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電能的輸送的物理教案設(shè)計
教學(xué)目標(biāo)
一、知識目標(biāo)
1、知道“便于遠(yuǎn)距離輸送”是電能的優(yōu)點之一.知道輸電的過程.了解遠(yuǎn)距離輸電的原理.
2、理解各個物理量的概念及相互關(guān)系.
3、充分理解;;中的物理量的對應(yīng)關(guān)系.
4、知道什么是輸電導(dǎo)線上的功率和電壓損失和如何減少功率和電壓損失.
5、理解為什么遠(yuǎn)距離輸電要用高壓.
二、能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生的閱讀和自學(xué)能力.
2、通過例題板演使學(xué)生學(xué)會規(guī)范解題及解題后的思考.
3、通過遠(yuǎn)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.
三、情感目標(biāo)
1、通過對我國遠(yuǎn)距離輸電掛圖展示,結(jié)合我國行政村村村通電報導(dǎo)及個別違法分子偷盜電線造成嚴(yán)重后果的現(xiàn)象的介紹,教育學(xué)生愛護(hù)公共設(shè)施,做一個合格公民.
2、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)建議
教材分析及相應(yīng)的教法建議
1、對于電路上的功率損失,可根據(jù)學(xué)生的實際情況,引導(dǎo)學(xué)生自己從已有的直流電路知識出發(fā),進(jìn)行分析,得出結(jié)論.
2、講解電路上的電壓損失,是本教材新增加的.目的是希望學(xué)生對輸電問題有更全面、更深人和更接近實際的認(rèn)識,知道影響輸電損失的因素不只一個,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)中并不要求深人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(jìn)行深入分析.教學(xué)中要注意掌握好分寸.
3、學(xué)生常常容易將導(dǎo)線上的電壓損失面與輸電電壓混淆起來,甚至進(jìn)而得出錯誤結(jié)論.可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論,澄清認(rèn)識.這里要注意,切不可單純由教師講解,而代替了學(xué)生的思考,否則會事倍功半,形快而實慢.
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(rèn)識問題,逐步樹立正確地分析問題、認(rèn)識問題的觀點和方法.
教學(xué)重點、難點、疑點及解決辦法
1、重點:(l)理論分析如何減少輸電過程的電能損失.
。2)遠(yuǎn)距離輸電的原理.
2、難點:遠(yuǎn)距離輸電原理圖的理解.
3、疑點:;;的對應(yīng)關(guān)系理解.
4、解決辦法
通過自學(xué)、教師講解例題分析、實驗演示來逐步突破重點、難點、疑點.
教學(xué)設(shè)計方案
電能的輸送
教學(xué)目的:
1、了解電能輸送的過程.
2、知道高壓輸電的道理.
3、培養(yǎng)學(xué)生把物理規(guī)律應(yīng)用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力.
教學(xué)重點:培養(yǎng)學(xué)生把物理規(guī)律應(yīng)用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力.
教學(xué)難點:高壓輸電的道理.
教學(xué)用具:電能輸送過程的掛圖一幅(帶有透明膠),小黑板一塊(寫好題目).
教學(xué)過程:
一、引入新課
講述:前面我們學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象和發(fā)電機,通過發(fā)電機我們可以大量地生產(chǎn)電能.比如,葛洲壩電站通過發(fā)電機把水的機械能為電能,發(fā)電功率可達(dá)271.5萬千瓦,這么多的電能當(dāng)然要輸?shù)接秒姷牡胤饺,今天,我們就來學(xué)習(xí)輸送電能的有關(guān)知識.
二、進(jìn)行新課
1、輸送電能的過程
提問:發(fā)電站發(fā)出的電能是怎樣輸送到遠(yuǎn)方的呢?如:葛洲壩電站發(fā)出的電是怎樣輸?shù)轿錆h、上海等地的呢?很多學(xué)生憑生活經(jīng)驗?zāi)芑卮穑菏峭ㄟ^電線輸送的.在教師的啟發(fā)下學(xué)生可以回答:是通過架設(shè)很高的、很粗的高壓電線輸送的.
出示:電能輸送掛圖,并結(jié)合學(xué)生生活經(jīng)驗作介紹.
板書:第三節(jié)電能的輸送
輸送電能的過程:發(fā)電站→升壓變壓器→高壓輸電線→降壓變壓器→用電單位.)
2、遠(yuǎn)距離輸電為什么要用高電壓?
提問:為什么遠(yuǎn)距離輸電要用高電壓呢?學(xué)生思考片刻之后,教師說:這個實際問題就是我們今天要討論的重點.
板書:(高壓輸電的道理)
分析討論的思路是:輸電→導(dǎo)線(電阻)→發(fā)熱→損失電能→減小損失
講解:輸電要用導(dǎo)線,導(dǎo)線當(dāng)然有電阻,如果導(dǎo)線很短,電阻很小可忽略,而遠(yuǎn)距離輸電時,導(dǎo)線很長,電阻大不能忽略.列舉課本上的一組數(shù)據(jù).電流通過很長的導(dǎo)線要發(fā)出大量的熱,請學(xué)生計算:河南平頂山至湖北武昌的高壓輸電線電阻約400歐,如果能的電流是1安,每秒鐘導(dǎo)線發(fā)熱多少?學(xué)生計算之后,教師講述: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(dǎo)線發(fā)熱損失.
3、提問:如何減小導(dǎo)線發(fā)熱呢?
分析:由焦耳定律,減小發(fā)熱,有以下三種方法:一是減小輸電時間,二是減小輸電線電阻,三是減小輸電電流.
4、提問:哪種方法更有效?
第一種方法等于停電,沒有實用價值.第二種方法從材料、長度、粗細(xì)三方面來說都有實際困難.適用的超導(dǎo)材料還沒有研究出來.排除了前面兩種方法,就只能考慮第三種方法了.從焦耳定律公式可以看出.第三種辦法是很有效的:電流減小一半,損失的電能就降為原來的四分之一.通過后面的學(xué)習(xí),我們將會看到這種辦法了也是很有效的.
板書結(jié)論:(A:要減小電能的損失,必須減小輸電電流.)
講解:另一方面,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.
板書:(B:輸電功率必須足夠大.)
5、提問:怎樣才能滿足上述兩個要求呢?
分析:根據(jù)公式,要使輸電電流減小,而輸送功率不變(足夠大),就必須提高輸電電壓.
板書:(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.)
變壓器能把交流電的電壓升高(或降低)
講解:在發(fā)電站都要安裝用來升壓的變壓器,實現(xiàn)高壓輸電.但是我們用戶使用的是低壓電,所以在用戶附近又要安裝降壓的變壓器.
討論:高壓電輸?shù)接秒妳^(qū)附近時,為什么要把電壓降下來?(一是為了安全,二是用電器只能用低電壓.)
板書:(3.變壓器能把交流電的電壓升高或降低)
三、引導(dǎo)學(xué)生看課本,了解我國輸電電壓,知道輸送電能的優(yōu)越性.
四、課堂小結(jié):
輸電過程、高壓輸電的道理.
五、作業(yè)布置:
某電站發(fā)電功率約271.5萬千瓦,如果用1000伏的電壓輸電,輸電電流是多少?如果輸電電阻是200歐,每秒鐘導(dǎo)線發(fā)熱損失的電能是多少?如果采用100千伏的高壓輸電呢?
探究活動
考察附近的變電站,學(xué)習(xí)日常生活中的電學(xué)知識和用電常識.
了解變壓器的工作原理
調(diào)查生活中的有關(guān)電壓變換情況.
調(diào)查:
在電能的傳輸過程中,為了減小能量損耗而采用提高電壓的方法,可是在提高電壓后相應(yīng)的對一些設(shè)備的要求也會提高,請調(diào)查在高壓輸電和低壓輸電過程中的投入產(chǎn)出比.
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