沪科版九年级物理教学案：18.3电能的输送 Word版无答案

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第三节　电能的输送
学习目标
知识与技能
1、知道交流发电机的原理。2、了解采用高压输电，可以减少电能在输电线路的损失，提高电能的输送效率。3、了解高压触电的方式及其防护。
过程和方法
1、通过观察，体验感悟发电机的工作原理。2、尝试应用已有的科学知识，获得初步分析慨括的能力。
情感、态度与价值观
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。
学习重难点
交流发电机的结构和原理和高压输电可以减少电能在输电线路的损失。分析交流发电机发电的工作原理。
自主学习
1、发电机、变压器等电器设备是根据
的原理制成的。
2、发电机工作时把转子的
能转化为
能。
3、通常，家庭用电的电压是
V，而高压输电线路上的电压通常都有
伏。
4、发电机发出的交流电通常有几千伏到几万伏，在发电厂内先用升压器把电压升至十万伏后再送到交流电网上，通过架空高压输电线送到变电站进行降压，降至10kV后送到工矿、科研等目的地，再用变压器降至
伏，供家庭使用。
5、高压触电的方式有两种：一是
；二是
。当高压带电体与人、动物和建筑物等距离较近时会发生放电现象，使人和动物触电，这种触电方式称为
。所以高压输电线要架很高，防止人和动物触电。
（二）合作共建
知识点一：交流发电机的主要构造及工作原理
教师演示：将交流发电机模型接在教学用电流表两端，以较慢的速度匀速摇动把手，让学生观察线圈转动方向和电流表指针偏转方向的关系。在教师的指导下得出，产生电流的大小和方向都在发生周期性的变化，这种大小和方向都在发生周期性变化的电流叫交流电。
问题一：为什么交流发电机发出的是交流电？
出示交流发电机挂图
1、交流发电机的主要构造有哪些？
2、线圈何时切割磁感线？
3、线圈中的电流方向何时改变？
4、线圈转动一周线圈中的电流方向改变几次？
指导：线圈AB、CD边什么情况下作切割磁感线，流过线圈AB、CD边的电流方向如何，流出线圈的电流沿什么方向流过电流表，什么情况下没有作切割磁感线，线圈中没有感应电流。
小结：1、交流发电机的主要构造有：转子（线圈）、定子（磁极）、铜环、电刷。
2、线圈AB、CD边上下运动时切割磁感线；
3、在竖直位置时电流方向发生改变；
4、线圈转动一周线圈中的电流方向改变2次。
发电机是利用电磁感应现象制成的，工作时把转子的机械能转化为电能。
练习：学生练习，师指导
学生展示答案
1．下面关于发电机作用的说法中，不正确的是（
）
A．可以制造自由电荷
B．可以使闭合电路中有持续电流
C．可以使电路两端有一定的电压
D．可以将机械能转化为电能
2、如图所示，是发电机的工作原理图，放在水平方向磁场中的矩形线圈沿逆时针方向转动，当线圈转到甲图位置时，由于线圈ab和cd边_
____磁感线，因而电路中_
____.当转到乙、丁两图的位置时，由于ab切割磁感线的方向__
___，因而电路中的电流方向_
____，可见电路中产生的是____
____（填“直流电”或“交流电”），我国电网以___
__（填“直流电”或“交流电”）供电。
知识点二：电能的输送
问题二：三峡电站建成后年发电量将达到1820万千瓦，那么如何把这么多的电能输送出去呢？
（1）远距离用什么方式输送电能？
（2）怎样实现高压输电？
（3）采用高压输电有什么好处？
（4）我国高压输电采用的电压有几种？
小结：
（1）远距离采用高压输电；
（2）输送电能的过程：发电厂升压变压器高压线路降压变压器工厂或居民用电。
（3）采用高压输电可以减少电能在输送线路上的损失。
（4）我国远距离送电采用的电压有110kV、220kV和330kV，少数地区采用500kV的超高压送电。
练习：
1、关于变压器的作用,下列说法中正确的是(
)
A.只能把交流电的电压升高
B.只能把交流电的电压降低
C.既能把直流电的电压升高,也能把直流电的电压降低
D.既能把交流电的电压升高,也能把交流电的电压降低
2、远距离输电采用高压电,这是为了(
)
A.增大输电线上的电流;
B.节省输电线所用的材料
C.减少输电线上电能的损耗
D.满足用电器对电压的需求
知识点三：高压触电及其防护
问题三：发电厂发出的电目的是给用户使用，电厂用高压输电，而用电器为什么不用高压电呢？
引导学生分析高电压的绝缘防护要求很高，直接供给家用电器是十分不安全的。
出示高压电弧触电挂图，当人和动物靠近高压设施时，人和动物与高压带电体之间就可能出现电弧而被击中，这种现象叫电弧触电。
出示跨步电压触电挂图，介绍跨步电压的伤害，高压电线落到地上，在地面上以落地点为中心的区域内会形成很高的电压，使人发生跨步电压触电。
让学生慨括两种形式的高压触电的防护错施：不靠近高压带电体。
练习：
1、当你发现由于不小心靠近了高压线断头落地处,为保证不发生跨步电压触电,应该采取的方法是_______________。
（三）知能应用
例题1：如右图的标志表示的意义是
。
分析：高压危险，请勿靠近。
例题2：世界上第一座海洋温差试验电站在夏威夷建成，发电功率为50kW，若该电站以1000V的电压将电能输送出去，若输电导线的总电阻为10Ω，则输电线上损失的功率为多大？若要减少输电线上电能损失，你认为可以采用哪些方法？为什么。
分析：输电导线电流：I=P/U=50kW/1000V=50A
输电线上损失的功率（即产生的热功率）：P损=I2R=（50A）2×10Ω=25kW
①采用高压输电。提高电压，当输出功率一定时，由P=UI可知，输电导线上的电流减小；再由焦耳定律Q=I2Rt可知，在电阻和时间一定时，可减少电热的产生。
②采用超导体材料。超导体的电阻为零，由焦耳定律可知产生的电热为零。
小组合作
第一小组1．如图所示是
模型，它是利用____________原理工作的，是将_________能转化成__________能。手摇发电机产生电流的________和_______随时间作周期性变化，这种电流叫做交流电，家庭电路使用的电流是________电（填“直流电”或“交流电”）。
第二小组2．远距离输电应采用　　　　，因为这样可以减小电能在　　　　上的损失。
7．一只鸟落在高压输电线的裸线上不会触电，是由于[
]
A．鸟是绝缘体
B．鸟的生命力特别强，能耐高压
C．鸟只停止在一根电线上，两爪之间的电压很小，通过的电流很小D．电线的电压是安全电压
第三小组3．电能输送的途径：发电厂→（
）→高压线路→降压变压器→用电单位，其中变压器的工作原理是_____________。
11．发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代．制造发电机所依据的主要物理知识是[
]
A．磁场对电流的作用????B．磁极间的相互作用C．电磁感应现象????　　D．电流周围存在着磁场
第四小组4．高压触电常见的两种类型是　　　　和　　　　，对于高压带电体，我们应当采取的措施是_________________________。
6．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
第五小组5．一只鸟落在高压输电线的裸线上不会触电，是由于(
)
A．鸟是绝缘体
B．鸟的生命力特别强，能耐高压
C．鸟只停止在一根电线上，两爪之间的电压很小，通过的电流很小
D．电线的电压是安全电压
5．根据焦耳定律，电流通过导线要_______，由于远距离输送电能，导线较长，因此导线电阻_______，所以导线上由于_______损失的电能较大。由Q=I2Rt可知，若电流减小为原来的1/n，则在相同的时间内产生的热量减小为原来的_______，可见______是减少电能损失的有效办法。
第六小组2、关于交流发电机和直流电动机线圈内的电流，下列说法正确的是(
)
A．交流发电机线圈内的电流是交流，直流电动机线圈内的电流是直流电
B．交流发电机线圈内的电流是直流电，直流电动机线圈内的电流是交流电
C．交流发电机和直流电动机线圈内的电流都是交流电
D．交流发电机和直流电动机线圈内的电流都是直流电
3．电能输送的途径：发电厂→（
）→高压线路→降压变压器→用电单位，其中变压器的工作原理是_____________。
第七小组1．下面关于发电机作用的说法中，不正确的是[
]
A．可以制造自由电荷B．可以使闭合电路中有持续电流C．可以使电路两端有一定的电压D．可以将机械能转化为电能
2．在下图的四个实验装置中，能说明发电机工作原理的是[
]
A
B
C
D
第八小组4．如图所示，是发电机的工作原理图，放在水平方向磁场中的矩形线圈沿逆时针方向转动，当线圈转到甲图位置时，由于线圈ab和cd边_____磁感线，因而电路中_____.当转到乙、丁两图的位置时，由于ab切割磁感线的方向_____，因而电路中的电流方向_____，可见电路中产生的是_________（填“直流电”或“交流电”），我国电网以_____（填“直流电”或“交流电”）供电，频率为_____Hz。
课堂展示
课后延伸
学后反思