《5電能的輸送》教學(xué)設(shè)計(jì)(遼寧省縣級(jí)優(yōu)課)-物理教案

教學(xué)內(nèi)容:選修3-2第五章《遠(yuǎn)距離輸電》(人教版)學(xué)情分析：遠(yuǎn)距離輸電是選修3-2教材中第五章交變電流中的最后一節(jié)課。從整個(gè)章節(jié)的知識(shí)安排來(lái)看，本節(jié)是電磁感應(yīng)、交變電流這兩章內(nèi)容的規(guī)律總結(jié)和綜合應(yīng)用，也是讓學(xué)生將學(xué)過(guò)的焦耳定律、歐姆定律、變壓器等知識(shí)綜合運(yùn)用，并總結(jié)得出遠(yuǎn)距離輸電規(guī)律的一節(jié)課。整節(jié)課主要側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)探究、發(fā)現(xiàn)、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理、研究物理的興趣及解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)應(yīng)有的綜合素質(zhì)和能力，這種能力將對(duì)學(xué)生今后的工作學(xué)習(xí)有很大的幫助。一、教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能1．知道降低輸電損耗的兩個(gè)途徑。2．理解遠(yuǎn)距離輸電原理，基本規(guī)律，能進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。3．了解電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)和意義。（二）過(guò)程與方法引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)探究，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，并在學(xué)習(xí)中獲得學(xué)習(xí)信心和能力。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀1．培養(yǎng)學(xué)生遇到問(wèn)題要認(rèn)真、全面分析的科學(xué)態(tài)度。2．介紹我國(guó)遠(yuǎn)距離輸電概況，激發(fā)學(xué)生投身祖國(guó)建設(shè)的熱情。教學(xué)重點(diǎn)：找出影響遠(yuǎn)距離輸電損失的因素，使學(xué)生理解高壓輸電可減少功率與電壓損失的原因。教學(xué)難點(diǎn)：理解高壓輸電原理，區(qū)別導(dǎo)線上的輸電電壓U和損失電壓ΔU。教具：多媒體課件教學(xué)過(guò)程：（一）、課前預(yù)習(xí)：學(xué)生查閱網(wǎng)上資料，了解我國(guó)目前電能的生產(chǎn)現(xiàn)狀，發(fā)電廠的種類(lèi)，電能的輸送前景，滲透愛(ài)國(guó)主義教育，并相互交流學(xué)習(xí)心得。（二）、導(dǎo)入新課教師導(dǎo)課：我國(guó)地大物博，西電東送、南水北調(diào)是我國(guó)倆大戰(zhàn)略工程，人們常將西部豐富的水能、風(fēng)能等各種形式的能先轉(zhuǎn)化為電能再進(jìn)行傳輸，這是因?yàn)殡娔芸梢酝ㄟ^(guò)電網(wǎng)來(lái)傳輸，那么電能在傳輸給用戶過(guò)程中要考慮什么問(wèn)題呢？（學(xué)生回答，教師鼓勵(lì)）（三）、進(jìn)行新課教師講解：由于輸電線有電阻，在輸電線上有功率損失和電壓損失。教師提問(wèn)：功率損失？電壓損失？學(xué)生回答：功率損失為ΔP=I2r.電壓損失ΔU=Ir教師設(shè)疑：那如何減少輸電線上的輸電損失呢？下面我們來(lái)看一道例題。例1：如圖,一發(fā)電廠輸出電壓為220V，要將功率為220kw的電能輸送到10km以外的地方。使輸電線路上的功率損失為輸送功率的10％，如采用220V電壓送電，計(jì)算輸電線的電阻？所需鋁導(dǎo)線的橫截面積？(已知鋁電阻率ρ=2.9×10-8Ωm)⑵在保持輸送功率和輸電導(dǎo)線電阻不變的情況下，現(xiàn)采用2200V電壓送電，試計(jì)算輸電線的功率損失和電壓損失；及用戶得到功率和電壓？接上題，如用戶端需要的電壓為220V，則輸電線路上升壓、降壓器原副線圈的匝數(shù)比？學(xué)生小組討論、交流例題⑴問(wèn)；教師引導(dǎo)，學(xué)生比較兩種解題方法的正誤；教師點(diǎn)評(píng)、總結(jié)，注意輸電電壓和輸電導(dǎo)線上損失電壓的區(qū)別；教師提示學(xué)生注意R=ρL/S中的L的意義；教師引導(dǎo)，學(xué)生回答⑵、⑶問(wèn)；（通過(guò)交流、討論，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作意思）教師展示例題標(biāo)準(zhǔn)答案；教師提問(wèn)：減少輸電損失的途徑有哪些？學(xué)生總結(jié)減少輸電損失的兩個(gè)方法。教師提問(wèn)：那哪一種方法更優(yōu)越呢？為什么？學(xué)生回答：第二種減小輸送電流，更經(jīng)濟(jì)、省錢(qián)。（滲透環(huán)保德育教育）教師舉例：家中廳里需要接一條插排，你去商店選什么樣的導(dǎo)線呢？銅的、鋁的、還是鐵的呢？粗的還是細(xì)一點(diǎn)呢？學(xué)生回答：銅的，粗的。教師點(diǎn)評(píng)：相信大家在選擇時(shí)，已經(jīng)考慮到了輸電導(dǎo)線上的輸電損失，那你們選擇的方法是哪一種呢？學(xué)生異口同聲：第一種：減小電阻。教師總結(jié)：對(duì)了，在家里不必安一個(gè)大變壓器，這不經(jīng)濟(jì)。引導(dǎo)學(xué)生討論歸納兩種方法的適用范圍。近距離、小功率輸電、節(jié)能要求不高；遠(yuǎn)距離、大功率輸電、并要求節(jié)能。（通過(guò)對(duì)比兩種節(jié)電方式，滲透環(huán)保節(jié)能德育教育）教師引入：下面我們來(lái)介紹一下遠(yuǎn)距離輸電教師介紹：遠(yuǎn)距離輸電示意圖及相關(guān)物理量。教師提問(wèn)：遠(yuǎn)距離輸電功率關(guān)系？電壓關(guān)系？電流關(guān)系？輸電導(dǎo)線上的輸電損失？學(xué)生分析、總結(jié)輸電基本關(guān)系。教師介紹：電網(wǎng)供電和輸電前景（滲透愛(ài)國(guó)主義教育）。（四）、隨堂練習(xí)學(xué)生討論、交流：教師引導(dǎo)、點(diǎn)評(píng)：1、一個(gè)小水電站，輸出電功率為20kw，輸電線總電阻為0.5Ω。如先用400V電壓輸送，后又改用2000V電壓輸送，電壓提高后，輸電導(dǎo)線上損失的電功率的變化是原來(lái)的：（）

A、1/4B、1/5C、1/25D、5遠(yuǎn)距離輸電，原來(lái)用電壓U輸送，輸電線上損失的電功率為P，現(xiàn)要使輸電線路上損失的功率減少到原來(lái)的1％，在保持輸送功率不變的情況下，輸電電壓變?yōu)?()U3、一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)輸出功率100kw，輸出電壓為250V，輸電線電阻10Ω，若輸電線因發(fā)熱損失的功率為輸送功率的4％，用電單位需220V電壓,求：

①、畫(huà)出此輸電線路示意圖

②、用戶得到的電功率？

③、輸電線路上升、降變壓器原副線圈的匝數(shù)比？（五）、課堂小結(jié)教師引導(dǎo)：本節(jié)我們學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容有哪些？學(xué)生分析：減小輸電損失的兩種途徑，遠(yuǎn)距離輸電的基本關(guān)系。、作業(yè)布置1．閱讀教材“科學(xué)漫步”和“STS”欄目中的文章；2．書(shū)面完成P50“問(wèn)題與練習(xí)”第3、4、5題；3．完成課后達(dá)標(biāo)訓(xùn)練；課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)1．在遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中，為減少輸電線路上的電能損失，可采用的最佳方法是：（）A．使輸電線粗一些 B．減短輸電線長(zhǎng)度C．減少通電時(shí)間 D．采用高壓輸電2．輸電線的電阻為r，輸送的電功率為P，用電壓U送電，則用戶得到的功率為:()A．PB.P－P2r/U2C．P－U2rD．P2r/U23.發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U1，發(fā)電廠至學(xué)校的輸電導(dǎo)線的總電阻為R，通過(guò)導(dǎo)線的電流為I，學(xué)校得到的電壓為U2，則輸電導(dǎo)線上損耗的功率可表示為（）A． B．C．I2R D．I（U1-U2）4．某發(fā)電廠原來(lái)用11kV的交流電壓輸電，后來(lái)改用升壓變壓器將電壓升高到220kV輸電，輸送的電功率都是P，若輸電線路的電阻為R，則下列說(shuō)法中正確的是：（）A．據(jù)公式I＝P/U，提高電壓后輸電線上的電流降為原來(lái)的1/20B．據(jù)公式I＝U/R，提高電壓后輸電線上的電流增為原來(lái)的20倍C．據(jù)公式P＝I2R，提高電壓后輸電線上的功率損耗減為原來(lái)的1/400D．據(jù)公式P＝U2