《電能的輸送》教學(xué)設(shè)計(jì).docx

電能的輸送教學(xué)設(shè)計(jì) 龍港第二高級(jí)中學(xué) 楊禮棟教材分析：電能的輸送這節(jié)課是解決減少交流電在輸送過(guò)程中能量和電壓損失問(wèn)題，需用到較多的物理知識(shí)：變壓器、電功率、焦耳定律、電阻定律、歐姆定律等。教材通過(guò)輸送電能的基本要求（可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)），得到輸電線(xiàn)上有電壓、電能損失及減少損失的辦法。教學(xué)設(shè)想：教材中都是理論分析和結(jié)論，缺少實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，學(xué)生沒(méi)有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。而電能的輸送又是與生活實(shí)踐緊密聯(lián)系的內(nèi)容，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。所以，在本課的教學(xué)中，本人采用了以一個(gè)簡(jiǎn)易的模擬輸電過(guò)程作為課堂引入，讓學(xué)生思考探討輸電線(xiàn)變長(zhǎng)之后為何燈泡變暗，后面再配合例題1的計(jì)算，學(xué)生就更加深刻體會(huì)到遠(yuǎn)距離電能必需要解決電能的損失問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生在應(yīng)用知識(shí)過(guò)程中，提高了分析綜合能力，還培養(yǎng)了科學(xué)態(tài)度與合作精神。教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：知道輸電線(xiàn)上功率、電壓損失及減少損失的辦法。知道電能輸送的過(guò)程。能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力。德育目標(biāo)：培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和合作精神。激發(fā)投身祖國(guó)建設(shè)的熱情。教學(xué)重點(diǎn)： 找出影響遠(yuǎn)距離輸電損失的原因，使學(xué)生理解高壓輸電可減少功率與電壓損失。教學(xué)難點(diǎn)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出高壓輸電的原理。區(qū)別導(dǎo)線(xiàn)上的輸電電壓U的損失電壓U不同。教學(xué)方法：討論 實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)用具： 學(xué)生電源 長(zhǎng)、短導(dǎo)線(xiàn) 小燈泡 電鍵等。教學(xué)過(guò)程：1、展示水電站圖片，電站如何向用戶(hù)輸電？實(shí)驗(yàn)引入，激發(fā)興趣：演示：在電源電壓相同情況下將同規(guī)格小燈泡分別接入如下電路?，F(xiàn)象：B燈比A燈暗。2、提出問(wèn)題，討論原因：看到現(xiàn)象，學(xué)生會(huì)情不自禁地?fù)?dān)出問(wèn)題：模擬電路中，遠(yuǎn)方用戶(hù)燈B為什么比A燈暗？怎樣才能讓B燈也正常工作？ 老師引導(dǎo)，由學(xué)生自己思考討論原因。流過(guò)燈電流小輸電線(xiàn)電阻大發(fā)熱功率損失燈暗實(shí)際功率小 燈兩端電壓小輸電線(xiàn)分壓多電壓損失。3、解決問(wèn)題，設(shè)計(jì)方案：怎樣減小輸電線(xiàn)上的損失電壓及損失功率？ 討論引出 P線(xiàn)=I線(xiàn)2R線(xiàn)方案一：減小導(dǎo)線(xiàn)電阻： 縮短輸電距離。 實(shí)際中可行嗎？答：距離不可變，最多只能在架線(xiàn)時(shí)考慮盡可能沿直線(xiàn)。 加粗導(dǎo)致線(xiàn)。 用電阻率較小的導(dǎo)線(xiàn)。學(xué)生討論上表中哪一種最適合作為輸電線(xiàn)的材料，了解為何遠(yuǎn)距離輸電都采用鋁材，室內(nèi)輸電采用銅材。 用超導(dǎo)體作導(dǎo)線(xiàn)。選用超導(dǎo)體作輸電線(xiàn)：效果肯定好。但超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度很低。鉛7.0K,水銀4.2K，鋁1.2K，鎘0.6K。要在很長(zhǎng)的距離上維持這樣低的溫度，在技術(shù)上是很困難的。方案二：減小輸電線(xiàn)中的電流：首先要保證一定的輸電功率，學(xué)生討論得出結(jié)論：減小輸電的電流，可使損失功率減小得更加顯著（P線(xiàn)=I線(xiàn)2R線(xiàn)，電流有平方）。 通過(guò)例題驗(yàn)證：例1、輸送10kw的電功率，采用400V 的電壓輸電，輸電線(xiàn)的總電阻為10，求 （1）輸電線(xiàn)中的電流？輸電線(xiàn)中損失的電壓是多少？用戶(hù)得到的電壓是多少？ （2）輸電線(xiàn)損失的功率是多少？用戶(hù)得到的功率是多少？ （3）輸電的效率多大？通過(guò)學(xué)生的計(jì)算對(duì)比，得出結(jié)論：鮮明對(duì)比，可見(jiàn)提高輸電電壓，可大大減小輸電線(xiàn)上的能力損失，提高輸電效率。提問(wèn)：上表中用戶(hù)端電壓U2=9990V，能直接使用嗎？ 答：不能，必需降到220V或380V（工業(yè)用電）。提問(wèn)：那么我們需要在電路中添加什么設(shè)備？答：升壓變壓器和降壓變壓器。引出遠(yuǎn)距離輸電的電路：4、整理規(guī)律、掌握應(yīng)用：a.原先輸電電路變成三個(gè)回路。學(xué)生觀察、思考、回憶，講出各個(gè)回路的規(guī)律：b.規(guī)律應(yīng)用：c. 分析學(xué)生解答過(guò)程，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題給予解決：再次通過(guò)得到的數(shù)據(jù)驗(yàn)證，高壓輸電的優(yōu)勢(shì)，但是，是不是輸電電壓越高越好，可以無(wú)限制提高電壓？學(xué)生討論回答：電壓太高危險(xiǎn)；設(shè)備要花更多的錢(qián)教師總結(jié):電壓越高，對(duì)輸電線(xiàn)路絕緣的要求越高，線(xiàn)路修建費(fèi)用就會(huì)增加，輸電電壓越高，變壓器上的電壓越高，制造變壓器時(shí)在絕緣、結(jié)構(gòu)等方面要求也要相應(yīng)提高.再有在輸送交流電時(shí)，感抗、 容抗對(duì)輸電線(xiàn)路的電壓也會(huì)造成損失.電能輸送時(shí)，要綜合考點(diǎn)各種因素，如輸送的功率大小，距離的遠(yuǎn)近、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的要求等.依照不同的情況選擇適合的輸電電壓、輸電導(dǎo)線(xiàn)，以達(dá)到電能輸送的最佳效果.輸電電壓 （110KW 220KV 330KV），數(shù)少地區(qū)以達(dá)到550KV.目前世界上正在試驗(yàn)的最高輸電電壓是1150KV.你知道我國(guó)一般的輸電線(xiàn)路嗎？大型發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓等級(jí)為10.5KV，13.8KV，15.7KV，18.0KV，都不符合遠(yuǎn)距離送電.如果輸電電壓是220KV或330KV，到了用電區(qū)，先在一次高壓變電所降到110KV，再由二次高壓變電降到10KV，其中一部分送往需要高電壓的工廠，另一部分送到低壓變電所降到220/380V，送給一般用戶(hù)。5、電網(wǎng)供電實(shí)際生活中，不是一個(gè)發(fā)電站和一座城市一一對(duì)應(yīng)的。各地電力資源有異，有些地方電力充裕，有些地方供不應(yīng)求，如何統(tǒng)籌安排？采用電網(wǎng)供電，可以在能源產(chǎn)地使用大容量發(fā)電機(jī)組，降低一次能源的輸送成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，電網(wǎng)可以減少斷電的風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需平衡，保障供電質(zhì)量。中國(guó)三大電網(wǎng)：國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、蒙西電網(wǎng)。6、課堂小結(jié)：，強(qiáng)調(diào)：遠(yuǎn)距離輸電中