18.3-电能的输送(课件+教案+学案)

文档属性

名称 18.3-电能的输送(课件+教案+学案)
格式 zip
文件大小 1.9MB
资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2017-12-11 21:25:27

文档简介

课件23张PPT。 第三节 电能的输送认识发电机 把手摇发电机、小灯泡接入电路. 转动手柄使线圈在磁场里转动,小灯泡发光,
说明电路中有电流通过小灯泡.发电机原理:电磁感应原理磁铁和线圈两个主要部件发电机的主要部件有哪些?一个是定子一个是转子交流电的产生1、交流电:周期性改变方向的电流2、交流电的周期和频率:(1)交流电完成一次周期性变化需要的时间,
叫交流电的周期(2)1秒内交流电完成周期性变化的次数叫
交流电的频率(3)周期和频率互为倒数(4)我国交流电频率 赫兹,周期 秒0.02每秒钟改变方向 次10050实际发电机实用交流发电机实际的交流发电机,结构比较复杂,但主要由转子(转动部分)和定子(固定部分)两部分组成.转子由水轮机、汽轮机或内燃机来带动.
大型发电机发出很高的电压和很强的电流,要采用线圈不动、磁极旋转的方式发电.这种发电机叫做旋转磁极式发电机. 大型旋转磁极式发电机,能够提供几千伏到上万伏的电压,功率可达几十万千瓦,甚至百万千瓦以上.
为了得到较强的磁场,要把线圈嵌在定子铁心槽里,还要用电磁铁代替永久磁铁作转子.电能的输送远距离输电示意图家庭用电的电压是220V,然而高压输电线上
的电压通常都有几十万伏。为何采用高压输电?1、为什么输电线上有电能损失? 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,同时损失一部分电压. 输电线上的电能有损失(1)减小导线电阻2、如何减少电能损失?(2)减小输电线中的电流由电阻定律知(1)减小导线电阻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.?可适当增大横截面积.太粗不可能,既不经济又架设困难.(2)减小输电线中的电流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1/100,线路上损失的功率减为原来的1/? 在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的1/100,线路上损失的功率减为原来的1/?  在保证用户的电功率的前提下,怎样才能减小输电电流?提高输电电压, 是减少电能在输送线路上损失的最有效的办法变压器U1U2U3 U4发电机升压变压器高压输电线路降压变压器 用电器 交流高压输电基本环节示意图 变压器原理:电磁感应原理P1=P2U1I1 =U2 I2  变压器可以将输入的交流电压升高(升压变压器)或降低(降压变压器)而不改变前后的功率  (变压器不能直流电的电压)是不是输电电压越高越好?电压越高,对输电线路和变压器的要求越高,建设费用越高。远距离输电我国常用的远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV,输电干线采用500 kV的超高压,西北电网达到750kV。思考高压触电及其防护用电器为什么不直接使用高压电?高压电的绝缘防护要求很高,
直接供给家用电器十分不安全。人靠近高压带电体,就可能触电。安全用电原则:不接触低压带电体
不靠近高压带电体高压电弧触电高压危险,请勿靠近高压触电的两种形式高压跨步触电1、发电机原理:电磁感应原理2、两个主要部件磁铁和线圈(一个是定子一个是转子)3、我国交流电频率50赫兹,周期0.02秒,
每秒钟改变方向100次4、高压输电:提高输电电压, 是减少电能在输送线路上损失的最有效的办法。7、安全用电原则:不接触低压带电体
不靠近高压带电体5、变压器原理:电磁感应原理6、高压触电:高压电弧触电、高压跨步触电小结第三节《电能的输送》学案
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____转变为____。
(4)燃料电池:是通过____产生____的装置。燃料电池的效率_____,它利用____、_____等作燃料,可以减少二氧化碳的排放量,有利于环境保护。
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:不要_________________。
二、合作探究
1、高压输电线上的电压通常都有 伏。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、线圈(组成闭合回路)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____,频率是_____,从电池得到的电流方向不变,通常叫_____电,我们从手摇发电机中得到的电,其电流方向是周期性变化的,因此是_____电。
四、知能应用
1.发电机和变压器等许多电器设备是根据 原理制造的,发电机工作时其中的能量转化是由 能转化为_____能。
2.我国供生产和生活用的交流电,频率 ,电流方向每秒改变 次。
3.高压触电共分 、 两大类。
4.根据焦耳定律,电流通过导线要______,由于远距离输送电能,导线长度较长,因此导线电阻______,所以导线上由于______损失的电能较大。
5.以下说法正确的是:( )
A.用铜导线输电比用铁导线输电经济
B.用高压输电比用低压输电省电
C.用高压输电比用低压输电费电
6.一台发电机,输出功率是100kW,输出电压是2500V,输出电流为______A。
7.从发电机发出的电能,要经过变压器把_____升高,用_____把电能输送到远方的用户附近,再经过______把电压_______供用户使用。
8.从发电厂向某用户输电,如分别用100伏和1000伏送电,则两种情况下导线上损失的电能之比为: ( )   A.100∶1 B.l∶100 C.1∶10 D.10∶1
9.关于发电机,下列说法正确的是:( )
A.发电机线圈中产生的电流是直流电
B.发电机线圈中产生的电流是交流电
C.所有电能都是利用电磁感应现象而产生的
D.发电机工作时是电能转化为机械能
10.一座小型水电站的输出电功率是20kW,输电导线的总电阻为lΩ,若采用400V的电压输电,输电线路上损失的电功率是多少?若采用4000V的电压输电,输电线上损失的电功率又为多少?
参考答案:
三、重难点知识突破
1、B 2、方向 0.02s 50Hz 直流 交流
四、知能应用
1、电磁感应 机械能 电 2、50Hz 100 3、高压电弧触电 跨步电压触电 4、产生热量 越大 热量 5、B 6、40 7、电压 高压 变压器 降下来 8、B 9、B 10、2500W 25W

第三节 电能的输送
教学目标:
1.知道交流发电机的简单结构、工作原理,知道产生的是交流电。
2.知道采用高电压输电的目的。
3.了解电弧触电和跨步电压触电,提高学生的安全防范意识。
重点、难点:
重点:1.交流发电机的结构及原理。
2.采用高压输电的目的。
难点:交流发电机的工作原理。
教具:
交流发电机挂图、闭合线圈、交流发电机模型、电弧发生器、高压输电实验器。
课时安排:1课时
教学过程:
一、复习提问、引入新课
复习:1、什么是电磁感应现象?
2、产生感应电流的条件是什么?
3、感应电流的方向与什么有关?
引入:我们生活和生产中都离不开的电,是怎样产生又是怎样输送到千家万户的呢?
二、投放学案,引导自学
先让学生根据学案中“自主学习”部分内容自学教材内容,教师给学生提供交流发电机的挂图及模型,帮助学生自学。
三、合作共建,经历过程
待学生完成学案后,可按以下问题进行了解学情、释疑解难。
1、发电机工作原理:
(1)发电机是根据什么原理制成的?
(2)引导学生观察课本插图了解交流发电机的构造和工作原理。
a.交流发电机的主要构造有哪些?
b.线圈何时切割磁感线?
c.线圈中的电流方向何时改变?
d.线圈转动一周线圈中的电流方向改变几次?
(3)教师展示交流发电机的活动挂图并通过闭合线圈来演示交流发电机的工作过程,让学生进一步体会和理解交流发电机的工作原理。
2、电能的输送
(1)发电站发出的电能通过怎样的途径输送到用电单位?
(2)为什么要采用高压输送电能?
教师演示高压电能输送器,让学生观察并领会高压输送电能的原因。
3、高压触电及防护
(1)用电器为会么不能直接使用高压呢?
(2)什么叫电弧触电?
(3)什么叫跨步电压触电?
(4)安全用电的原则是什么?
教师演示电弧发生器和跨步电压演示器,让学生领会这两种触电方式的原因。
总结:1、发电机原理:发电机是根据电磁感应原理制造的,主要由转子(转动部分)和定子(固定部分)两部分组成。发电机工作时,将机械能转化为电能,线圈每转动一周电流方向改变两次。我国电网交流电的频率是50HZ,周期是0.02S,每秒钟电流方向改变100次。
2、电能的输送:为了减少电能在输送线路上的损失,远距离输电通常采用高压输电的方式。目前我国远距离输电采用的电压有110KV、220 KV和330 KV,少数地区采用500 KV的超高压输电。
3、变压器:变压器的工作原理是电磁感应,它能在保持功率几乎不变的情况下,将输入变压器的交流电压升高或降低,但不能改变直流电的电压。
四、知能应用,规律总结
1. 下列说法正确的是( )
A.导体在磁场中运动能产生感应电流  
B.电动机是消耗了机械能得到电能
C.发电机将贮存的化学能转化成电能 
D.换向器能改变线圈中的电流方向
【解析】:产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体切割磁感线;电动机消耗电能,得到机械能,发电机才是消耗机械能获得电能;可结合电动机或直流发电机工作原理图,分析说明换向器的作用:电动机是通过换向器来改变通过线圈中的电流方向中,才会使得线圈能持续转动下去,直流发电机内部产生的电是交流电,但通过换向器调整了输出电流的方向,输出的是直流电。答案:D
2、下列电器对应的工作原理正确的是( )
A.发电机——电流磁效 B.电动机——磁场对通电线圈的作用
C.电磁铁——电磁感 D.电磁继电器——电流的热效应
【解析】:发电机的原理是电磁感应;电动机的工作原理是能电线圈在磁场中受到磁力的作用;电磁铁是电流的磁效应,电磁继电器的核心是电磁铁。答案:B
3、请你想象一下,假如没有磁(现象),下列可能发生的是( )
A.水电站的发电机照常发电 B.电风扇照常工作
C.指南针不能指明方向 D.电动机照常工作
【解析】:发电机的工作原理电磁感应现象,线圈切割磁感线产生电流;电风扇转动的原因是有电动机,电动机是根据通电线圈在磁场里受力转动来工作的;指南针指示南北的原因,是电磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用;所以没有磁现象,发电机和电动机都不能工作,指南针也不会指明方向了。答案;C
五、诊断评价,查漏补缺
教师口述下列问题,让学生抢答。
1.发电机是根据   原理制成的。发电机在工作时将转子转动的  能转化为  能。
2.手摇发电机的线圈转一圈,线圈中的电流方向改变了  次,由此可见,它产生的是____流电。
3.远距离输电应采用    ,因为这样可以减小电能在___________________上的损失。
4.高压输电线都架得很高,原因是(  )
A.防止高压电弧触电 B.防止跨步电压触电
C.防止阻碍交通 D.减小电能损失
答案:1、电磁感应 机械 电 2、两 交 3、高压 电路 4、A
六、课堂小结,构建网络
发电机的工作原理——高压输电的目的——高压触电类型
七、布置作业
完成学案的知能训练部分。
八、板书设计
第三节 电能的输送
一、交流发电机的构造及工作原理
二、电能的输送:
1.电能输送的途径:发电厂→升压变压器→高压线路→降压变压器→用电单位
2.高压输送以减小电能的损失。
三、高压触电方式:电弧触电和跨步电压触电
九、教学反思