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文檔簡介
1、電能的輸送探究性教學(xué)設(shè)計教材分析本節(jié)內(nèi)容是人教版普通高中課程標準實驗教科書物理 選修3-2第五章交變電流的第5節(jié),是學(xué)生綜合運用前面所學(xué)知識解決實際問題的一個典型例子。課程設(shè)計力求將理論分析與實驗驗證相結(jié)合,使學(xué)生理解高壓輸電原理,培養(yǎng)和提高學(xué)生運用物理知識綜合分析、解決實際問題的能力,動手能力和合作探究的能力。教材寫得比較詳細、通俗,可讓學(xué)生閱讀課本,然后提出一些問題引導(dǎo)學(xué)生思考、討論。在內(nèi)容的處理上,應(yīng)注意以下幾個方面:1對于電路上的功率損失,可引導(dǎo)學(xué)生自己從已有的直流電路知識出發(fā),進行分析,得出結(jié)論。2學(xué)生常常容易將導(dǎo)線上的電壓損失UUU與輸電電壓混淆起來,甚至進而得出錯誤結(jié)論。要通過具
2、體的例子,可引導(dǎo)學(xué)生進行討論,澄清認識。這樣可達到事半功倍的效果。要注意,切不可單純由教師講解,而代替了學(xué)生的思考。3講解電路上的電壓損失,是本節(jié)教材新增加的。目的是希望學(xué)生對輸電問題有更全面、更深入和更接近實際的認識,知道影響輸電損失的因素不止一個,分析問題應(yīng)綜合考慮,抓住主要方面。但真正的實際問題比較復(fù)雜,教學(xué)中并不要求深入討論輸電中的這些實際問題,也不要求對輸電過程中感抗和容抗的影響進行深入分析。4課本中講了從減少損失考慮,要求提高輸電電壓;又講了并不是輸電電壓越高越好。希望幫助學(xué)生科學(xué)地、全面地認識問題,逐步樹立正確地分析問題、認識問題的觀點和方法。節(jié)后設(shè)的閱讀材料直流輸電既可以開闊學(xué)
3、生眼界,也可以增加知識。教學(xué)目標1、知識與技能(1)知道“便于遠距離輸送”是電能的優(yōu)點,知道輸電過程,了解遠距離輸電的原理。(2)知道什么是輸電線上的功率損失和如何減少功率損失。(3)理解遠距離輸電要用高壓。理解高壓輸電過程中電壓、電流及功率的關(guān)系,能夠正確分析相關(guān)問題及電網(wǎng)輸電過程。2、過程與方法(1)讓學(xué)生體驗理論分析與實驗探究遠距離高壓輸電的過程與方法。(2)培養(yǎng)學(xué)生閱讀、分析、綜合和應(yīng)用能力。(3)通過遠距離輸電原理分析,具體計算及實驗驗證的過程,使學(xué)生學(xué)會分析解決實際問題的兩種基本方法:理論分析、計算和實驗。3、情感、態(tài)度與價值觀(1)通過分析降低輸電損耗的途徑,引導(dǎo)學(xué)生全面地、辯證
4、地看問題;培養(yǎng)學(xué)生遇到問題要認真、全面分析的科學(xué)態(tài)度。(2)通過分析討論及模擬實驗激發(fā)學(xué)生求知欲望,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。(3)介紹我國遠距離輸電概況,激發(fā)學(xué)生投身祖國建設(shè)的熱情。(4)教育學(xué)生節(jié)約用電,養(yǎng)成勤儉節(jié)約的好習(xí)慣。教學(xué)重點:找出影響遠距離輸電損失的因素,使學(xué)生理解高壓輸電可減少P與U損失。教學(xué)難點: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U。課時安排:1課時教學(xué)過程:一、知識回顧1、變壓器的基本作用以及理想變壓器的三大關(guān)系2、電阻定律的內(nèi)容和公式3、電源的輸出功率和路端電壓4、電阻的熱功率和部分電路歐姆定律一、情景引入今天我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容是電能的輸送。首先明確在什么地方需
5、要電?可以說,哪一個地方都需要電。最需要電的是大城市,比如:北京、上海、廣州等?,F(xiàn)在欣賞這幾個地方的夜景,首先看北京、上海、無錫、深圳、香港,非常美麗的夜景。那么,電能從哪里來呢?從發(fā)電站來。我國幾大水電站在哪里呢?首先想到的是三峽水電站,地處湖北,溪洛渡水電站,地處川、滇交界處,龍灘水電站,地處廣西,還有新疆風(fēng)力發(fā)電站、內(nèi)蒙古準格爾熱電站??梢园l(fā)現(xiàn),主要的發(fā)電站地處西部,那么就必須西電東輸。也就是要遠距離輸電。這么遠的距離,電能是如何輸送的呢?接下來我們就一起探討電能的輸送問題。二、新課教學(xué)1電能的輸送思考討論:遠距離輸送電能的基本要求是什么?總結(jié)分析:送電能的基本要求是:可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟。
6、可靠,是指保證供電線路可靠地工作,少有故障和停電。保質(zhì),就是保證電能的質(zhì)量,即電壓和頻率穩(wěn)定。經(jīng)濟是指輸電線路建造和運行的費用低,電能損耗小,電價低。2降低輸電損耗的兩個途徑思考:能不能用下圖的電路輸送電能算一算:某發(fā)電站的輸出功率為20Kw,發(fā)電站的輸出電壓為250V,向遠處用戶輸電線總的等效電阻為2,若用如圖所示的電路圖供電,則導(dǎo)線上損失的功率為多少?損失的電壓為多少?用戶得到的電壓和功率又是多少?思考討論:通過計算可以看出這種輸電方式無論是電壓還是功率損耗都是很大的,那么如何減少損耗呢?教師總結(jié):總之;降低輸電損耗的有效途徑就是利用高壓輸電引申提問:是不是電壓越高越好?(學(xué)生討論)總結(jié):
7、電壓越高,對輸電線路和變壓器的要求越高,建設(shè)費用越高。還有對電線絕緣的要求就越高,不經(jīng)濟。3課堂活動:讓學(xué)生動手畫出遠距離輸電的結(jié)構(gòu)圖從實物圖到結(jié)構(gòu)圖再到原理圖探究:在高壓輸電三個回路中,各部分的功率、電壓和電流關(guān)系如何?立體分析某個小水電站發(fā)電機的輸出功率為100kW,發(fā)電機的電壓為250V。通過升壓變壓器升高電壓后向遠處輸電,輸電線總電阻為8,在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V。要求在輸電線上損失的功率為5kW(即用戶得到的功率為95kW)。請計算:(1)降壓變壓器輸出的電流是多少?輸電線上通過的電流是多少?(2)輸電線上損失的電壓是多少?升壓變壓器輸出的電壓是多少?(3)兩個變壓器的匝數(shù)比各應(yīng)等于多少?三、課堂小結(jié)通過本節(jié)學(xué)習(xí),主要學(xué)習(xí)以下問題:1理解在輸電功率一定的情況下,提高輸電電壓,可以減少輸電線上的功率損失和電壓損失。2遠距離輸電線路上,P損I2R,其中Ieq f(P總,U輸)。3遠距離輸電中,采用高壓輸電P損和U損都能減少。4電站輸出功率由用戶消耗功率決定。四、布置作業(yè)1閱讀教材“科學(xué)漫步”和“STS”欄目中的文章。2書面完成P48“問題與練習(xí)”第3、4、5、6題;思考并回答第1、2題。五、板書設(shè)計5電能的輸送eq blcrc (avs4alco1(輸電線功率損失blcrc (avs4alco1(原因:輸電線有電阻,產(chǎn)生焦耳熱,大?。篜I2R,減小途
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