2019年沪科版九年级全册物理教案：18.3 电能的输送

教案：18.3电能的输送一、教学内容本节课的教学内容选自2019年沪科版九年级全册物理教材，主要涉及电能的输送相关知识。具体包括：1.电能的输送概念：通过输电线路将发电厂产生的电能输送到用户的过程。2.输电线路的类型：高压输电线路和低压输电线路。3.电能输送的损失：由于电流的热效应，输电过程中会有电能损失，损失的电能主要转化为热能。4.电能输送的效率：输电线路的输电效率等于输送的有用功与发电厂产生的总功的比值。5.提高电能输送效率的方法：提高输电线路的电压，减小输电线路的电阻。二、教学目标1.让学生理解电能的输送概念，掌握输电线路的类型及电能输送的损失和效率。2.培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。3.通过对电能输送的学习，激发学生对物理学科的兴趣和好奇心。三、教学难点与重点1.教学难点：电能输送损失的计算，输电效率的计算。2.教学重点：电能的输送概念，输电线路的类型，提高电能输送效率的方法。四、教具与学具准备1.教具：黑板、粉笔、PPT播放设备。2.学具：课本、练习册、计算器。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。2.知识点讲解：（1）电能的输送概念：通过输电线路将发电厂产生的电能输送到用户的过程。（2）输电线路的类型：高压输电线路和低压输电线路。（3）电能输送的损失：由于电流的热效应，输电过程中会有电能损失，损失的电能主要转化为热能。（4）电能输送的效率：输电线路的输电效率等于输送的有用功与发电厂产生的总功的比值。（5）提高电能输送效率的方法：提高输电线路的电压，减小输电线路的电阻。3.例题讲解：分析并解答课本上的例题，让学生理解电能输送的计算方法。4.随堂练习：让学生运用所学知识，自行解答练习册上的题目。六、板书设计1.电能的输送概念2.输电线路的类型3.电能输送的损失及计算4.电能输送的效率及计算5.提高电能输送效率的方法七、作业设计1.题目：计算一个家庭一个月内消耗的电能，并计算输电过程中的损失电能。2.答案：根据家庭用电量及输电效率，计算出损失的电能。八、课后反思及拓展延伸1.课后反思：本节课学生对电能的输送概念及输电线路的类型掌握较好，但在计算电能输送损失和效率方面存在一定的困难。在今后的教学中，应加强这方面的练习，提高学生的计算能力。2.拓展延伸：让学生探讨新型能源的开发和利用，如何降低能源输送过程中的损失，提高能源利用效率。重点和难点解析一、电能输送的损失及计算1.电能输送的损失在电能输送过程中，由于电流的热效应，会有电能损失，损失的电能主要转化为热能。这个现象可以用焦耳定律来描述，即电能损失等于电流的平方乘以电阻乘以输送时间。ΔE=I^2Rt其中，ΔE表示电能损失，I表示电流，R表示电阻，t表示输送时间。2.电能输送的损失计算（1）确定输电线路的总电阻：包括输电线路本身的电阻和连接电阻。（2）根据输电线路的电压和电流，计算输电功率：P=UI，其中P表示功率，U表示电压，I表示电流。（3）根据输电功率和时间，计算输电过程中的电能损失：ΔE=Pt，其中ΔE表示电能损失，t表示输送时间。二、提高电能输送效率的方法1.提高输电线路的电压提高输电线路的电压可以减小电流，从而降低电能损失。根据欧姆定律，电流I与电压U成反比，即I∝1/U。当电压提高时，电流减小，电能损失也随之减小。2.减小输电线路的电阻减小输电线路的电阻可以降低电能损失。根据焦耳定律，电能损失与电阻成正比，即ΔE∝R。当电阻减小时，电能损失也随之减小。3.使用高效的输电技术使用高效的输电技术，如采用光纤通信、无线输电等，可以降低电能损失，提高电能输送效率。通过对电能输送损失及计算和提高电能输送效率的方法的详细解析，可以帮助学生更好地理解电能输送的过程，并掌握提高电能输送效率的方法。这有助于培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，激发学生对物理学科的兴趣和好奇心。继续在上述解析的基础上，我们进一步深入探讨电能输送的损失计算和提高电能输送效率的方法。一、电能输送的损失计算1.电阻导致的损失电能输送过程中的损失主要是由电阻引起的。电阻损失可以通过欧姆定律（Ohm'sLaw）来计算，公式为：\[V=I\timesR\]其中，\(V\)是电压（伏特，V），\(I\)是电流（安培，A），\(R\)是电阻（欧姆，Ω）。2.电阻损失的计算\[P_{loss}=I^2\timesR\]其中，\(P_{loss}\)是损失的功率（瓦特，W），\(I\)是电流（安培，A），\(R\)是电阻（欧姆，Ω）。3.实际输电线路的电阻损失实际输电线路的电阻损失要考虑电阻随温度、材料和导线截面积的变化。导线的电阻还与导线的几何形状和材料的热膨胀系数有关。二、提高电能输送效率的方法1.提高输电电压\[P_{loss}=I^2\timesR\]当电压增加时，电流\(I\)减少，从而导致功率损失减少。这意味着在相同的功率传输下，更高的电压会导致更少的能量损失。2.使用超导材料超导材料在超导状态下具有零电阻，因此可以极大地减少输电线路的损失。超导材料的应用可以实现高效、远距离的电能输送，但目前超导技术的成本较高，尚未广泛应用于商业输电。3.优化输电线路设计优化输电线路的设计，如使用更大的导线截面积、减少输电线路的长度、避免交叉和曲折，都可以减少电阻损失。采用地下输电可以减少风化和腐蚀对输电线路的影响，延长输电线路的使用寿命。4.采用智能电网技术智能电网技术可以通过实时监测和控制电力系统，优化电力分配，减少输电损失。例如，智能电网可以实时调整输电线路的电压和电流，以最小化功率损失