高中物理-電能的輸送教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

《5.5電能的輸送》教學(xué)設(shè)計一、教材分析在前一節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了變壓器的工作原理，現(xiàn)進(jìn)一步學(xué)習(xí)在生活生產(chǎn)中應(yīng)用變壓器。講解電路的電壓損失的目的是希望學(xué)生對輸電問題有更全面，更深入和更接近實(shí)際的認(rèn)識，知道影響輸電損失的因素不只有一個，分析問題應(yīng)綜合的考慮，抓住主要方面。但真正的實(shí)際問題比較復(fù)雜，教學(xué)中并不要求深人討論輸電中的這些實(shí)際問題，也不要求對輸電過程中感抗和容抗的影響進(jìn)行深入分析。教學(xué)中要注意掌握好分寸。教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1．知道“便于遠(yuǎn)距離輸送”是電能的優(yōu)點(diǎn)，知道輸電過程。2．知道降低輸電損耗的兩個途徑。3．了解電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)和意義。（二）過程與方法通過思考、討論、閱讀，培養(yǎng)學(xué)生閱讀、分析、綜合和應(yīng)用能力（三）情感、態(tài)度與價值觀1．培養(yǎng)學(xué)生遇到問題要認(rèn)真、全面分析的科學(xué)態(tài)度。2．介紹我國遠(yuǎn)距離輸電概況，激發(fā)學(xué)生投身祖國建設(shè)的熱情。三、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：找出影響遠(yuǎn)距離輸電損失的因素，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)：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ΔU。教學(xué)方法：自學(xué)討論法、閱讀法、講解法。五、教學(xué)過程：（一）引入新課師：人們常把各種形式的能（如水流能、燃料化學(xué)能、核能）先轉(zhuǎn)化為電能再進(jìn)行傳輸，這是因?yàn)殡娔芸梢酝ㄟ^電網(wǎng)來傳輸，那么電能在由電廠傳輸給用戶過程中要考慮什么問題？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)遠(yuǎn)距離輸電的知識，請同學(xué)們認(rèn)真仔細(xì)地閱讀教材，回答老師提出的下列問題（屏幕上打出）。生：閱讀并展開激烈的討論。（二）進(jìn)行新課1．降低輸電損耗的兩個途徑師：輸送電能的基本要求是什么？生：輸送電能的基本要求是：可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。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(jì)是指輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗小。師：遠(yuǎn)距離大功率輸電面臨的困難是什么？生：在輸電線上有功率損失。師：輸電線上功率損失的原因是什么？功率損失的表達(dá)式是什么？降低輸電損耗的兩個途徑是什么？生1：由于輸電線有電阻，當(dāng)有電流流過輸電線時，有一部分電能轉(zhuǎn)化為電熱而損失掉了。這是輸電線上功率損失的主要原因。生2：設(shè)輸電電流為I，輸電線的電阻為r，則功率損失為ΔP=I2r.生3：根據(jù)功率損失的表達(dá)式ΔP=I2r可知，要減少輸電線上的功率損失，有兩種方法：其一是減小輸電線的電阻；其二是減小輸電電流。師：如何減小輸電線的電阻呢？生：根據(jù)電阻定律可知r=ρ，要減小輸電線的電阻r，可采用下述方法：①減小材料的電阻率ρ.銀的電阻率最小，但價格昂貴，目前選用電阻率較小的銅或鋁作輸電線.②減小輸電線的長度l不可行，因?yàn)橐ＷC輸電距離.③增加導(dǎo)線的橫截面積，可適當(dāng)增大橫截面積。太粗不可能，既不經(jīng)濟(jì)又架設(shè)困難。師：如何減小輸電線中的電流呢？閱讀并回答教材49頁“思考與討論”中的問題。生：在輸電功率一定的條件下，根據(jù)P=UI可知，要減小輸電線中的電流I，必須提高輸電電壓U，這就是采用高壓輸電的道理。師：以上兩個途徑中，哪一個對于降低輸電線路的損耗更有效？舉例說明。生：采用高壓輸電。在輸電電流一定的情況下，線路電阻減為原來的一半，線路中損耗的功率減為原來的。在線路電阻一定的情況下，電壓提高一倍，線路中的電流減為一半，而損耗的功率減為原來的。師：大型發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓不符合遠(yuǎn)距離輸電的要求，怎么辦？而到達(dá)目的地的電壓也不符合用戶的要求，怎么辦？生：在發(fā)電機(jī)處用升壓變壓器升高電壓，在用戶處用降壓變壓器降低電壓.師：投影片展示我國遠(yuǎn)距離高壓輸電情況及遠(yuǎn)距離高壓輸電的原理。如下圖所示。設(shè)發(fā)電機(jī)的輸出功率為P，則功率損失為ΔP=I22R用戶得到的功率為P用=P-ΔP.輸電線路上的電壓損失為：ΔU=I2R，則U3=U2-ΔU.師：目前，我國常用的遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有哪幾種？生：有110kV、220kV、330kV，輸電干線采用500kV的超高壓，西北電網(wǎng)正在建設(shè)750kV的線路。師：是不是輸電電壓越高越好？為什么？生：不是。電壓越高，對輸電線路和變壓器的要求越高，建設(shè)費(fèi)用越高。實(shí)際輸送電能時，要綜合考慮，如輸送功率的大小、距離的遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求等，要依照不同情況選擇合適的輸電電壓。2．電網(wǎng)供電師：采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)是什么？生：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，電網(wǎng)可以減少斷電的風(fēng)險，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需平衡，保障供電質(zhì)量。3．例題精講（投影例題）例某交流發(fā)電機(jī)輸出功率為5×10.5W，輸出電壓為U=1.0×10.3V，假如輸電線的總電阻R=10Ω，在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的5%，用戶使用電壓U=380V.（1）畫出輸電線路的示意圖（下圖）。（標(biāo)明各部分的符號）（2）所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是多少？（使用的變壓器是理想變壓器）解析：引導(dǎo)學(xué)生畫出電路。引導(dǎo)學(xué)生寫出各部分關(guān)系式U∶U1=n1∶n2 I2∶I1=n1∶n2U2∶U用=n1′∶n2′ I3∶I2=n1′∶n2′U1=U損+U2P=P損+P用戶P損=I22·R解：I1==500AP損=5%P=5%×5×105W=2.5×104WP損=I22RI2==50AI3===所以（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評通過本節(jié)學(xué)習(xí)，主要學(xué)習(xí)以下問題：1．降低輸電損耗的兩個途徑：減小線路電阻和減小輸電電流。減小輸電電流是最有效的途徑。遠(yuǎn)距離輸電線路上，P損=I2r=，其中（I=）。采用高壓輸電可以達(dá)到減小輸電電流的目的。2．電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)課堂操作流程：1、新課引入（3分鐘）2、降低輸電損耗的兩個途徑（12分鐘）3、典型例題分析（12分鐘）得出理想變壓器原、副線圈兩端的電壓跟它們的匝數(shù)成正比的關(guān)系4、學(xué)生總結(jié)（5分鐘）5、完成課堂達(dá)標(biāo)（5分鐘）《5.5電能的輸送》學(xué)情分析學(xué)生常常會容易將導(dǎo)線上的電壓損失與輸電電壓混淆起來，甚至進(jìn)而得出錯誤結(jié)論。為了防止錯誤的發(fā)生，在學(xué)習(xí)時可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，澄清認(rèn)識?！?.5電能的輸送》效果分析物理組于2016年3月中旬對老師的《5.5電能的輸送》進(jìn)行了聽評課。在全組老師的幫助支持下，潘老師認(rèn)真組織、精心準(zhǔn)備，使得聽評課收到了很好的效果。1、目的明確、胸懷全局一節(jié)課要完成什么教學(xué)任務(wù)、學(xué)生從這節(jié)課掌握什么知識、本節(jié)課的知識難易程度如何、那些是本節(jié)課的重點(diǎn)要反復(fù)強(qiáng)調(diào)、哪些是本節(jié)課的難點(diǎn)學(xué)生難以掌握、哪些知識點(diǎn)學(xué)生自己讀書就可以掌握；課堂上要預(yù)設(shè)什么樣的問題才能調(diào)動起學(xué)生的思維，什么樣的例子可以舉一反三，什么樣的教學(xué)方法才能達(dá)到最佳的效果，這節(jié)課的內(nèi)容學(xué)生課上能掌握多少，課下需要多長的時間來復(fù)習(xí)鞏固。授課老師對這些應(yīng)該心中有數(shù)，才能做到有的放矢。2、課堂設(shè)計精、結(jié)構(gòu)巧做文章切忌平鋪直敘，課堂教學(xué)也是如此。生動的導(dǎo)語、巧妙的點(diǎn)撥、對學(xué)生智慧的啟迪、富有節(jié)奏感的設(shè)計、層次分明的環(huán)節(jié)、引人入勝的問題設(shè)置，會引起學(xué)生極大的學(xué)習(xí)興趣，最大限度的減少學(xué)生的課上疲勞，達(dá)到最好的教學(xué)效果。這樣的課讓學(xué)生緊張而快樂，“以人為本”的教學(xué)理念又充分調(diào)動了學(xué)生的潛能，學(xué)生真正成為了學(xué)習(xí)的主人。3、課堂氣氛活躍教學(xué)方法靈活首先需要說明的是，這里所說的課堂氣氛活躍，不是指外在的形式，而是指學(xué)生思維的活躍。好的課堂總是能最大限度的調(diào)動學(xué)生的思維，讓學(xué)生在思維中體會到學(xué)習(xí)的樂趣，在探索中去發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。氣氛活躍還指課堂氣氛的和諧，師生之間有平等的交流和對話，老師不是凌駕于學(xué)生之上的權(quán)威，老師不能對學(xué)生隨意呼來喝去，對學(xué)生的反應(yīng)能正確引導(dǎo)和評價，尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)愿望，尊重學(xué)生由不知到知之的過程，允許學(xué)生有不懂的問題，允許學(xué)生出現(xiàn)的思維錯誤，允許學(xué)生從錯誤里爬出來。只有以尊重學(xué)生為前提，才能達(dá)到課堂氣氛的和諧。教學(xué)方法的靈活，指老師駕馭課堂的能力，也指老師面對課上突變問題的靈活反應(yīng)，還指老師課堂上的授課技巧。把課堂教學(xué)當(dāng)作一種藝術(shù)對待，我們在教學(xué)方法方面的探索就會更上一層樓。一節(jié)課，無論教師采取何種手段，都必須將學(xué)生置于主體地位。學(xué)生學(xué)習(xí)的過程是學(xué)生自己在原有知識基礎(chǔ)之上進(jìn)行自我建構(gòu)的過程，這是任何外在手段不能替代的。教師的教必須轉(zhuǎn)化為學(xué)生的學(xué)，教學(xué)的過程實(shí)際上就是教師通過組織、引導(dǎo)和激勵，努力推動學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的過程?！?.5電能的輸送》教材分析在前一節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了變壓器的工作原理，現(xiàn)進(jìn)一步學(xué)習(xí)在生活生產(chǎn)中應(yīng)用變壓器。講解電路的電壓損失的目的是希望學(xué)生對輸電問題有更全面，更深入和更接近實(shí)際的認(rèn)識，知道影響輸電損失的因素不只有一個，分析問題應(yīng)綜合的考慮，抓住主要方面。但真正的實(shí)際問題比較復(fù)雜，教學(xué)中并不要求深人討論輸電中的這些實(shí)際問題，也不要求對輸電過程中感抗和容抗的影響進(jìn)行深入分析。教學(xué)中要注意掌握好分寸。《5.5電能的輸送》評測練習(xí)1．在電能輸送過程中，輸送電功率一定，則在輸電線的功率損失（）A．隨輸電線電阻的增大而增大B．與輸送電壓的平方成正比C．與輸電線上電壓損失的平方成正比D．與輸電電流的平方成正比2．遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交流電，若輸送電壓升高為原來的n倍，關(guān)于輸電線上的電壓損失和功率損失，正確的是（）A．輸電線上的電壓是原來的1/nB．輸電線上的電功率是原來的1/n2C．輸電線上的電壓損失是原來的1/nD．輸電線上的電功率損失是原來的1/n23．如果用同樣規(guī)格的輸電線，輸送同樣的電功率從甲地到乙地．一次輸送電壓是1.1×103V，另一次輸送電壓是1.1×105V，那么這兩次輸電線上損失的電功率之比是__________．如果用同種材料、粗細(xì)不同的導(dǎo)線輸送，且使它們損失的功率相同，那么，這兩次所用導(dǎo)線橫截面積之比___________4．輸電導(dǎo)線的電阻為R，輸送電功率為P．現(xiàn)分別用U1和U2兩種電壓來輸電，則兩次輸電線上損失的功率之比為（).A．B．C．D．5．在遠(yuǎn)距離輸電中，當(dāng)輸送的電功率相同時，則關(guān)于輸電導(dǎo)線上損失的功率下列說法正確的是（)A．減小輸電導(dǎo)線的電阻可以減小損失的功率，但此種方法很有限B．提高輸送電壓從而減小輸送電流，可大大減小損失的功率C．損失的功率與輸送電壓的二次方成反比D．損失的功率與輸電線上的電壓降成反比6．遠(yuǎn)距離輸電，原來用電壓U0輸送，輸電線上損失的功率為P0，現(xiàn)要使輸電線路上損失功率減少到原來的1%，在保持輸送功率不變的情況下，輸電電壓變?yōu)開__________V.7．一個水電站，輸出的電功率為20kw，輸電線總電阻為0.5Ω，如果先用400v電壓輸送，后又改用2000V電壓輸送，則輸送電壓提高后，輸電導(dǎo)線上損失功率的變化情況是（).A．減少50WB．減少1200WC．減少7.65xl06wD．增大7.65xl06w8．有條河流，流量Q=2m3/s，落差h＝5m，現(xiàn)利用其發(fā)電，若發(fā)電機(jī)總效率為50％，輸出電壓為250V，輸電線總電阻R＝30Ω，允許損失功率為輸出功率為6％，用戶需要電壓220V，為滿足用電的需求，則該輸電線路所使用的理想的升壓、降壓變壓器的匝數(shù)比各是多少？能使多少盞“220V、100W”的電燈正常發(fā)光？《5.5電能的輸送》課后反思本節(jié)課將理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證有機(jī)結(jié)合，教學(xué)設(shè)計的指導(dǎo)思想是：以觀察實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以創(chuàng)設(shè)情景為切入點(diǎn)，做好課堂演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)是成功的關(guān)鍵。在本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計上能體現(xiàn)出課改精神，重在過程，重在發(fā)現(xiàn)，而不是象以前只重結(jié)論。本節(jié)課以上海世博會的電力供應(yīng)引入課題，采用探究式教學(xué)法，體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。讓學(xué)生主動參與其中而不是被動接受教師的結(jié)論；然后，通過模擬實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生認(rèn)識到常壓輸電時輸電線上電能損失很大，調(diào)動他們探究的積極性。學(xué)生提出超導(dǎo)輸電后，通過新聞報道讓他們了解科技動態(tài)，