第三节
电能的输送
教学目标
1．了解电能输送过程。
2．知道高压输电的道理。
3．培养学生运用物理规律和公式分析实际问题的能力。
教学重难点
1．了解电能输送过程。
2．知道高压输电的道理。
3．培养学生运用物理规律和公式分析实际问题的能力。
教学过程
【新课引入】
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，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，这么多的电能当然要输到用电的地方去，今天，我们就来学习输送电能的有关知识。
【新知讲解】
一、输送电能的过程
提问：发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？如：葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢？很多学生凭生活经验能回答：是通过电线输送的。在教师的启发下学生可以回答：是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的。
出示PPT图片，并结合学生生活经验作介绍。
二、远距离输电为什么要用高电压？
提问：为什么远距离输电要用高电压呢？学生思考片刻之后，教师说：这个实际问题就是我们今天讨论的重点。
分析和讨论的思路是：输电→导线（电阻）→发热→损失电能→减小损失。
讲解：输电要用导线，导线当然有电阻，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略。列举课本上的一组数据。电流通过很长的导线要发出大量的热，请学生计算：河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧，如果通的电流是1安，每秒钟导线发热多少？学生计算之后，教师讲述：这些热都散失到大气中，白白损失了电能。所以，输电时，必须设法减小导线发热损失。
提问：如何减小导线发热呢？
分析：由焦耳定律Q=I2Rt，减小发热Q有以下三种方法：一是减小输电时间t，二是减小输电线电阻R，三是减小输电电流I。
提问：哪种方法能被实际使用呢？
讨论：第一种方法等于停电，没有实际价值。第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。适用的超导材料还没有研究出来。排除了前面两种方法，就只能考虑第三种方法了。从焦耳定律公式Q=I2Rt可以看出，第三种办法是很有效的：电流减小一半，损失的电能就降为原来的四分之一。通过后面的学习，我们将会看到这种办法也是很可行的。
讲解：另一方面，输电就是要输送电能，输送的功率必须足够大，才有实际意义。
提问：怎样才能满足上述两个要求呢？
分析：根据公式P=UI，要使输电电流I减小，而输送功率P不变（足够大），就必须提高输电电压U。
板书：〈高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输送电的电能损失。〉
三、变压器
讲解：在发电站都要安装用来升压的变压器，实现高压输电。但是我们用户使用的是低压电，所以在用户附近又要安装降压的变压器。
讨论：高压电输到用电区附近时，为什么要把电压降下来？（一是为了安全，二是用电器只能用低电压。）
4．引导学生看课本的最后两个自然段，了解我国输电电压，知道输送电能的优越性。
四、高压触电及其防护
高压触电的两种形式：高压电弧触电、跨步电压触电。
安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
本课小结
本节课学习了远距离输电的过程、高压输电的道理。
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2(共18张PPT)
第三节
电能的输送
第十八章
电能从哪里来
新课导入
火力发电厂
核电站
水力发电站
风力发电
电从哪里来？
新课导入
电用到哪里去？
能源丰富
有利开发
能源缺乏
用电量大
内陆
沿海
电能是如何远距离输送的？
？
新课导入
发
电
厂
升压变压器
高
压
线
路
降压变压器
工厂
居民
新知讲解
远距离输电示意图
一、输送电能的过程
电能的输送需要依靠输电线路。它极大的方便了我们的日常生活。
我们对电能的输送的基本要求是：可靠、安全、经济。
新知讲解
输电线越长，电阻就越大，当电流通过输电线时，产生热量Q，这一部分电能就白白损失掉了。
如何减少电能损失?
新知讲解
二、为什么要采用高压输电？
1.减小输电线的电阻
（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，因为要保证输电距离，所以长度是无法缩短的。
（3）可适当增大横截面积。太粗不可能，既不经济又架设困难。
新知讲解
减少电能损失的方法
（1）降低电功率。电功率降低，输出电能的速度就会减慢，造成电能的供不应求。对我们的日常生活生产造成影响。
（2）增大电压。增大电压，线路中的电流就会减小，这样电路中就会损失较少的电能，所以这个方法是可行的。
2.减小输电线中的电流
I=P/U
新知讲解
减少电能损失的方法
损
输送
用户
P
P
P
-
=
新知讲解
在保证用户的电功率的前提下，怎样才能减小电能输送中的损失？
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
是不是输电电压越高越好?
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。
新知讲解
电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。另外，安全因素也是我们需要考虑的。所以电压也不能过高。
新知讲解
变压器
发电站
升压变压器
高压输电线
降压变压器
用户
新知讲解
低压输电线路：
输电电压220V，输电功率100kW以下，
距离为几百米以内。
高压输电线路：
输电电压35kV或110kV，输电功率100kW以下，距离为几十千米到上百千米。
超高压输电线路：
输电电压220kV以上，输电功率10万kW以上，
距离为几百千米以上。
新知讲解
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
新知讲解
U
高压电弧触电
请勿靠近高压危险
高压跨步触电
高压触电的两种形式
新知讲解
防护
（1）为防止高压触电造成人身伤害：
（2）如发现有高压输电线段落到地面时：
必须远离高压带电体。
不可走近，应立即设立警示标志，并通知有关电力部门进行抢修。
新知讲解
再见
