方式组合后的总称。 二、电路的作用 一是实现能量的输送和转换；二是实现信号的传递和处理。 三、电路的组成 电源：将非电形态的能量转换为电能。 负载：将电能转换为非电形态的能量。 导线等：起沟通电路和输送电能的作用。 从电源来看，电源本身的电流通路为内电路，电源以外的电流通路称为外电路。当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时，这种电路称为直流电路。当电路中的电流是随时间按正弦规律变化的交流电流时，这种电路称为交流电路。 1.2 电路的基本物理量 1. 电流：()d A d q i t = 直流电路中：Q I t = 电流的实际方向：规定为正电荷运动的方向。 2. 电位： 电场力将单位正电荷从电路的某一点移至参考点时所消耗的电能。参考点的电位为零。直流电路中电位用V 表示，单位为伏特（V ）。 参考点的选择： ①选大地为参考点。②选元件汇集的公共端或公共线为参考点。 3. 电压： 电场力将单位正电荷从电路的某一点移至另一点时所消耗的电能。电压就是电位差。直流电路中电压用U 表示，单位为伏特（V ）。U S 是电源两端的电压，U L 是负载两端的电压。 4. 电动势： 电源中的局外力（非电场力）将单位正电荷从电源负极移至电源正极时所转换而来的电能称为电源的电动势。 符号：E 或e ，单位：V 。 电动势的实际方向：由低电位指向高电位。
高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 交变电流与电能的输送测试题 时间：100分钟 满分：100分 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的小 题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。） 1、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时（ ） A. 线圈平面与磁感线方向垂直 B. 通过线圈的磁通量达到最大值 C. 通过线圈的磁通量变化率达到最大值 D. 线圈中的电动势为零 2、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为N 1: N 2=3:1，图中四个灯泡完全相同，当 L 2、L 3、L 4正常发光时，则L 1（ ） A.一定正常发光 B.实际功率小于额定功率 C.实际功率大于额定功率 D.条件不足无法确定 3、如图所示，理想变压器初、次级线圈分别接有完全相同的灯泡A 、B ，且初、次级线圈的 匝数之比N 1: N 2=2:1，交流电源电压为U ，则灯B 两端的电压为（ ） A.U /2 B.2U C.U /5 D.2U /5 4、一理想变压器，原线圈匝数为N 1，两个副线圈的匝数分别为N 2、N 3，三个线圈中的电流 分别为I 1、I 2、I 3，电压分别为U 1、U 2、U 3，如图所示，下面关系中正确的是（ ） A.2121N N U U =；3131N N U U = B. 1221N N I I =；13 31N N I I =
C.332211U I U I U I += D.332211I N I N I N += 5、如图为理想变压器原线圈所接交流电压的波形。原、副线圈匝数比n 1∶n 2=10：1，串联在 原线圈电路中电流表的示数为1A ，下列说法正确的是( ) A ．变压器输出端所接电压表的示数为202V B ．变压器的输出功率为200W C ．变压器输出端的交流电的频率为50Hz D ．穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为2 220n Wb/s 6、一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动．线圈中的感应电动势e 随时间t 的变化如图所示．下面说法中正确的是：（ ） A ．t 1时刻通过线圈的磁通量为零 B ．t 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C ．t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D ．每当e 变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大 7、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 ，输电线损耗的电功率为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 ．L S U P ρ2=' B ．S U L P P 22ρ=' C ．L S U P P ρ2 -=用 D ．)1(2S U L P P P ρ-=用 8、如下图所示，A 、B 、C 、D 是四个相同的白炽灯，都处于正常发光状态，则图中ab 、cd 两端电压U 1与U 2之比是：（ ） A ．3∶1 B ．4∶1 C ．3∶2 D ．2∶1 9、理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L 1和L 2，输电线的等效电阻为R ，开始 时，开关S 是断开的，如下图所示，在S 接通后，以下说法错误的是（ ） A. 灯泡L 1两端的电压减小 B. 通过灯泡L 1的电流增大 C. 原线圈中的电流增大 D. 变压器的输入功率增大 10．远距离输送交流电都 采用高压输电．我国正在研究用比330千伏高得多的电压进行输 05 0.01 t /s 0.02 2002 -2002
电能的输送教学设计集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
《电能的输送》探究性教学设计 重庆市实验中学物理组白荣华 教材分析 本节内容是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理选修3-2》第五章《交变电流》的第5节，是学生综合运用前面所学知识解决实际问题的一个典型例子。课程设计力求将理论分析与实验验证相结合，使学生理解高压输电原理，培养和提高学生运用物理知识综合分析、解决实际问题的能力，动手能力和合作探究的能力。教材写得比较详细、通俗，可让学生阅读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论。在内容的处理上，应注意以下几个方面：1．对于电路上的功率损失，可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．学生常常容易将导线上的电压损失U损＝U输－U用与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论。要通过具体的例子，可引导学生进行讨论，澄清认识。这样可达到事半功倍的效果。要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考。 3．讲解电路上的电压损失，是本节教材新增加的。目的是希望学生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不止一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面。但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论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分析。 4．课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好。希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法。节后设的阅读材料《直流输电》既可以开阔学生眼界，也可以增加知识。 教学目标 1、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，了解远距离输电的原理。 （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）理解远距离输电要用高压。理解高压输电过程中电压、电流及功率的关系，能够正确分析相关问题及电网输电过程。 2、过程与方法 （1）让学生体验理论分析与实验探究远距离高压输电的过程与方法。 （2）培养学生阅读、分析、综合和应用能力。 （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。
关于王永元老师《变压器》公开课的评课 黑龙口中学白彦军 《变压器》是人教版高中物理选修3-2第五章第四节，是以电磁感应为核心，发电厂与生活用电联系桥梁，是高中物理的重点知识，本节课在电能的输送之前，既能巩固学生对电磁感应定律的理解，又为下一节电能的输送奠定基础，起到承上启下的作用。本节课作为公开课，不仅能够展示物理学科重点内容的教学特点，更关键的是体现了新课标倡导的“让学生通过探究获得知识并体会物理探究过程中所用的科学方法”。 王老师对本节课研究透彻、准备充分，整节课生动、流畅，师生互动和谐，不失为一节成功的公开课。下面就本节课从教学设计、实施过程、教学技能等方面作一简要评价。 教学设计方面 本节课设计完整、结构紧凑、逻辑严谨，教学三维目标明确，重点突出，并能够有效突破难点。在三维目标的达成上，王老师以实验为基础，通过设计实验、观察、测量、归纳得到原副线圈两端的电压与匝数的关系，实现了对学生实验设计能力、发散思维能力、概括能力和分析推理能力的培养，同时渗透物理学研究方法的教育，使学生认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的一种重要方法，突出了本节课的教学重点。在本节课难点（变压器的工作原理）的突破上，王老师通过旧课复习，通过对电磁感应定律、楞次定律、自感、互感等回顾，按照学生最近发展区层层递进，学生接受顺理成章，有效突破。
教学实施过程 在新课的引入中，王老师通过播放视频，观看实物激起了学生的学习兴趣，然后通过复习法拉第电磁感应定律，推到远副线圈的电压与匝数的关系，应用了自感的原理。整节课结构严谨，层次分明，“提出问题——猜测与假设——设计实验——分析论证——得到结论”探究环环相扣，让学生明白了“探究的科学过程”和“探究的科学方法”，学生学到的不仅仅是物理知识，更重要的是领会了科学探究的方法，真正培养了学生的探究精神和创新意识。 本节课在师生互动方面也做得不错，比如在做小实验时请学生上台，引导学生一起进行实验探究等，充分体现了学生的主体作用。 教学技能运用 王老师在本堂课运用了多种教学资源，包括视频、图片、实物展示、各种实验器材、传感器、电子白板、PPT等，尤其是电子白板和PPT娴熟运用，有效促进了教学序的展开、提高了课堂教学的有效性，充分展示了王老师很强的课堂教学技能。 如果说本堂课还有什么需要改正的地方，那就是在学生一起参与操作方面人数多一些，可以进一步加强师生的互动性。 2013年3月25日
2014-2015学年第二学期高二物理教学进度计划 高二物理组2014.02.19
四、教学进度
一、教学工作目标及进度 1、积极探索在359新课堂理念指导下的物理教学与教研工作机制，做好不同层次、不同学情学生的学习引领，努力实现先学后教，问题导学，配餐跟进，因材施教，为2014能突破900大关争做贡献。 2、一如既往的做好集体备课，继续加强学科周集中教研活动和日常研讨工作。提前思考每周集中教研活动的议题和内容，特别要做好集体备课中的说课环节，提前分配任务，说课老师早做准备，提前准备发言提纲，说课完毕，全组认真讨论，根据集体意见认真修改。在集体备课的前提下，各位教师要做好二次备课。教研议题要立足于教学中实际问题和困惑，集中教师智慧解决问题，形成比较系统全面的教研会纪要,并开展好日常研讨活动。进一步规范集体备课程序、完善二次备课机制。 3、及时做好每次测验的质量分析，并针对教学中存在的问题提出教学整改措施。年轻教师要多学习，多钻研，多听课，力争在大幅度提高自己的教育教学水平的同时，发挥好教学生力军的作用。使听课、评课高效化。加强备课组内公开课和组内相互听课，每周安排一次集体听课评课，以相互学习，相互借鉴，也可及时发现问题，及时调整。 4、为了达成目标和计划，本学期要真正做到降低难度，减少内容，加强训练，反复记忆，尤其在课堂上，要真正落实先学后教、问题导学，配餐跟进，精讲多练的原则。要提高上课和作业的效率。认真贯彻新课程理念，继续深入研究提高课堂教学效率的具体方法，坚定不移地推行“先学后教、以学定教、当堂训练”的课堂教学模式，紧紧围绕教育教学目标，加强教育教学过程管理，注重打牢学习的基础，突出学习主动性要求，规范学习行为和习惯，坚持教学班区分层次教学、分类重点指导，提高教育教学质量。本学期要开展并做好物理竞赛的组织和辅导工作，及早挑选有意参加竞赛的优秀学生，准备教材，提供地点，专人管理和辅导，要做到有计划，有目标，勤反馈，力争在竞赛方面有所突破。 5、深入教室，深入学生，增加亲和力，多找学生谈心，从多方面给学生以鼓励和帮助。规范作业要求，提高作业质量。统一、精选作业内容，严格控制作业量，并做到分不同层次教学班提出不同要求。对于学习有困难的学生要经常沟通。
《§18.3电能的输送》教学设计 物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生科学素养的关键成分。本节课的设计旨在从物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任四个方面，通过本节课的学习形成关于电能的输送的基本能量观念；基于经验事实建构模型；从不同角度思考问题，追求科技创新，了解历史发展的必然性，理解科学·技术·社会·环境的关系，热爱自然，珍惜生命，具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。 一、教材分析： 本节课是上海科技版九年级物理第十八章《电能从哪里来》，第三《能的输送》。本章从电能的产生开始，首先让学生认识常见的电源，了解常见的发电方式，从而引发学生探究发电机为什么能发电，并通过科学探究怎样产生感应电流，知道发电机的发电原理。在本节课，重点了解电能是怎样从发电厂输送到用户端，并让学生进一步了解安全用电常识。需要从感性上认识到高压输电可以减小电能的损耗，提高电能的输送效率,并了解高压触电及其防护。 二、学情分析： 本节课，《电能的输送》对学生来说，可谓是又爱又怕。说怕，从小就被家长告知，电很危险，而本节课的高压输电，更是让学生谈虎色变；说喜爱，是因为在日常生活中已有了一定的感性认识，知道远距离输电要进行高压输电，没有高压输电，就怎么会有我们现代人的幸福生活。电从哪里来？身边高高耸立的铁塔是做什么用的？为什么要高压输电？这太让人好奇的。对电能的来历的好奇总是可以战胜内心对电的畏惧，促使学生积极认识高压输电。 三、教学目标 知识与技能： 1、知道采用高压输电的目的 2、了解电弧触电和跨步电压触电，提高安全防范意识。 过程与方法 1、经历科学分析，解决远距离输电问题，知道远距离输电采取高压输电，减小电能的损耗。 2、利用所学知识，通过搭建高压输电模型，了解远距离电能的输送模式。
学案1 高压输电原理 [学习目标定位] 1.掌握输电过程中降低输电损耗的两个途径.2.理解高压输电的原理.3.会对简单的远距离输电线路进行定量计算． 1．电阻定律：在温度不变时，同种材料的导体，其电阻R 与它的长度L 成正比，与它的横截面积S 成反比，导体电阻与构成它的材料有关，即R ＝ρL S . 2．电功率P ＝UI ，热功率P ＝I 2R . 一、远距离输电为什么要用高电压 1．减少输电线上电能损耗的两条途径： (1)降低输电导线的电阻． (2)减小输电线中的电流． 2．由P ＝UI 可知，当输送的功率一定时，采用升高输电电压的方法，就可以减小输电电流． 3．提高输送电能的电压，可以更有效地减小输电线路上的电能损耗，这就是远距离输电需采用高电压的根本原因． 二、交流输配电网 发电机发出的交变电流先送到升压变电站，将电压升高到220 kV 以上，由高压输电线向远处输送．在用电区，先由第一级变电站将电压降到110 kV ，再输送到第二级变电站，将电压降到10 kV ，送到用电区．对普通生活用电，则还要用变压器将电压降到220 V .
远距离输电为什么要用高电压 [问题设计] 如图1所示，假定输电线路中的电流是I ，两条导线的总电阻是R ，在图中导线电阻集中画为r ，输送功率为P ，发电厂输出的电压为U .那么： 图1 (1)远距离大功率输电面临的困难是什么？ (2)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？ (3)为什么远距离输电必须用高压呢？ 答案 (1)在输电线上有功率损失． (2)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． 功率损失表达式：ΔP ＝I 2R ，所以降低输电损耗的两个途径为：①减小输电线的电阻R ；②减小输电电流I . (3)因为发电厂的输出功率P 是一定的，由P ＝UI 得，要减小输电电流I ，必须提高输出电压U . [要点提炼] 输电线上的电压损失和功率损失(设输电线上电阻为R ，电流为I ) 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．ΔU ＝U －U ′＝IR . 2．功率损失 (1)远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率ΔP ＝I 2R . (2)若输电线上损失的电压为ΔU ，则功率损失还可以表示为ΔP ＝ΔU 2R ，ΔP ＝ΔU ·I . 3．减小电压、功率损失的方法 (1)减小输电线的电阻 由R ＝ρL S 可知，距离L 一定时，使用电阻率小的材料，增大导体横截面积可减小电阻．
7．电能的输送 1．两种损失比较 2.(1)由r ＝ρl S 知，导线一般选铝为材料，ρ一定，在导线长度l 确定情况下，要减小电阻，只能通过增大输电线的横截面积，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，会减小输电电流，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 ＝U r 对不对，为什么？ 【提示】 不对，因为U 是输电电压，而不是输电线上损失的电压ΔU ，输电线中电流应为I ＝ΔU r .
[合作探讨] 探讨1：“提高电压，降低电流”与欧姆定律矛盾吗？ 【提示】 不矛盾．欧姆定律是对纯电阻耗能元件而成立的定律，而“提高电压，降低电流”是从输送角度，由P ＝IU ，且在P 一定的条件下得出的结论，两者没有联系． 探讨2：减少输电线上的功率损失为什么要依靠高压输电？ 【提示】 (1)电阻R ＝ρL S 告诉我们，在输电距离L 一定、选用电阻率ρ较小的铜或铝作导线后，必须增大导线的横截面积．但这样会耗费大量的金属材料，输电线太重也会给架设带来困难． (2)在线路和输送功率P 不变时，P ＝UI 告诉我们提高输电电压可大大减少功率损失． [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＝I 2 R . (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 ＝P U ，输电线电阻R ＝ρL S ，所以输电线上的功率损失可表示为P 损＝ I 2R ＝? ?? ??P U 2·ρL S . 3．减小功率损失的方法 根据公式P 损＝I 2 R 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 ＝ρL S 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 ＝P U 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
《电能的输送》教学设计 一、基本信息： 教材：人教版高中物理选修3-2第五章第5节 课时：1课时 二、教学内容分析： 《电能的输送》是人教版高中物理选修3-2第五章第5节内容，本节课前面几节知识的实际应用，通过本节的学习加强学生运用所学知识解决实际问题的能力。 三、教学目标与重难点 （一）物理观念 1. 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.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。 4.理解为什么远距离输电要用高压。 （二）科学思维 通过例题板演使学生学会规范解题及解题后的思考。 （三）科学探究 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。 （四）科学态度与责任 通过对我国远距离输电的展示，教育学生爱护公共设施，做一个合格公民。 教育学生节约用电，养成勤俭节约的好习惯。建立应急意识。 教学重点 理论分析如何减少输电过程的电能损失 远距离输电的原理 教学难点 远距离输电原理图的理解 四、学习者分析 通过平时的观察和了解，发现高二学生已经具备了探究问题的能力和初步解决问题的能力，本节课通过问题设置，引导学生主动参与探究过程，逐步培养学生分析和解决问题的能力，合作与交流的能力等，注重培养学生创新精神和实践能力。
五、教学策略选择与设计 本节课采用讨论法、探究法、归纳法等多种教学方法，体现新课标以“学生的发展”为宗旨的教学理念，体现对学生核心素养的培养，使学生在获得知识的同时，获取了研究物理问题、探究物理知识的方法。本节课突显了学生在课堂教学中的主体地位，注重对学生探究能力、交流能力和问题意识的培养，提高学生对合作学习重要性的认识，并及时对学生进行了情感、态度和价值观的培养和教育。 六、教学资源 多媒体播放室 七、教学过程
《分子间的作用力》教学设计 【教学目标】 一、知识与技能 ① 认识分子间的相互作用力——引力和斥力； ② 知道表现出来的分子力为引力与斥力的合理； ③ 知道分子间的相互作用力与分子间距离之间的关系； ④ 能够解释一些相关的简单的物理现象 二、过程与方法 ① 通过身边常见的物理现象入手逐层深入，逐步引导，提升学生的理性认识； ② 让学生认识科学探究的基本过程和一般方法，体验研究的乐趣。 三、情感、态度与价值观 通过本节课的学习，拓宽学生的视野，培养学生动手动脑、勇于探索的能力。 【教学重难点】 ① 重点：分子间的引力、分子间的斥力、分子力的概念， 分子力与分子间距离的关系，能够由此解决一些常见的问题。 ② 难点：对分子间的作用力跟分子间距离关系的理解和掌握。 【教学方法】实验观察法、讲述法、分析推理法 【教学过程】 （一）新课引入 【提问】 （1）什么叫扩散现象？什么叫布朗运动？ （2）扩散现象和布朗运动说明了什么问题？ 【学生】回答问题，并总结： 扩散现象和布朗运动不但说明分子永不停息地做无规则的运动，同时也说明了分子之间是 有间隙的。 【思考】物体都是由一个个分子组成的，而且分子之间还有空隙，可是要把固体的一部分跟另一部 分分开确实很困难，为什么会出现这种现象呢？本节课我们来学习这个问题。 （二）新课教学 1、分子间存在相互作用力 【演示】 在长约1m 一段开口的玻璃管里装上一半水，再沿管壁慢慢地把染色的酒精注满，这时可清楚地看到水和酒精的分界面，把管口封闭，上下颠倒几次，使水喝酒精混合在一起，观察总体积的变化。 【现象】发现水和酒精的总体积变小 【说明的问题】这种现象进一步说明了 【教师】布朗运动和扩散现象说明分子在做永不停息的无规则运动，同时也说明了分子间存在间隙，否则它就不能做无规则运动了。 【推理】一方面分子间有空隙，另一方面固体和液内大量分子能聚集在一起而具有一定体积和形状，这两个方面的事实使我们不难推出分子间存在相互吸引力。 【演示】 ①把两块纯净的铅压紧，由于分子间的引力，两块铅就合在一起，甚至下面吊一个重物也不能把 它们分开； ②用力拉伸物理时，很难把它拉断；而用力压缩一物体，很难把它压小。 【提问】这两个实验说明了什么问题？ 【学生】 ①稍用压力就能使两块铅柱结合起来，是由于分子间存在引力。
《电能的输送》探究性教学设计 重庆市实验中学物理组白荣华 教材分析 本节内容是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理选修3-2》第五章《交变电流》的第5节，是学生综合运用前面所学知识解决实际问题的一个典型例子。课程设计力求将理论分析与实验验证相结合，使学生理解高压输电原理，培养和提高学生运用物理知识综合分析、解决实际问题的能力，动手能力和合作探究的能力。教材写得比较详细、通俗，可让学生阅读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论。在内容的处理上，应注意以下几个方面： 1．对于电路上的功率损失，可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．学生常常容易将导线上的电压损失U损＝U输－U用与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论。要通过具体的例子，可引导学生进行讨论，澄清认识。这样可达到事半功倍的效果。要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考。 3．讲解电路上的电压损失，是本节教材新增加的。目的是希望学生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不止一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面。但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论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分析。 4．课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好。希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法。节后设的阅读材料《直流输电》既可以开阔学生眼界，也可以增加知识。 教学目标 1、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，了解远距离输电的原理。 （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）理解远距离输电要用高压。理解高压输电过程中电压、电流及功率的关系，能