高压输电教学设计

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1、“第5节高压输电”的教学设计编制：朱祖俊2012/10/21教学目标：1．了解为什么要用高压输电．2．知道减少远距离输送电能损失的主要途径．3．了解电网供电在能源利用上的作用，认识科学技术对人类生活的深远影响。教学重点：了解高压输电的原因和电网供电在能源利用上的作用。教学难点：减少远距离输电电能损失的途径。教学流程：如何减少输电线的电能损失（问题导入）为什么一定要用高电压输电（思考与讨论）远距离输电与社会发展（讲述和讨论）电网供电STS：输电的发展历程和“大面积停电引发的思考”教学过程：【演示实验】～输电线学生电源观察现象并记录：输电线长短小灯泡亮度短明亮长

2、暗淡问题：小灯泡亮度的变化是什么原因导致的？生：输电线上有电阻，电阻的热效应导致了电能在输电线上部分损失了，从而使小灯泡获得的电能减少变的暗淡现实生活中，发电站往往距离电力用户很远，这样就导致了远距离输电的问题。输电时，导线上由于电流热效应引起的电能损失，造成了资源的浪费，那么如何减少输电线电能的损失？学生分组讨论后阐述方法：两个途径：①减少输电线的电阻②减小输送的电流一、降低导线电阻阅读材料：电阻定律——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；导体的电阻还与构成它的材料有关。写成公式则是：式中是比例系数，它与导体的材料有关，是表

3、征材料性质的一个重要的物理量，在长度、横截面积一定的条件下，越大，导体的电阻越大。叫做这种材料的电阻率几种导体材料在20℃时的电阻率材料ρ/Ω·m材料ρ/Ω·m银1.6×10-8铁1.0×10-7铜1.7×10-8锰铜合金4.4×10-7铝2.9×10-8镍铜合金5.0×10-7钨5.3×10-8镍铬合金1.0×10-6思考和讨论：①实际输电时能减少输电线的长度吗？②输电线的材料实际选择时，电阻率越低越好吗？③加粗电线的方法可行吗？试计算此题：把功率200KW的电能用铝导线输送到10Km以外的地方，要使功率损失为输送的10%，用110V的电压输电，导线的横截

4、面积应多大？结论：减少电能的损失不能依靠降低导线电阻来实现目前，我们许多高压线是多股绞线拧成的，中心是钢线，它的机械强度大，使输电线不易拉断；钢线的周围是铝线，它不仅导电性能好，而且密度小，使输电线不致于太重，易于架设。一、降低输电电流由P=UI知，在输送一定功率的电能时，要减小输送的电流，就必须提高送电的电压。【演示实验】～学生电源观察现象并记录：提高电压明亮课本P64，思考与讨论：一台发电机，输出的功率为1000KW，所用输电线的电阻是10Ω，档发电机接到输电线的电压分别为5KV、50KV时，分别计算：（1）导线上的电流（2）在导线上损失的热功率。结论：

5、高压输电可以有效的减少电能的损失我国远距离输电采用110KV、220KV和330KV的电压，少数线路已经采用550KV的超高压送电。输电电压是否可以无线提高呢？不是的。输电电压过高，会增加绝缘的困难，因而架线的费用增加，输电线路还容易向大气放电，增加电能的损失。一般大型的发电机组发电电压是10KV左右，输送时，要将电压升到110KV、220KV、330KV或550KV，到了用电区，又要逐级把电压降下来。阅读：STS——输电的发展历程一、电网供电学生活动：“网”的作用瓦匠裁缝马夫农民艺人“网”的形成原因：资源的不平衡、不对称；“你有我无，你多我少”现在的城市使

6、用的电能，大多从电网输送过来。将多个电厂发的电通过输电线、变电站连接起来，形成全国性或地区性的输电网络，这就是电网。我国的水、煤资源地域性的差别使得我国必须使用电网来进行平衡。资料：焦点访谈——煤从哪里走？(央视网消息(焦点访谈)：很多人都知道京藏高速公路。它之所以出名，不仅因为它是一条交通要道，更主要的，是因为它的堵。这两年，京藏高速堵车的新闻经常见诸媒体。在某些路段，甚至多次出现堵车几十、上百公里的情况。随着经济的发展，车流量增大，堵车的现象并不少见。但这条高速公路经常发生大规模堵车的背后，还有一个重要的原因。　　充沛的能源运不出去　　位于内蒙古自治区境

7、内的京藏高速呼和浩特至集宁段，因为经常堵车而闻名，经常驾车途经此地的人都曾在这里领教过塞车的滋味儿。据了解，这条高速公路的最高设计流量为每日4万5百台次，而塞车严重时，实际日最高流量超过8万1千台次，超出设计流量的102%。在堵车的行列里，绝大多数都是重型卡车，这些车辆从内蒙古自治区的各个煤矿，把煤炭运往全国22个省市。　　公路交通不堪重负，那么能不能多用铁路运输呢？记者在呼和浩特铁路局了解到，铁路运力也已饱和。　　我国的能源资源分布非常不平衡，76%的煤炭资源分布在北部和西北部，但是70%以上的能源需求却集中在东中部，西部的能源需要大量输送到东部。内蒙古自

8、治区煤炭资源丰富，现已探明煤炭储量7400亿吨，居全