第十八章 第三节 电能的输送-2023-2024学年九年级下册物理同步教案（沪科版）

教案：第十八章第三节电能的输送20232024学年九年级下册物理同步教案（沪科版）一、教学内容1.电能的输送概念：介绍电能输送的基本概念，让学生了解电能输送的原理和意义。2.电能输送的效率：讲解电能输送的效率概念，让学生理解电能输送过程中能量损失的原因，掌握电能输送效率的计算方法。3.提高电能输送效率的途径：探讨提高电能输送效率的途径，引导学生思考如何减少能量损失，提高电能利用率。二、教学目标1.让学生掌握电能输送的基本概念和原理，了解电能输送的意义。2.使学生理解电能输送过程中能量损失的原因，掌握电能输送效率的计算方法。3.培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的科学素养。三、教学难点与重点1.教学难点：电能输送效率的计算方法，以及如何减少能量损失，提高电能利用率。2.教学重点：电能输送的基本概念，电能输送效率的计算方法。四、教具与学具准备1.教具：黑板、粉笔、PPT、电流表、电压表、电阻器等。2.学具：笔记本、笔、计算器等。五、教学过程1.实践情景引入：以家庭用电为例，让学生思考电能是如何从发电厂输送到家庭的，引入电能输送的主题。2.知识讲解：讲解电能输送的基本概念，电流、电压、电阻等基本物理量的定义和关系。3.例题讲解：通过示例，讲解电能输送效率的计算方法，让学生掌握如何计算电能输送效率。4.随堂练习：布置一些有关电能输送的练习题，让学生即时巩固所学知识。5.提高电能输送效率的途径：引导学生思考如何减少能量损失，提高电能利用率，探讨提高电能输送效率的途径。六、板书设计1.电能输送的基本概念2.电能输送效率的计算方法3.提高电能输送效率的途径七、作业设计1.请用所学知识解释家庭用电中，电能是如何从发电厂输送到家庭的？2.计算一个电阻值为R的电路，在电压为U的情况下，电能输送效率是多少？3.讨论如何减少能量损失，提高电能利用率？八、课后反思及拓展延伸1.课后反思：本节课的教学效果如何，学生是否掌握了电能输送的基本概念和电能输送效率的计算方法，有哪些需要改进的地方？2.拓展延伸：电能输送在现实生活中有哪些应用，如何进一步提高电能输送效率，让学生思考物理知识在生活中的实际应用。重点和难点解析：电能输送效率的计算方法一、电能输送效率的定义电能输送效率是指在电能传输过程中，实际传输到用户的电能与发电厂发出的电能之比。公式表示为：$$\eta=\frac{W_{\text{有用}}}{W_{\text{总}}}\times100\%$$其中，$W_{\text{有用}}$表示实际传输到用户的电能，$W_{\text{总}}$表示发电厂发出的电能。二、电能输送效率的计算方法1.基于功率的计算方法电能输送效率可以根据输送功率和损失功率来计算。假设发电厂发出的电能为$W_{\text{总}》，$输送的功率为$P$，则输送的电压为$U$，电流为$I$。根据功率公式$P=UI$，可以得到输送的电能为$W_{\text{有用}}=Pt$，其中$t$表示输送时间。$$P_{\text{损}}=I^2R$$其中，$R$表示输送电路的总电阻。$$\eta=\frac{Pt}{Pt+P_{\text{损}}}\times100\%$$2.基于能量守恒的计算方法根据能量守恒定律，发电厂发出的电能等于用户实际得到的电能加上损失的电能。即：$$W_{\text{总}}=W_{\text{有用}}+W_{\text{损}}$$其中，$W_{\text{损}}$表示输送过程中损失的电能。$$\eta=\frac{W_{\text{有用}}}{W_{\text{总}}}\times100\%=\frac{W_{\text{有用}}}{W_{\text{有用}}+W_{\text{损}}}\times100\%$$三、提高电能输送效率的方法1.提高输电电压：根据功率公式$P=UI$，当输电电压$U$提高时，输电电流$I$减小。从而使得损失功率$P_{\text{损}}=I^2R$减小，提高电能输送效率。2.减小输电线路电阻：输电线路的总电阻$R$越小，损失功率$P_{\text{损}}=I^2R$越小，从而提高电能输送效率。3.提高发电厂的发电效率：降低发电过程中的能量损失，提高发电厂发出的电能，从而提高电能输送效率。继续：电能输送效率的计算方法电能输送效率的计算是物理学中的一个重要概念，它涉及到电功率、电阻以及能量守恒等基本物理原理。为了让学生更好地理解这一概念，我们需要从实际应用出发，通过具体的例子来解释电能输送效率的计算方法，并探讨如何提高电能输送效率。一、电能输送效率的实际应用以我国电网为例，电能从发电厂产生后，需要通过高压输电线路送到各个地方。在输送过程中，由于电阻的存在，电能会转化为热能，这部分能量是无法再被利用的，因此造成了能量的损失。电能输送效率就是衡量这种能量损失的一个指标。例如，如果一个发电厂发出的电能中有80%被用户所用，那么这个发电厂的电能输送效率就是80%。二、电能输送效率的计算实例假设一个发电厂发出的电能为1000千瓦时（kWh），经过输电线路输送后，用户实际得到的电能为800千瓦时。同时，我们知道输电线路的电阻为10欧姆（Ω），输送电流为20安培（A）。根据欧姆定律，我们可以计算出输电线路上的电压损失为400伏特（V）。我们计算输送过程中的损失功率：损失功率$P_{\text{损}}=I^2R=20^2\times10=4000$瓦特（W）接着，我们计算用户实际得到的电能：$W_{\text{有用}}=800$千瓦时然后，我们计算发电厂发出的电能：$W_{\text{总}}=1000$千瓦时我们可以计算出电能输送效率：$\eta=\frac{W_{\text{有用}}}{W_{\text{总}}}\times100\%=\frac{800}{1000}\times100\%=80\%$三、提高电能输送效率的途径1.提高输电电压：输电电压越高，输电电流越小，根据$P=UI$，损失功率与电流的平方成正比，因此损失功率