《5电能的输送》教学设计(辽宁省县级优课)-物理教案

教学内容:选修3-2第五章《远距离输电》(人教版)学情分析：远距离输电是选修3-2教材中第五章交变电流中的最后一节课。从整个章节的知识安排来看，本节是电磁感应、交变电流这两章内容的规律总结和综合应用，也是让学生将学过的焦耳定律、欧姆定律、变压器等知识综合运用，并总结得出远距离输电规律的一节课。整节课主要侧重引导学生积极主动探究、发现、解决问题的能力，培养学生学习物理、研究物理的兴趣及解决实际问题时应有的综合素质和能力，这种能力将对学生今后的工作学习有很大的帮助。一、教学目标：（一）知识与技能1．知道降低输电损耗的两个途径。2．理解远距离输电原理，基本规律，能进行相关运算。3．了解电网供电的优点和意义。（二）过程与方法引导学生积极主动探究，发现问题，解决问题，并在学习中获得学习信心和能力。（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。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的原因。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。教具：多媒体课件教学过程：（一）、课前预习：学生查阅网上资料，了解我国目前电能的生产现状，发电厂的种类，电能的输送前景，渗透爱国主义教育，并相互交流学习心得。（二）、导入新课教师导课：我国地大物博，西电东送、南水北调是我国俩大战略工程，人们常将西部丰富的水能、风能等各种形式的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，那么电能在传输给用户过程中要考虑什么问题呢？（学生回答，教师鼓励）（三）、进行新课教师讲解：由于输电线有电阻，在输电线上有功率损失和电压损失。教师提问：功率损失？电压损失？学生回答：功率损失为ΔP=I2r.电压损失ΔU=Ir教师设疑：那如何减少输电线上的输电损失呢？下面我们来看一道例题。例1：如图,一发电厂输出电压为220V，要将功率为220kw的电能输送到10km以外的地方。使输电线路上的功率损失为输送功率的10％，如采用220V电压送电，计算输电线的电阻？所需铝导线的横截面积？(已知铝电阻率ρ=2.9×10-8Ωm)⑵在保持输送功率和输电导线电阻不变的情况下，现采用2200V电压送电，试计算输电线的功率损失和电压损失；及用户得到功率和电压？接上题，如用户端需要的电压为220V，则输电线路上升压、降压器原副线圈的匝数比？学生小组讨论、交流例题⑴问；教师引导，学生比较两种解题方法的正误；教师点评、总结，注意输电电压和输电导线上损失电压的区别；教师提示学生注意R=ρL/S中的L的意义；教师引导，学生回答⑵、⑶问；（通过交流、讨论，培养学生团结合作意思）教师展示例题标准答案；教师提问：减少输电损失的途径有哪些？学生总结减少输电损失的两个方法。教师提问：那哪一种方法更优越呢？为什么？学生回答：第二种减小输送电流，更经济、省钱。（渗透环保德育教育）教师举例：家中厅里需要接一条插排，你去商店选什么样的导线呢？铜的、铝的、还是铁的呢？粗的还是细一点呢？学生回答：铜的，粗的。教师点评：相信大家在选择时，已经考虑到了输电导线上的输电损失，那你们选择的方法是哪一种呢？学生异口同声：第一种：减小电阻。教师总结：对了，在家里不必安一个大变压器，这不经济。引导学生讨论归纳两种方法的适用范围。近距离、小功率输电、节能要求不高；远距离、大功率输电、并要求节能。（通过对比两种节电方式，渗透环保节能德育教育）教师引入：下面我们来介绍一下远距离输电教师介绍：远距离输电示意图及相关物理量。教师提问：远距离输电功率关系？电压关系？电流关系？输电导线上的输电损失？学生分析、总结输电基本关系。教师介绍：电网供电和输电前景（渗透爱国主义教育）。（四）、随堂练习学生讨论、交流：教师引导、点评：1、一个小水电站，输出电功率为20kw，输电线总电阻为0.5Ω。如先用400V电压输送，后又改用2000V电压输送，电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化是原来的：（）

A、1/4B、1/5C、1/25D、5远距离输电，原来用电压U输送，输电线上损失的电功率为P，现要使输电线路上损失的功率减少到原来的1％，在保持输送功率不变的情况下，输电电压变为()U3、一台交流发电机输出功率100kw，输出电压为250V，输电线电阻10Ω，若输电线因发热损失的功率为输送功率的4％，用电单位需220V电压,求：

①、画出此输电线路示意图

②、用户得到的电功率？

③、输电线路上升、降变压器原副线圈的匝数比？（五）、课堂小结教师引导：本节我们学习的主要内容有哪些？学生分析：减小输电损失的两种途径，远距离输电的基本关系。、作业布置1．阅读教材“科学漫步”和“STS”栏目中的文章；2．书面完成P50“问题与练习”第3、4、5题；3．完成课后达标训练；课后达标检测1．在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是：（）A．使输电线粗一些 B．减短输电线长度C．减少通电时间 D．采用高压输电2．输电线的电阻为r，输送的电功率为P，用电压U送电，则用户得到的功率为:()A．PB.P－P2r/U2C．P－U2rD．P2r/U23.发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电导线的总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的功率可表示为（）A． B．C．I2R D．I（U1-U2）4．某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电，输送的电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是：（）A．据公式I＝P/U，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20B．据公式I＝U/R，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C．据公式P＝I2R，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400D．据公式P＝U2