2024-2025學(xué)年高中物理 第二章 交變電流 第07節(jié) 遠距離輸電1教學(xué)實錄 粵教版選修3-2

2024-2025學(xué)年高中物理第二章交變電流第07節(jié)遠距離輸電1教學(xué)實錄粵教版選修3-2主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：高中物理選修3-2第二章第07節(jié)遠距離輸電

2.教學(xué)年級和班級：高一年級1班

3.授課時間：2024年9月25日第2節(jié)課

4.教學(xué)時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學(xué)生運用物理知識解決實際問題的能力，理解遠距離輸電中電能損失的原因及減小損失的方法。

2.培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)工具分析物理現(xiàn)象，通過計算和比較，理解電壓、電流與功率之間的關(guān)系。

3.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神，通過實驗和觀察，探究輸電線路的電阻與輸電效率的關(guān)系。

4.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價值觀，認識到科技進步對社會發(fā)展的重要性，激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的興趣。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點，

①理解遠距離輸電中電能損失的原因，特別是電阻引起的功率損失。

②掌握計算輸電線路電阻的方法，以及如何通過增加輸電線路截面積或提高輸電電壓來減小電阻。

③理解和提高輸電效率的方法，包括使用高壓輸電和采用超導(dǎo)體等。

2.教學(xué)難點，

①分析輸電線路中的功率損失，需要學(xué)生運用電路知識進行綜合計算，包括電流、電壓和電阻的關(guān)系。

②理解高壓輸電的原理，需要學(xué)生掌握電磁感應(yīng)和變壓器的基本概念。

③探討超導(dǎo)輸電的可能性，需要學(xué)生了解超導(dǎo)體的特性及其在實際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)。

④將物理知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，學(xué)生需要具備一定的跨學(xué)科思維能力，能夠?qū)⒗碚搼?yīng)用于解決實際問題。學(xué)具準備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源準備1.教材：確保每位學(xué)生都有粵教版選修3-2教材，包含本節(jié)課所需的第二章內(nèi)容。

2.輔助材料：準備與遠距離輸電相關(guān)的圖片、圖表，以及高壓輸電和超導(dǎo)輸電的視頻資料，以幫助學(xué)生直觀理解概念。

3.實驗器材：準備電阻、電流表、電壓表等實驗器材，用于演示和驗證輸電線路功率損失的計算。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，方便學(xué)生進行合作學(xué)習(xí)和討論；實驗操作臺應(yīng)配備安全防護措施。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過提問“你們知道電能是如何從發(fā)電廠輸送到家里的嗎？”來引起學(xué)生的興趣。

-回顧舊知：簡要回顧電路中電流、電壓和電阻的關(guān)系，以及功率的計算公式。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：

-詳細講解遠距離輸電的原理，包括電能損失的原因，如電阻引起的功率損失。

-介紹輸電線路的電阻計算公式，以及如何通過增加輸電線路截面積或提高輸電電壓來減小電阻。

-講解高壓輸電的原理，包括電磁感應(yīng)和變壓器的作用。

-探討超導(dǎo)輸電的可能性，介紹超導(dǎo)體的特性及其在實際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)。

-舉例說明：

-通過具體的遠距離輸電案例，如三峽水電站到上海的輸電線路，展示電能損失的計算和應(yīng)用。

-通過實際案例，說明高壓輸電在實際應(yīng)用中的優(yōu)勢和必要性。

-互動探究：

-引導(dǎo)學(xué)生討論如何減少輸電過程中的電能損失。

-安排小組討論，讓學(xué)生設(shè)計一個理想的輸電系統(tǒng)，包括輸電線路、變壓器和電壓等級的選擇。

3.鞏固練習(xí)（約20分鐘）

-學(xué)生活動：

-分發(fā)練習(xí)題，要求學(xué)生計算不同條件下的輸電線路功率損失。

-讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，設(shè)計一個輸電方案，并計算其效率。

-教師指導(dǎo)：

-在學(xué)生進行練習(xí)時，巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生的疑問。

-對于學(xué)生的設(shè)計方案，給予評價和反饋，鼓勵創(chuàng)新思維。

4.案例分析（約15分鐘）

-展示實際案例，如輸電線路故障導(dǎo)致的停電事件，引導(dǎo)學(xué)生分析原因。

-討論如何提高輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

5.總結(jié)與反思（約5分鐘）

-總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，強調(diào)遠距離輸電中的電能損失和效率問題。

-引導(dǎo)學(xué)生反思如何將所學(xué)知識應(yīng)用于實際生活和技術(shù)發(fā)展中。

6.作業(yè)布置（約5分鐘）

-布置課后作業(yè)，包括計算題、設(shè)計題和思考題，鞏固學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容的理解。

-鼓勵學(xué)生在課后進行自主探究，了解超導(dǎo)材料在輸電領(lǐng)域的最新研究進展。

7.教學(xué)評價

-通過課堂提問、小組討論和作業(yè)完成情況，評價學(xué)生對本節(jié)課知識點的掌握程度。

-收集學(xué)生的反饋意見，不斷優(yōu)化教學(xué)方法和內(nèi)容。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握：

-學(xué)生能夠理解遠距離輸電中電能損失的原因，特別是電阻引起的功率損失。

-學(xué)生掌握了計算輸電線路電阻的方法，以及如何通過增加輸電線路截面積或提高輸電電壓來減小電阻。

-學(xué)生理解了高壓輸電的原理，包括電磁感應(yīng)和變壓器的作用。

-學(xué)生了解了超導(dǎo)輸電的可能性，認識到超導(dǎo)體的特性及其在實際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)。

2.能力提升：

-學(xué)生運用物理知識解決實際問題的能力得到提升，能夠分析并解決與遠距離輸電相關(guān)的實際問題。

-學(xué)生運用數(shù)學(xué)工具分析物理現(xiàn)象的能力增強，能夠通過計算和比較，理解電壓、電流與功率之間的關(guān)系。

-學(xué)生科學(xué)探究精神得到培養(yǎng)，通過實驗和觀察，探究輸電線路的電阻與輸電效率的關(guān)系。

-學(xué)生科學(xué)態(tài)度和價值觀得到提升，認識到科技進步對社會發(fā)展的重要性，激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的興趣。

3.思維發(fā)展：

-學(xué)生培養(yǎng)了跨學(xué)科思維能力，能夠?qū)⑽锢碇R與實際應(yīng)用相結(jié)合，如設(shè)計輸電系統(tǒng)。

-學(xué)生邏輯思維能力得到鍛煉，能夠通過推理和分析，得出合理的結(jié)論。

-學(xué)生創(chuàng)新思維能力得到激發(fā)，能夠提出新的觀點和解決方案，如探討超導(dǎo)輸電的可行性。

4.學(xué)習(xí)習(xí)慣：

-學(xué)生養(yǎng)成了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，如課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)和自主探究。

-學(xué)生學(xué)會了與他人合作，通過小組討論和合作學(xué)習(xí)，共同完成任務(wù)。

-學(xué)生養(yǎng)成了嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，對待實驗和數(shù)據(jù)分析認真負責(zé)。

5.情感態(tài)度：

-學(xué)生對物理學(xué)科產(chǎn)生了濃厚的興趣，愿意主動學(xué)習(xí)和探索。

-學(xué)生對科技進步有了更深入的認識，激發(fā)了對科學(xué)研究的熱情。

-學(xué)生增強了社會責(zé)任感，意識到自己在社會發(fā)展中的角色和責(zé)任。重點題型整理1.題型一：計算輸電線路的功率損失

-題目：某輸電線路的電阻為10Ω，輸送的電功率為1000kW，電壓為100kV。求該線路的電流和功率損失。

-答案：電流I=P/U=1000kW/100kV=10A；功率損失P_loss=I^2*R=10A^2*10Ω=1000W。

2.題型二：比較不同電壓等級的輸電效率

-題目：比較電壓為10kV和100kV的輸電線路，在輸送相同功率的情況下，哪種電壓等級的輸電效率更高？

-答案：在輸送相同功率的情況下，電壓為100kV的輸電線路效率更高，因為高壓輸電可以減少電流，從而降低功率損失。

3.題型三：計算高壓輸電線路的輸電效率

-題目：某高壓輸電線路的電阻為1Ω，輸送的電功率為1MW，電壓為100kV。求該線路的輸電效率。

-答案：電流I=P/U=1MW/100kV=10A；功率損失P_loss=I^2*R=10A^2*1Ω=100W；輸電效率η=(P-P_loss)/P=(1MW-100W)/1MW=0.999。

4.題型四：分析超導(dǎo)輸電的優(yōu)勢

-題目：超導(dǎo)輸電有哪些優(yōu)勢？請列舉至少三個。

-答案：超導(dǎo)輸電的優(yōu)勢包括：

1.無電阻，電能損失極小，提高了輸電效率。

2.可使用更高的電壓等級，進一步降低電流，減少輸電線路的功率損失。

3.可實現(xiàn)長距離輸電，不受導(dǎo)線長度限制。

5.題型五：設(shè)計一個理想的輸電系統(tǒng)

-題目：設(shè)計一個理想的輸電系統(tǒng)，包括輸電線路、變壓器和電壓等級的選擇。

-答案：設(shè)計一個理想的輸電系統(tǒng)應(yīng)考慮以下因素：

1.輸電線路：選擇合適的導(dǎo)線材料，如銅或鋁，以降低電阻。

2.變壓器：根據(jù)輸電距離和功率需求，選擇合適的變壓器，以提高輸電效率。

3.電壓等級：根據(jù)輸電距離和功率需求，選擇合適的電壓等級，如高壓或超高壓輸電。作業(yè)布置與反饋作業(yè)布置：

1.計算題：選擇一段實際輸電線路的數(shù)據(jù)，計算在不同電壓等級下的功率損失，并比較其效率差異。

-學(xué)生需自行查找相關(guān)數(shù)據(jù)，如線路長度、電阻率、功率需求等。

-要求學(xué)生運用公式計算功率損失，并分析不同電壓等級對輸電效率的影響。

2.設(shè)計題：設(shè)計一個從發(fā)電站到城市的輸電系統(tǒng)，包括輸電線路、變壓器和電壓等級的選擇。

-學(xué)生需考慮輸電距離、功率需求、成本等因素。

-要求學(xué)生解釋設(shè)計理由，并計算輸電線路的功率損失和輸電效率。

3.應(yīng)用題：分析一個實際案例，探討如何提高遠距離輸電的效率。

-學(xué)生可選擇高壓輸電、超導(dǎo)輸電或其他相關(guān)技術(shù)作為討論對象。

-要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識，提出具體的改進措施和建議。

作業(yè)反饋：

1.計算題反饋：

-重點關(guān)注學(xué)生是否正確運用公式計算功率損失，以及是否理解不同電壓等級對輸電效率的影響。

-對于計算錯誤或理解偏差的學(xué)生，及時指出并解釋正確答案，幫助他們糾正錯誤。

2.設(shè)計題反饋：

-評估學(xué)生是否考慮了實際因素，如輸電距離、功率需求、成本等。

-檢查學(xué)生的設(shè)計是否合理，是否具有可行性和創(chuàng)新性。

-對于設(shè)計不足的學(xué)生，提供改進建議，如優(yōu)化線路布局、選擇合適的變壓器等。

3.應(yīng)用題反饋：

-評估學(xué)生是否能夠結(jié)合所學(xué)知識分析實際案例，并提出合理的改進措施。

-檢查學(xué)生的論述是否清晰、有邏輯性，是否能夠提出具有實際意義的建議。

-對于分析不足或建議不具體的學(xué)生，提供相關(guān)資料和指導(dǎo)，幫助他們提高分析能力和解決問題的能力。

反饋方式：

1.作業(yè)批改：及時批改學(xué)生的作業(yè)，并在作業(yè)上給出評分和評語。

2.課堂講解：在下一節(jié)課的開始，針對作業(yè)中的共性問題進行講解和解答。

3.個別輔導(dǎo)：對于作業(yè)表現(xiàn)不佳的學(xué)生，進行個別輔導(dǎo)，幫助他們提高學(xué)習(xí)效果。

4.課堂討論：在課堂上組織學(xué)生討論作業(yè)中的問題，促進學(xué)生之間的交流和合作。教學(xué)反思教學(xué)反思

今天這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了遠距離輸電的相關(guān)知識，包括電能損失、高壓輸電和超導(dǎo)輸電等。在這節(jié)課的教學(xué)過程中，我有一些體會和反思。

首先，我覺得今天的教學(xué)效果還是不錯的。通過引入實際案例，比如三峽水電站到上海的輸電線路，學(xué)生們的興趣被有效激發(fā)，他們對于電能損失的概念有了更直觀的認識。在講解高壓輸電和超導(dǎo)輸電時，我盡量用簡單易懂的語言，結(jié)合生活中的例子，讓學(xué)生們能夠理解這些抽象的概念。

但是，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題。比如，在講解電阻引起的功率損失時，有些學(xué)生對于公式的運用還不夠熟練，計算過程中出現(xiàn)了錯誤。這說明我在教學(xué)過程中，對于基礎(chǔ)知識的鞏固和訓(xùn)練還需要加強。在接下來的教學(xué)中，我會更加注重基礎(chǔ)知識的復(fù)習(xí)和練習(xí)，確保每位學(xué)生都能掌握計算方法。

另外，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對于超導(dǎo)輸電的理解還不夠深入。在討論超導(dǎo)材料的特性和應(yīng)用時，他們的眼神中透露出一種迷茫。這讓我意識到，在講解新技術(shù)和新概念時，需要更加耐心和細致，不僅要讓學(xué)生知道是什么，還要讓他們明白為什么，以及這些知識在實際中的應(yīng)用價值。

在互動探究環(huán)節(jié)，我看到了學(xué)生們積極參與討論的熱情，他們能夠提出一些有創(chuàng)意的想法，比如使用新型材料來降低輸電線路的電阻。這讓我感到欣慰，因為這說明學(xué)生們已經(jīng)能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識運用到實際問題中。

然而，也有一些學(xué)生顯得比較被動，他們在討論中不太發(fā)言，也不太愿意參與到實驗活動中。這可能是因為他們對物理學(xué)科的興趣不夠濃厚，或者是對自己缺乏信心。針對這個問題，我計劃在今后的教學(xué)中，通過更多的實驗和實踐活動，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強他們的自信心。

此外，我還注意到，在布置作業(yè)時，有些學(xué)生對于如何查找相關(guān)數(shù)據(jù)和資料感到困惑。這提醒我，在布置作業(yè)之前，應(yīng)該提供一些指導(dǎo)，比如推薦一些可靠的資源，或者給出一些查找數(shù)據(jù)的途徑。板書設(shè)計1.遠距離輸電基本概念

①遠距離輸電

②電能損失

③輸電效率

2.輸電線路的功率損失

①功率損失公式：P_loss=I^2*