滬教版科學九年級下冊《8.3電能的獲得和輸送》教案設計

1、第八章8.3電能的獲得和輸送上海市建青實驗學校朱峻明一、教學任務分析本節(jié)學習電能的獲得、電能的輸送與分配.現(xiàn)代社會電能與人們的生活實際緊密相聯(lián),我們的生活幾乎每時每刻都無法與電別離.在教學中要注意從科學一一技術(shù)一一社會的角度引導學生熟悉電能的獲得和輸送的有關(guān)知識.電能是電流所具有的能量.本節(jié)是學習了電路、電功之后,從電產(chǎn)生的根本上去熟悉電能.遠距離高壓輸電的原理是電能、電功率知識的應用.發(fā)電站的結(jié)構(gòu)和工作過程,及電磁感應規(guī)律是以電流的磁場為根底.電能作為能的一種形式,有它的優(yōu)點,在生活中應用甚廣.在教學過程中,首先引導學生從科學人文角度了解人類獲取電能的過程,并能用能量轉(zhuǎn)化和科學與技術(shù)相結(jié)合的

2、觀點來熟悉這一過程.然后通過發(fā)電機模型演示,初步說明導線在磁場中切割磁感線就會在電路中產(chǎn)生感應電流,從而將機械能轉(zhuǎn)化為電能.通過觀察模擬高壓輸電演示,學生對輸電問題有更全面、更深人和更接近實際的感性熟悉.最后,引導學生用已學電能、電功率知識,推出高壓輸電的原理.本節(jié)課的教學,要突破知識本位的思想,使學生體會到科學知識在日常生活中有著重要的應用,感受到科學技術(shù)給我們的社會帶來了的好處,要突出科學、技術(shù)、社會三大主題,增強學生的社會責任感和時代緊迫感.二、教學目標1、知識與技能(1)知道電能的獲得途徑.(2)知道電能是二次能源,知道各種發(fā)電方式的特點和利弊.(3)知道遠距離輸電采用高壓的目的,知道

3、高壓輸電的全過程以及電網(wǎng)的作用和平安運行的重要性.2、過程與方法(1)通過調(diào)查電能的各種來源及應用,熟悉收集和處理信息的方法.(2)經(jīng)歷用科學的方法來研究物理問題的過程,明白遠距離輸電的方法.3、情感、態(tài)度與價值觀(1)比擬各種發(fā)電方式的特點和利弊,懂得能源與環(huán)保的關(guān)系.(2)通過學習人類獲取電能的歷史進程,激發(fā)熱愛科學的熱情.(3)通過了解廢舊電池和火力發(fā)電對環(huán)境的污染,增強環(huán)保意識.三、教學重點和難點重點：電能獲得的途徑.難點：遠距離輸電采用高壓輸電的原理.四、教學資源1、學生實驗器材：自己收集的各種電池.2、演示實驗器材：發(fā)電機模型.3、自制模擬演示PPT幻燈片.五、教學設計思路本設計的

4、內(nèi)容包括學習電能的獲得、電能的輸送與分配等兩局部內(nèi)容.本設計的根本思路是：通過學生交流在課前收集有關(guān)電能有哪些來源的資料,知道電能的來源廣泛,總的來說它的來源可以分為兩類,一類是發(fā)電機,另一類是電池.通過發(fā)電機模型演示,初步說明導線在磁場中切割磁感線就會在電路中產(chǎn)生感應電流,從而將機械能轉(zhuǎn)化為電能.通過比擬各種發(fā)電方式的特點和利弊,懂得能源與環(huán)保的關(guān)系.通過觀察模擬高壓輸電演示,引導學生用已學電能、電功率知識推出：提升輸電電壓可以有效減少輸電線的能量損耗.本設計要突出的重點是：電能獲得的途徑.方法是：先讓學生在課前收集有關(guān)電能來源的資料,利用網(wǎng)絡資源等途徑拓寬學生視野,提升課堂效率.然后通過發(fā)

5、電機模型演示,初步說明導線在磁場中切割磁感應線就會在電路中產(chǎn)生感應電流,從而把機械能轉(zhuǎn)化為電能.電池是學生經(jīng)常見到的物品,發(fā)電機學生也經(jīng)常從電視上看到,容易激發(fā)起他們學習的興趣.在這個根底上,逐步加深知識的難度,迎合學生好奇的心理特點,調(diào)動他們學習的積極性和主動性.本設計要突破的難點是：遠距離輸電采用高壓輸電的原理.方法是：從如何減小遠距離輸電導線上電能損失的問題出發(fā),引發(fā)學生思考：怎樣讓珍貴的電能少消耗在輸電導線上？通過觀察模擬高壓輸電演示,學生對輸電問題有更接近實際的感性熟悉.引導學生用已學電能、電功率知識,推出要減小電能的損失,必須減小輸電電流,要使輸電電流減小,而輸送功率不變足夠大,就

6、必須提升輸電電壓.真正的實際問題比擬復雜,教學中要注意掌握好分寸.本設計主要使學生體會到科學知識在日常生活中有著重要的應用,突出科學、技術(shù)、社會三大主題,增強學生的社會責任感和時代緊迫感.因此要結(jié)合實物、演示,采用學生交流,分組討論等教學方法,培養(yǎng)學生對物理的興趣,激發(fā)學生的求知欲望.完本錢設計的內(nèi)容約需1課時.2、教學流程圖說明情景I視頻播放“浦江夜景的錄像,電已經(jīng)成為現(xiàn)代人的生活必需品,就在你毫不經(jīng)意地消耗電能之時,你可曾想過電能是怎樣獲得的嗎？引入電能的獲得.活動I學生交流通過學生交流在課前收集有關(guān)電能有哪些來源的資料,知道電能的來源廣泛.情景n展示展示伏打電堆的圖片,展示各種電池.情景

7、出演示實驗1演示發(fā)電機模型的工作原理.情景IV視頻播放“高壓電網(wǎng)的錄像,電能只要通過輸電線路,就能從發(fā)電站輸向遠方.為什么遠距離輸電必須用高壓？引入高壓輸電.活動n學生討論怎樣減少遠距離輸電時在導線上的電能消耗？活動出應用為什么我國電網(wǎng)建設中要用500千伏主網(wǎng)架逐步取代220千伏電網(wǎng)？3、教學的主要環(huán)節(jié)本設計可分為兩個主要的教學環(huán)節(jié)：第一環(huán)節(jié),學生交流、展示和演示通過學生交流在課前收集有關(guān)電能有哪些來源的資料,知道電能的來源廣泛；通過展示和演示,了解電池和發(fā)電機的工作原理,知道電能的優(yōu)點.第二環(huán)節(jié),模擬演示,實際應用根據(jù)公式推導得出,要減小電能的損失,必須減小輸電電流.要使輸電電流減小,而輸送

8、功率不變足夠大,就必須提升輸電電壓.聯(lián)系實際生活,介紹三峽水電站的并網(wǎng)發(fā)電將促進西電東送和形成全國電力聯(lián)網(wǎng).七、教案例如一引入1、播放“浦江夜景的錄像,電已經(jīng)成為現(xiàn)代人的生活必需品,就在你毫不經(jīng)意地消耗電能之時,你可曾想過電能是怎樣獲得的嗎？引入電能的獲得.2、學生交流：在課前老師讓大家去收集有關(guān)電能有哪些來源的資料小組討論交流,整理好資料后,在全班展示各組的成果.二新課3、電能的獲得電能的來源廣泛,總的來說它的來源可以分為兩類,一類是電池,另一類是發(fā)電機.1電池介紹伏打電堆.展示各種電池,讓學生熟悉各種化學電池和鋅鎰干電池的各個組成局部,知道化學電池的能量轉(zhuǎn)化是化學能轉(zhuǎn)化為電能.同時向?qū)W生介

9、紹日常生活中電池的污染環(huán)境問題,增強學生的環(huán)保意識.2發(fā)電機人類大規(guī)模利用電能主要依靠的兩項創(chuàng)造和創(chuàng)造：一是18世紀中期至19世紀創(chuàng)造的熱機,他們將燃料燃燒時產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能,使人類從化石能源中獲得了動力.二是19世紀初法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應規(guī)律,這一發(fā)現(xiàn)找到了將機械能轉(zhuǎn)化為電能的途徑.這兩項創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)使人類大規(guī)模獲取電能成為可能.問題：發(fā)電機是怎樣發(fā)電的呢？發(fā)電機發(fā)電,是什么能轉(zhuǎn)化為電能的呢?演示實驗1發(fā)電機模型的工作原理.觀察：發(fā)電機的根本構(gòu)造.請一位同學上臺搖動發(fā)電機提問：我們可以看到什么現(xiàn)象？結(jié)論：發(fā)電機是一種把機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置.在實際生產(chǎn)中往往有不同的動力機來帶動發(fā)電機,如

10、水輪機、汽輪機、內(nèi)燃機、蒸汽機等.媒體展示生活中的發(fā)電機3電能不能從自然界直接開采和獲取,它必須從其它能源轉(zhuǎn)化而來,所以稱為二次能源.它的最大優(yōu)點是便于轉(zhuǎn)化和便于輸送和分配.4我國在電力事業(yè)開展的主要成就如核電、水電、風力發(fā)電等4、電能的輸送1提問：發(fā)電站發(fā)出的電能是怎樣輸送到遠方的呢？如：葛洲壩電站發(fā)出的電是怎樣輸?shù)缴虾５哪兀?播放“高壓電網(wǎng)的錄像,電能是通過架設很高的、很粗的高壓電線輸送的.3高壓輸電一一減少遠距離輸電時在導線上的電能消耗輸電要用導線,導線當然有電阻,如果導線很短,電阻很小可忽略,而遠距離輸電時,導線很長,電阻大不能忽略.電流通過很長的導線要產(chǎn)生大量的熱,這些熱都散失到大氣中,白白損失了電能.所以,輸電時,必須減小導線發(fā)熱損失.提問：如何減小導線發(fā)熱呢？分析：由焦耳定律Q=I2Rt,減小發(fā)熱有效的方法是減小輸電電流,電流減小一半,損失的電能就降為原來的四分之一.輸電就是要輸送電能,輸送的功率必須足夠大,才有實際意義.提問：怎樣才能滿足減小輸電電流、而功率仍足夠大這兩個要求呢？分析：根據(jù)公式P=UI,要使輸電電流減小,而輸送功率不變足夠大,就必須提升輸電電壓.高壓輸電可以保證在輸送功率不變,減小輸電電流來減小輸送電的電能損失.4變壓器能把交流電的電壓升高或降低發(fā)電站都安裝了用來升壓的變壓器,實現(xiàn)高壓