資源簡介

第三節　 電能的輸送
知識與技能：
1．知道變壓器的工作原理，知道升壓變壓器和降壓變壓器的作用。
2．知道高壓輸電的目的和途徑。
3．知道用電器不能直接使用高壓電的原因。
4．知道高壓電弧觸電和跨步電壓觸電及其防護。
過程與方法：
1．通過對高壓輸電目的的分析，嘗試應用已知的科學規律去解釋某些具體問題，有初步的分析概括能力。
2．感知高壓觸電及其防護，初步具有應用物理知識解決實際問題的能力。
情感、態度與價值觀：
1．通過認識高壓輸電線把強大的電能送到遠方，使學生具有對科學的求知欲，有將科學服務于人類的意識。教育學生節約用電，養成勤儉節約的好習慣。
2．通過認識高壓觸電及其防護，使學生有將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識，樂于參與觀察、調查等社會實踐活動。
重點：①變壓器的工作原理；②高壓觸電的分類和防護措施。
難點：高壓輸電的目的和途徑。
多媒體課件。
一、情景導入
三峽工程是中國西電東送工程中線的巨型電源點，所發的電力主要售予華中電網的湖北省、河南省、湖南省、江西省、重慶市，華東電網的上海市、江蘇省、浙江省、安徽省，以及南方電網的廣東省，可緩解我國的電力供應緊張局面。三峽水電站共安裝32臺單機容量為70萬千瓦水輪發電機組，總裝機容量達到2 240萬千瓦，年發電量約1 000億度，可照亮半個中國，這些電能是如何送往華中、華東等省市的呢？下面我們就一起來學習本節內容——電能的輸送。
二、合作探究
　高壓輸電
從發電站到用電地區，通常有很長的一段距離，發電機發出的電怎樣送到用電地區呢？
學生交流討論上面的問題，并思考為什么要采用高壓輸電？怎樣才能減少電能在輸送過程中的損失呢？
多媒體展示遠距離輸電示意圖。
(1)輸送電能的過程：發電廠→升壓變壓器→高壓線路→降壓變壓器→工廠或居民用電。
(2)變壓器的工作原理是電磁感應，它能將輸入變壓器的交流電壓升高或降低，但不能改變直流電的電壓。
(3)遠距離輸電要采用高壓的原因：根據焦耳定律Q ＝I2Rt可知，要減少電能在輸電線路上的損失，就需要減小電流或電阻，而減小電阻不容易做到，所以只有減小電流。在保證輸出功率一定的情況下，根據P＝UI可知，提高電壓可以減小電流，從而減少電能在輸電線路上的損失。
高壓輸電原理
因為輸電線上的功率損耗正比于電流的平方(焦耳定律Q＝I2Rt)，所以在遠距離輸電時就要利用大型電力變壓器升高電壓以減小電流，使導線減小發熱，方能有效地減少電能在輸電線路上的損失。由發電廠發出的電能電功率是一定的，它決定于發電機組的發電能力，根據P＝UI，發電機的功率不變效應，若提高輸電線路中的電壓U，那么線路中電流I一定會減小，輸電線損失的功率Q＝I2Rt一定會相應減小，如果線路中電流降低到原來的，那么線路中損失的功率就減少為原損耗的＝，因此說提高電壓可以很有效地降低線路中的功率損失。
我們可以從下面看到高壓輸電的分析思路：輸電→導線(電阻)→發熱→損失電能→減小損失。
輸電要用導線，導線中有電阻，如果導線很短，電阻很小可忽略，而遠距離輸電時，導線很長，電阻較大，因此不能忽略。
如何減小導線發熱呢？
由焦耳定律Q＝I2Rt可知，減小發熱Q有以下三種方法：一是減小輸電時間t，二是減小輸電線電阻R，三是減小輸電電流I。可以看出，第三種辦法是最有效的：電流減小一半，損失的電能就降為原來的四分之一。要減小電能的損失，必須減小輸電電流，另一方面，輸電就是要輸送電能，輸送的功率必須足夠大，才有實際意義。根據公式P＝UI，要使輸電電流I減小，而輸送功率P不變(足夠大)，就必須提高輸電電壓U。
顯然，高壓輸送經濟。當用高電壓把電能輸送到用電區后，需要逐次把電壓降低，恢復到正常電壓。
　高壓觸電及其防護
用電器為什么不能直接使用高壓電呢？(學生回答：高壓電的安全防護要求很高，直接供給家用電器是十分不安全的)
多媒體展示圖片：高壓觸電的兩種形式。
高壓觸電：(1)分類：①高壓電弧觸電；②跨步電壓觸電。(2)安全用電：①遠離高壓帶電體；②若發現高壓輸電線斷落地面時，應立即設立警示標志并通知有關部門進行搶修。(3)處理觸電事故：切斷電源，注意自身安全。
第三節　電能的輸送
完成本課時對應練習。
本節課我通過三峽水電站發電的情況引出今天的課題，讓學生知道發電站發的電都到哪里去了，進而揭示輸電導線上的電能損失，從而和學生進行輸電線上有關減少電能損失的方法討論。之后將高壓輸電的方法展現在學生面前，并且介紹變壓器和遠距離輸電的示意圖，讓學生能更好地理解。本節課從生活實際出發，引導學生去思考、去歸納總結、去發現，激發了學生的學習興趣，調動了學生學習的積極性，課堂氣氛非?；钴S，學生在學習的過程中，很自然地提高了科學素養。

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