电能的输送教学设计Word文档格式.docx
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教学目标
1、知识与技能
（1）知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程，了解远距离输电的原理。
（2）知道什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失。
（3）理解远距离输电要用高压。
理解高压输电过程中电压、电流及功率的关系，能够正确分析相关问题及电网输电过程。
2、过程与方法
（1）让学生体验理论分析与实验探究远距离高压输电的过程与方法。
（2）培养学生阅读、分析、综合和应用能力。
（3）通过远距离输电原理分析，具体计算及实验验证的过程，使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法：
理论分析、计算和实验。
3、情感、态度与价值观
（1）通过分析降低输电损耗的途径，引导学生全面地、辩证地看问题；
培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。
（2）通过分析讨论及模拟实验激发学生求知欲望，提高学生学习物理的兴趣。
（3）介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情。
（4）教育学生节约用电，养成勤俭节约的好习惯。
教学重点：
找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少P与U损失。
教学难点：
理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U输和损失电压U损。
教学方法：
合作交流法。
教学用具：
多媒体课件、视频材料、学生电源、电阻定律演示仪、小灯座（带小灯泡）、导线、可拆变压器（2台）、、投影仪。
课时安排：
1课时
教学过程：
一、情景引入
师：
播放三峡水电站的新闻。
同学们想去探索三峡电站发出的清洁能源是怎样点亮半个中国的吗？
在实际工程中，电能的输送又有哪些优点和基本要求呢？
请阅读教材45页1—3自然段，勾画出对输电要求的关键词。
生：
阅读并展开激烈的讨论。
二、新课教学
1．电能输送的优点的基本要求
电能输送的优点是什么？
电能通过输电线就可以输送到远方．相对于煤炭、石油等能源的输送需要大量的交通运载工具来说，“方便和节约”是它突出的优点。
远距离输送电能的基本要求是什么？
输送电能的基本要求是：
可靠、保质、经济。
可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。
保质，就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。
经济是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小，电价低。
2．远距离输电面临的问题
要想探索电能的输送，我们就从电路图的设计开始，请你要所发的练习单上设计电站把电能直接输送给用户的电路图。
（提示：
用电站代替电源，用户代替用电器）
设计电路图，可相互讨论后再设计。
这位同学请按照你的设计上去安装输电电路，其它同学交流彼此的设计。
老师再用展示平台展示其它同学的设计图。
（1）实验探究输电损耗
实验器材（如图）：
学生电源、电阻定律演示仪（使用其中的镍铬丝）、小灯座（带灯泡）
（实验指导）用学生电源输出4V至6V的交流电表示电站，用电阻定律演示仪中的两根镍铬丝做输电线，通过导线将小灯泡接入电路。
一名同学拿稳小灯泡，另一名同学从电流输入端沿导线选择不同的几个位置，直至导线另一端，代替距离电站远近不同的用户。
请大家观察灯泡亮度的变化。
你们观察到什么现象呢？
随着输电线长度的增长，用户家的小灯泡逐渐变暗。
为什么距离电站远近不同的用户待遇不一样呢？
如果你是工程师，通过刚才的模拟实验，你认为为什么会出现这种现象呢？
远距离大功率输电面临的问题是什么呢？
输电线上有电阻，在输电线上有功率损失和电压损失。
当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了，这是输电线上功率损失和电压损失的主要原因。
线路越长，电能损失越大，小灯泡获得的电能也就越少。
回答得非常好。
我们将电站输出来的电压、功率用U输、P输表示，输电线电流为I，输电线总电阻为R线，用户得到的电压、功率用U用、P用来表示，输电线损失的电压、功率用U损、P损来表示，那输电线上损失的电压、电功率如何计算呢？
、
同学们归纳得非常好，如果某天晚自习时突然停电，学校立即发电，你将怎样计算学校发电机房到教室的输电线的功率损失呢？
请看题：
例1.在某天晚自习时，突然停电。
我校发电机的输出电压为U输,发电机至教室的输电线电阻为R线,通过导线的电流为I,教室的输入电压为U用,下列4个计算输电线功率损耗的式子中，正确的有哪些（）
A、B、C、D、
3、降低输电损耗的途径
既然同学们发现远距离输电面临电能损失问题，我们可以采取什么途径降低输电损耗呢？
减小I，减小R线。
这正是减小输电损耗的两个途径。
那么，如何减小输电线的电阻呢？
首先，我们来分析减小输电线电阻。
根据电阻定律
，我们可以从几方面考虑呢？
这些方面是否都可行呢？
根据电阻定律可知R线＝ρ
，要减小输电线的电阻R线，可采用下述方法：
①减小材料的电阻率ρ。
银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线。
②减小输电线的长度L不可行，因为要保证输电距离。
③增加导线的横截面积，可适当增大横截面积。
太粗不可能，既不经济架设又困难。
下面我们分析如何减小输电电流。
思考与讨论：
设输电电压为U，输电电流为I，线路总电阻为R线。
（1）怎样计算输电线路损失的功率？
（2）在输电电流一定的情况下，如何线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？
在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？
（3）通过第2步的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效？
（4）怎样计算用户消耗的功率？
（5）在保证用户电功率的前提下，怎样才能减小输电电流？
?
通过分析以上问题得出，为了减少功率损失和电压损失，在保证一定输送功率的前提下，可以通过提高输电电压来减小输电电流。
但并不是电压越高越好。
因为电压越高，对输电线绝缘的要求就越高，费用也越高。
实际输电时，要综合考虑各种因素。
4、设计高压输电的原理图
大家分析得很好！
找到了生活中为什么用高压输电的原因。
我们用什么可获得高压呢？
这些途径可行吗？
请你在上面的电路图的基础上设计高压输电的原理图，并用模拟电路来验证。
先升压，经输电线后再降压
用到什么设备呢？
升压变压器和降压变压器
请大家画出高压输电的原理图。
（引导学生交流讨论，一起画出高压输电的原理简图）。
（设疑激趣）让学生搭建电路，用自制的高压输电演示器（电路如图）模拟高压输电过程，给小灯泡供电。
并与之前的演示实验进行对比小灯泡的亮度。
可以明显地并观察到实验现象──经高压输电的灯泡比常压输电时亮的多。
从而得出结论：
高压输电降低了输电损耗。
5．真实的远距离高压输电
常用的输电模式有几种？
各是什么？
低压输电：
输电功率为100kW以下，距离为几百米以内，一般采用220V的电压输电。
高压输电：
输电功率为几千千瓦到几万千瓦，距离为几十千米到几百千米，一般采用35kV或110kV的电压输电。
超高压输电：
输电功率为10万千瓦以上，距离为几百千米，必须采用220kV或更高的电压输电。
我国远距离输电采用的电压有哪几种？
有110kV、220kV、330kV、500kV。
实际的远距离输电线路复杂多了，我们可以通过网络视频了解真实版的远距离输电过程。
6．了解电网供电及其优点
电能的输送是一个系统工程，为保证电能输送的可靠、保质、经济，人们设计建造了电网，采用电网供电。
课后请同学们去认识一下电网输电的过程，了解电网供电的优点。
结束语：
通过我们今天的努力，我们发现了电能输送过程中的问题，找到了解决问题的途径——使用高压交流输电模式。
在实际生活中，我们只有这种模式吗？
存在直流输电模式吧？
在交流输电过程中，除了电能损失之外，还面临哪些问题？
城市的运转需要强大的电力，一旦出现固障该怎么办？
这些都是值得我们继续攀登的问题。
利用你们的智慧，利用你们所学的知识去为人类点亮更多的光明之路吧！
7．例题分析
例2.输送4400kW的电功率,采用110kV高压输电,输电导线中的电流是多少？
如果用110V电压,输电导线中的电流是多少？
三、课堂小结
通过本节学习，主要学习以下问题：
1．理解在输电功率一定的情况下，提高输电电压，可以减少输电线上的功率损失和电压损失。
2．远距离输电线路上，P损＝I2R＝
，其中I＝
。
3．远距离输电中，采用高压输电P损和U损都能减少。
4．电站输出功率由用户消耗功率决定。
5．学习建构物理模型，节约用电，养成勤俭节约的好习惯。
四、布置作业
1．阅读教材“科学漫步”和“STS”栏目中的文章。
2．书面完成P50“问题与练习”第3、4、5题；
思考并回答第1、2题。
五、板书设计
电能的输送
1．电能的输送的基本要求
可靠、保质、经济
2．降低输电损耗的两个途径
（1）减小输电线的电阻R线
（2）减小输电线的电流I
3．电网供电
（1）什么是电网
（2）电网供电的优点
4、高压输电模型
六、课后延伸
通过本节学习，利用今天所学知识去探索以下问题：
1．存在直流输电吗？
2．交流输电还面临哪些问题？
3．大面积停电引发的思考？
七、教学反思
1.在本节课的教学设计上能体现出课改精神，重在过程，重在发现，而不是象以前只重结论。
2.采用探究式教学法。
体现了学生的主体地位。
让学生主动参与其中而不是被动接受教师的结论。
3.最后的实验设计能令学生深刻意识到高压输电的效果。
4.老师教态自然，语音、语速等有待加强练习。
5.时间控制上有待改进，有点前松后紧。
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