高中物理-电能的输送教学设计学情分析教材分析课后反思

《5.5电能的输送》教学设计一、教材分析在前一节已经学习了变压器的工作原理，现进一步学习在生活生产中应用变压器。讲解电路的电压损失的目的是希望学生对输电问题有更全面，更深入和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不只有一个，分析问题应综合的考虑，抓住主要方面。但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深人讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析。教学中要注意掌握好分寸。教学目标（一）知识与技能1．知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。2．知道降低输电损耗的两个途径。3．了解电网供电的优点和意义。（二）过程与方法通过思考、讨论、阅读，培养学生阅读、分析、综合和应用能力（三）情感、态度与价值观1．培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。2．介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情。三、教学重难点教学重点：找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少功率与电压损失。教学难点：理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU。教学方法：自学讨论法、阅读法、讲解法。五、教学过程：（一）引入新课师：人们常把各种形式的能（如水流能、燃料化学能、核能）先转化为电能再进行传输，这是因为电能可以通过电网来传输，那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题？这节课我们就来学习远距离输电的知识，请同学们认真仔细地阅读教材，回答老师提出的下列问题（屏幕上打出）。生：阅读并展开激烈的讨论。（二）进行新课1．降低输电损耗的两个途径师：输送电能的基本要求是什么？生：输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济。可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。保质，就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。经济是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。师：远距离大功率输电面临的困难是什么？生：在输电线上有功率损失。师：输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低输电损耗的两个途径是什么？生1：由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了。这是输电线上功率损失的主要原因。生2：设输电电流为I，输电线的电阻为r，则功率损失为ΔP=I2r.生3：根据功率损失的表达式ΔP=I2r可知，要减少输电线上的功率损失，有两种方法：其一是减小输电线的电阻；其二是减小输电电流。师：如何减小输电线的电阻呢？生：根据电阻定律可知r=ρ，要减小输电线的电阻r，可采用下述方法：①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.②减小输电线的长度l不可行，因为要保证输电距离.③增加导线的横截面积，可适当增大横截面积。太粗不可能，既不经济又架设困难。师：如何减小输电线中的电流呢？阅读并回答教材49页“思考与讨论”中的问题。生：在输电功率一定的条件下，根据P=UI可知，要减小输电线中的电流I，必须提高输电电压U，这就是采用高压输电的道理。师：以上两个途径中，哪一个对于降低输电线路的损耗更有效？举例说明。生：采用高压输电。在输电电流一定的情况下，线路电阻减为原来的一半，线路中损耗的功率减为原来的。在线路电阻一定的情况下，电压提高一倍，线路中的电流减为一半，而损耗的功率减为原来的。师：大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？生：在发电机处用升压变压器升高电压，在用户处用降压变压器降低电压.师：投影片展示我国远距离高压输电情况及远距离高压输电的原理。如下图所示。设发电机的输出功率为P，则功率损失为ΔP=I22R用户得到的功率为P用=P-ΔP.输电线路上的电压损失为：ΔU=I2R，则U3=U2-ΔU.师：目前，我国常用的远距离输电采用的电压有哪几种？生：有110kV、220kV、330kV，输电干线采用500kV的超高压，西北电网正在建设750kV的线路。师：是不是输电电压越高越好？为什么？生：不是。电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。2．电网供电师：采用电网供电的优点是什么？生：可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成本，获得最大的经济效益。同时，电网可以减少断电的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。3．例题精讲（投影例题）例某交流发电机输出功率为5×10.5W，输出电压为U=1.0×10.3V，假如输电线的总电阻R=10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380V.（1）画出输电线路的示意图（下图）。（标明各部分的符号）（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）解析：引导学生画出电路。引导学生写出各部分关系式U∶U1=n1∶n2 I2∶I1=n1∶n2U2∶U用=n1′∶n2′ I3∶I2=n1′∶n2′U1=U损+U2P=P损+P用户P损=I22·R解：I1==500AP损=5%P=5%×5×105W=2.5×104WP损=I22RI2==50AI3===所以（三）课堂总结、点评通过本节学习，主要学习以下问题：1．降低输电损耗的两个途径：减小线路电阻和减小输电电流。减小输电电流是最有效的途径。远距离输电线路上，P损=I2r=，其中（I=）。采用高压输电可以达到减小输电电流的目的。2．电网供电的优点课堂操作流程：1、新课引入（3分钟）2、降低输电损耗的两个途径（12分钟）3、典型例题分析（12分钟）得出理想变压器原、副线圈两端的电压跟它们的匝数成正比的关系4、学生总结（5分钟）5、完成课堂达标（5分钟）《5.5电能的输送》学情分析学生常常会容易将导线上的电压损失与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论。为了防止错误的发生，在学习时可引导学生进行讨论，澄清认识。《5.5电能的输送》效果分析物理组于2016年3月中旬对老师的《5.5电能的输送》进行了听评课。在全组老师的帮助支持下，潘老师认真组织、精心准备，使得听评课收到了很好的效果。1、目的明确、胸怀全局一节课要完成什么教学任务、学生从这节课掌握什么知识、本节课的知识难易程度如何、那些是本节课的重点要反复强调、哪些是本节课的难点学生难以掌握、哪些知识点学生自己读书就可以掌握；课堂上要预设什么样的问题才能调动起学生的思维，什么样的例子可以举一反三，什么样的教学方法才能达到最佳的效果，这节课的内容学生课上能掌握多少，课下需要多长的时间来复习巩固。授课老师对这些应该心中有数，才能做到有的放矢。2、课堂设计精、结构巧做文章切忌平铺直叙，课堂教学也是如此。生动的导语、巧妙的点拨、对学生智慧的启迪、富有节奏感的设计、层次分明的环节、引人入胜的问题设置，会引起学生极大的学习兴趣，最大限度的减少学生的课上疲劳，达到最好的教学效果。这样的课让学生紧张而快乐，“以人为本”的教学理念又充分调动了学生的潜能，学生真正成为了学习的主人。3、课堂气氛活跃教学方法灵活首先需要说明的是，这里所说的课堂气氛活跃，不是指外在的形式，而是指学生思维的活跃。好的课堂总是能最大限度的调动学生的思维，让学生在思维中体会到学习的乐趣，在探索中去发现问题并解决问题。气氛活跃还指课堂气氛的和谐，师生之间有平等的交流和对话，老师不是凌驾于学生之上的权威，老师不能对学生随意呼来喝去，对学生的反应能正确引导和评价，尊重学生的学习愿望，尊重学生由不知到知之的过程，允许学生有不懂的问题，允许学生出现的思维错误，允许学生从错误里爬出来。只有以尊重学生为前提，才能达到课堂气氛的和谐。教学方法的灵活，指老师驾驭课堂的能力，也指老师面对课上突变问题的灵活反应，还指老师课堂上的授课技巧。把课堂教学当作一种艺术对待，我们在教学方法方面的探索就会更上一层楼。一节课，无论教师采取何种手段，都必须将学生置于主体地位。学生学习的过程是学生自己在原有知识基础之上进行自我建构的过程，这是任何外在手段不能替代的。教师的教必须转化为学生的学，教学的过程实际上就是教师通过组织、引导和激励，努力推动学生进行自主学习的过程。《5.5电能的输送》教材分析在前一节已经学习了变压器的工作原理，现进一步学习在生活生产中应用变压器。讲解电路的电压损失的目的是希望学生对输电问题有更全面，更深入和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不只有一个，分析问题应综合的考虑，抓住主要方面。但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深人讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析。教学中要注意掌握好分寸。《5.5电能的输送》评测练习1．在电能输送过程中，输送电功率一定，则在输电线的功率损失（）A．随输电线电阻的增大而增大B．与输送电压的平方成正比C．与输电线上电压损失的平方成正比D．与输电电流的平方成正比2．远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上的电压损失和功率损失，正确的是（）A．输电线上的电压是原来的1/nB．输电线上的电功率是原来的1/n2C．输电线上的电压损失是原来的1/nD．输电线上的电功率损失是原来的1/n23．如果用同样规格的输电线，输送同样的电功率从甲地到乙地．一次输送电压是1.1×103V，另一次输送电压是1.1×105V，那么这两次输电线上损失的电功率之比是__________．如果用同种材料、粗细不同的导线输送，且使它们损失的功率相同，那么，这两次所用导线横截面积之比___________4．输电导线的电阻为R，输送电功率为P．现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为（).A．B．C．D．5．在远距离输电中，当输送的电功率相同时，则关于输电导线上损失的功率下列说法正确的是（)A．减小输电导线的电阻可以减小损失的功率，但此种方法很有限B．提高输送电压从而减小输送电流，可大大减小损失的功率C．损失的功率与输送电压的二次方成反比D．损失的功率与输电线上的电压降成反比6．远距离输电，原来用电压U0输送，输电线上损失的功率为P0，现要使输电线路上损失功率减少到原来的1%，在保持输送功率不变的情况下，输电电压变为___________V.7．一个水电站，输出的电功率为20kw，输电线总电阻为0.5Ω，如果先用400v电压输送，后又改用2000V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失功率的变化情况是（).A．减少50WB．减少1200WC．减少7.65xl06wD．增大7.65xl06w8．有条河流，流量Q=2m3/s，落差h＝5m，现利用其发电，若发电机总效率为50％，输出电压为250V，输电线总电阻R＝30Ω，允许损失功率为输出功率为6％，用户需要电压220V，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220V、100W”的电灯正常发光？《5.5电能的输送》课后反思本节课将理论分析与实验验证有机结合，教学设计的指导思想是：以观察实验为基础，以创设情景为切入点，做好课堂演示和学生实验是成功的关键。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。本节课以上海世博会的电力供应引入课题，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；然后，通过模拟实验让学生认识到常压输电时输电线上电能损失很大，调动他们探究的积极性。学生提出超导输电后，通过新闻报道让他们了解科技动态，