【教材分析】
1. 教材的地位和作用
电能的输送一节在交变电流部分中并不是最重要的章节。但这节课是理论部分与实际部分相结合的一部分。可让学生对交流电的特点、变压器的应用等有更清晰的认识。也有利于物理知识从课堂走向生活。所以与旧教材相比,新教在这一节的要求上有所加强,增添了电压损失这部分内容,是学生对输电问题有更全面、更深入的认识。
2. 教学目标
(1) 知识与技能目标
① 知道输电过程及基本要求
② 知道什么是输电线上的功率损失和电压损失及减少损失的方法
③ 理解高压输电的原理
④ 提高理论分析和综合应用的能力
(2) 情感与价值渗透
① 养成学生认真、全面分析问题的习惯
② 培养学生的环保、节能意识
3. 教学重难点
重点:知道影响输电损失的因素,理解为什么远距离输电要用高压
难点:理解高压输电的原理
4. 对教材的一些处理
本节课以讨论为主,为了突出重点,在本节课的教学中,我有意识地删减了感抗和容抗对电压损失的影响,我国的几种输电模式两个问题,由学生课外阅读完成。
【教法与学法】
本节是本章最后一节课。在前面学生已经对交流电的产生规律及变压器知识有了一定的认识。所以本节课主要以学生为主体,采用学生讨论、得出结论、教师总结,再以实验模拟的教学方法。
【教学过程的设计】
1. 问题的引入:
出示一道题目让学生思考,根据计算结果直接引入这节课的主要问题----能量损失。增强学生发现问题的能力,激发学生解决问题的欲望。
2. 过程部分:
先让学生提出对家庭用电的要求,从生活实际出发。再总结电能输送的要求,让学生印象更深刻。接下来分别从经济、保质方面具体分析。
在分析电路的功率损失和电压损失时,主要采用讨论式教学法。充分考虑学生的主体地位,把主动权交给学生,让学生自己讨论,自己分析,自己得出结论。教师只起到引导、启发作用。在讨论分析后,教师简单总结:无论从功率损失方面考虑,还是从电压损失方面考虑,都需要用高压输电。
在理解高压输电原理的基础上,让学生自己动手画出远距离输电的电路示意图,培养学生独立思考的能力,再用实验模拟高压输电的过程,让学生真切体会到高压输电的惊人效果。
3. 小结部分:
由于本节课的特殊性,重在讨论分析的过程,而且知识点不多,故小结部分简略处理,只再提出重点:影响功率损失的因素及如何减小功率损失。
【教具】课件、投影仪、学生电源、小灯泡、变压器(两个)、长导线
【教学实录】
一. 新课引入:
出示题目让学生思考、计算
题目
用户
输电线
R
U
P
一小型发电机的输出功率为22Kw,输出的电压为220V,输电线上的电阻为0.5Ω,求输电线上的电流及输电线上损失的功率?
用投影仪打出学生答案
讲评学生答案
师:根据这个计算结果,大家有何感想?
生:损失的功率太大,能量损失太多。
引入:如何让电能既便于输送又能减少能量损失,这就是我们这节课将要探讨的主要问题。
打出课题:五 电能的输送
二. 新课教学:
1. 电能输送的基本要求
师:大家在用电的时候有什么要求?
生1:电价第一些。
生2:不要老停电。
生3:电压稳定些,不要忽明忽暗。
生4:少出事故,比如电死人。
师总结:电能输送的基本要求是:可靠、保质、经济
2. 输电导线上的功率损失
师:输电过程如果象刚才题目中那样操作的话,显然不符合“经济”的要求。那么,有哪些方法可以减少输电过程中的能量损失?
让学生分小组讨论三分钟,然后小组派一人回答:
生1:根据 而 因 P增大而I减小,故而应提高输送电压。
生2:不对,P应保持不变,要减小I应提高输送电压。
师:大家认为哪种说法正确?
生:第二种,P总由输电任务决定,不能改变。
师:对,还有没有其它方法?
生3:可用电阻率较小的材料作导线。
生4:可增大输电线的横截面积。
师:以上两个方法效果如何?
生5:有一定效果,但S不可能做得太大。
生6:我们能不能考虑使用超导体?
师:想法非常好,但目前可行吗?
生:不可行,超导体要在很低温度下才能得到。
根据学生的回答总结:
根据
方法:降低电阻率、增大横截面积、提高输送电压
其中:提高输送电压最为可行
3. 输电线上的电压损失
再打出刚才的题目
师:用户得到的电压有没有220V?为什么?
生:没有,因为输电线上要分去一部分电压。
师:我们把输电线上分去的电压称为电压损失。电压损失太多的话,一些用电设备就不能正常运转,达不到我们对“保质”的要求。
师:那么,如何计算这个电压损失呢?
生:
师:什么方法可以减少电压损失?
学生讨论,根据学生回答总结:无论从功率损失角度,还是从电压损失的角度,都要求用高压输电。
师:那么,输送电压是不是越高越好呢?
生:不是。
师:为什么?
生1:电压太高危险。
生2:设备要更花钱。
教师提出要全面考虑问题。
4. 高压输电原理
师:高压输电的电压一般高达几百千伏,而大型发电机发出的电压顶多十几千伏,怎么办?
生:用升压变压器。
让学生试着画出远距离输电的电路示意图,用投影仪投出几个学生的答案,补充讲解,最后在屏幕上展示原理图。
用户
发电机
演示实验:
用长导线将小灯泡接入交流电源,观察灯泡明暗(较暗)。
再将两个变压器接入电路,观察灯泡明暗(明显比刚才的亮)。
最后在屏幕上打出输电过程图。
【总结】打出板书,回顾知识。
【作业】P227-228 1.2.3.4. 课后阅读课本中关于我国输电的情况。
【教学反思】
1. 在本节课的教学设计上能体现出课改精神,重在过程,重在发现,而不是象以前只重结论。
2. 采用探究式教学法。体现了学生的主体地位。让学生主动参与其中而不是被动接受教师的结论。
3. 最后的实验设计能令学生深刻意识到高压输电的效果。
4. 老师教态自然,语音、语速等不错。
5. 时间控制上有待改进,有点前松后紧。
6. 个别概念(如P总不变)强调得不够。