2024-2025学年高中物理 第二章 交变电流 第07节 远距离输电1教学实录 粤教版选修3-2

2024-2025学年高中物理第二章交变电流第07节远距离输电1教学实录粤教版选修3-2主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：高中物理选修3-2第二章第07节远距离输电

2.教学年级和班级：高一年级1班

3.授课时间：2024年9月25日第2节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，理解远距离输电中电能损失的原因及减小损失的方法。

2.培养学生运用数学工具分析物理现象，通过计算和比较，理解电压、电流与功率之间的关系。

3.培养学生科学探究精神，通过实验和观察，探究输电线路的电阻与输电效率的关系。

4.培养学生的科学态度和价值观，认识到科技进步对社会发展的重要性，激发学生对物理学科的兴趣。教学难点与重点1.教学重点，

①理解远距离输电中电能损失的原因，特别是电阻引起的功率损失。

②掌握计算输电线路电阻的方法，以及如何通过增加输电线路截面积或提高输电电压来减小电阻。

③理解和提高输电效率的方法，包括使用高压输电和采用超导体等。

2.教学难点，

①分析输电线路中的功率损失，需要学生运用电路知识进行综合计算，包括电流、电压和电阻的关系。

②理解高压输电的原理，需要学生掌握电磁感应和变压器的基本概念。

③探讨超导输电的可能性，需要学生了解超导体的特性及其在实际应用中的挑战。

④将物理知识与实际应用相结合，学生需要具备一定的跨学科思维能力，能够将理论应用于解决实际问题。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生都有粤教版选修3-2教材，包含本节课所需的第二章内容。

2.辅助材料：准备与远距离输电相关的图片、图表，以及高压输电和超导输电的视频资料，以帮助学生直观理解概念。

3.实验器材：准备电阻、电流表、电压表等实验器材，用于演示和验证输电线路功率损失的计算。

4.教室布置：设置分组讨论区，方便学生进行合作学习和讨论；实验操作台应配备安全防护措施。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过提问“你们知道电能是如何从发电厂输送到家里的吗？”来引起学生的兴趣。

-回顾旧知：简要回顾电路中电流、电压和电阻的关系，以及功率的计算公式。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：

-详细讲解远距离输电的原理，包括电能损失的原因，如电阻引起的功率损失。

-介绍输电线路的电阻计算公式，以及如何通过增加输电线路截面积或提高输电电压来减小电阻。

-讲解高压输电的原理，包括电磁感应和变压器的作用。

-探讨超导输电的可能性，介绍超导体的特性及其在实际应用中的挑战。

-举例说明：

-通过具体的远距离输电案例，如三峡水电站到上海的输电线路，展示电能损失的计算和应用。

-通过实际案例，说明高压输电在实际应用中的优势和必要性。

-互动探究：

-引导学生讨论如何减少输电过程中的电能损失。

-安排小组讨论，让学生设计一个理想的输电系统，包括输电线路、变压器和电压等级的选择。

3.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：

-分发练习题，要求学生计算不同条件下的输电线路功率损失。

-让学生根据所学知识，设计一个输电方案，并计算其效率。

-教师指导：

-在学生进行练习时，巡回指导，解答学生的疑问。

-对于学生的设计方案，给予评价和反馈，鼓励创新思维。

4.案例分析（约15分钟）

-展示实际案例，如输电线路故障导致的停电事件，引导学生分析原因。

-讨论如何提高输电系统的稳定性和安全性。

5.总结与反思（约5分钟）

-总结本节课的学习内容，强调远距离输电中的电能损失和效率问题。

-引导学生反思如何将所学知识应用于实际生活和技术发展中。

6.作业布置（约5分钟）

-布置课后作业，包括计算题、设计题和思考题，巩固学生对本节课内容的理解。

-鼓励学生在课后进行自主探究，了解超导材料在输电领域的最新研究进展。

7.教学评价

-通过课堂提问、小组讨论和作业完成情况，评价学生对本节课知识点的掌握程度。

-收集学生的反馈意见，不断优化教学方法和内容。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：

-学生能够理解远距离输电中电能损失的原因，特别是电阻引起的功率损失。

-学生掌握了计算输电线路电阻的方法，以及如何通过增加输电线路截面积或提高输电电压来减小电阻。

-学生理解了高压输电的原理，包括电磁感应和变压器的作用。

-学生了解了超导输电的可能性，认识到超导体的特性及其在实际应用中的挑战。

2.能力提升：

-学生运用物理知识解决实际问题的能力得到提升，能够分析并解决与远距离输电相关的实际问题。

-学生运用数学工具分析物理现象的能力增强，能够通过计算和比较，理解电压、电流与功率之间的关系。

-学生科学探究精神得到培养，通过实验和观察，探究输电线路的电阻与输电效率的关系。

-学生科学态度和价值观得到提升，认识到科技进步对社会发展的重要性，激发学生对物理学科的兴趣。

3.思维发展：

-学生培养了跨学科思维能力，能够将物理知识与实际应用相结合，如设计输电系统。

-学生逻辑思维能力得到锻炼，能够通过推理和分析，得出合理的结论。

-学生创新思维能力得到激发，能够提出新的观点和解决方案，如探讨超导输电的可行性。

4.学习习惯：

-学生养成了良好的学习习惯，如课前预习、课后复习和自主探究。

-学生学会了与他人合作，通过小组讨论和合作学习，共同完成任务。

-学生养成了严谨的科学态度，对待实验和数据分析认真负责。

5.情感态度：

-学生对物理学科产生了浓厚的兴趣，愿意主动学习和探索。

-学生对科技进步有了更深入的认识，激发了对科学研究的热情。

-学生增强了社会责任感，意识到自己在社会发展中的角色和责任。重点题型整理1.题型一：计算输电线路的功率损失

-题目：某输电线路的电阻为10Ω，输送的电功率为1000kW，电压为100kV。求该线路的电流和功率损失。

-答案：电流I=P/U=1000kW/100kV=10A；功率损失P_loss=I^2*R=10A^2*10Ω=1000W。

2.题型二：比较不同电压等级的输电效率

-题目：比较电压为10kV和100kV的输电线路，在输送相同功率的情况下，哪种电压等级的输电效率更高？

-答案：在输送相同功率的情况下，电压为100kV的输电线路效率更高，因为高压输电可以减少电流，从而降低功率损失。

3.题型三：计算高压输电线路的输电效率

-题目：某高压输电线路的电阻为1Ω，输送的电功率为1MW，电压为100kV。求该线路的输电效率。

-答案：电流I=P/U=1MW/100kV=10A；功率损失P_loss=I^2*R=10A^2*1Ω=100W；输电效率η=(P-P_loss)/P=(1MW-100W)/1MW=0.999。

4.题型四：分析超导输电的优势

-题目：超导输电有哪些优势？请列举至少三个。

-答案：超导输电的优势包括：

1.无电阻，电能损失极小，提高了输电效率。

2.可使用更高的电压等级，进一步降低电流，减少输电线路的功率损失。

3.可实现长距离输电，不受导线长度限制。

5.题型五：设计一个理想的输电系统

-题目：设计一个理想的输电系统，包括输电线路、变压器和电压等级的选择。

-答案：设计一个理想的输电系统应考虑以下因素：

1.输电线路：选择合适的导线材料，如铜或铝，以降低电阻。

2.变压器：根据输电距离和功率需求，选择合适的变压器，以提高输电效率。

3.电压等级：根据输电距离和功率需求，选择合适的电压等级，如高压或超高压输电。作业布置与反馈作业布置：

1.计算题：选择一段实际输电线路的数据，计算在不同电压等级下的功率损失，并比较其效率差异。

-学生需自行查找相关数据，如线路长度、电阻率、功率需求等。

-要求学生运用公式计算功率损失，并分析不同电压等级对输电效率的影响。

2.设计题：设计一个从发电站到城市的输电系统，包括输电线路、变压器和电压等级的选择。

-学生需考虑输电距离、功率需求、成本等因素。

-要求学生解释设计理由，并计算输电线路的功率损失和输电效率。

3.应用题：分析一个实际案例，探讨如何提高远距离输电的效率。

-学生可选择高压输电、超导输电或其他相关技术作为讨论对象。

-要求学生结合所学知识，提出具体的改进措施和建议。

作业反馈：

1.计算题反馈：

-重点关注学生是否正确运用公式计算功率损失，以及是否理解不同电压等级对输电效率的影响。

-对于计算错误或理解偏差的学生，及时指出并解释正确答案，帮助他们纠正错误。

2.设计题反馈：

-评估学生是否考虑了实际因素，如输电距离、功率需求、成本等。

-检查学生的设计是否合理，是否具有可行性和创新性。

-对于设计不足的学生，提供改进建议，如优化线路布局、选择合适的变压器等。

3.应用题反馈：

-评估学生是否能够结合所学知识分析实际案例，并提出合理的改进措施。

-检查学生的论述是否清晰、有逻辑性，是否能够提出具有实际意义的建议。

-对于分析不足或建议不具体的学生，提供相关资料和指导，帮助他们提高分析能力和解决问题的能力。

反馈方式：

1.作业批改：及时批改学生的作业，并在作业上给出评分和评语。

2.课堂讲解：在下一节课的开始，针对作业中的共性问题进行讲解和解答。

3.个别辅导：对于作业表现不佳的学生，进行个别辅导，帮助他们提高学习效果。

4.课堂讨论：在课堂上组织学生讨论作业中的问题，促进学生之间的交流和合作。教学反思教学反思

今天这节课，我们学习了远距离输电的相关知识，包括电能损失、高压输电和超导输电等。在这节课的教学过程中，我有一些体会和反思。

首先，我觉得今天的教学效果还是不错的。通过引入实际案例，比如三峡水电站到上海的输电线路，学生们的兴趣被有效激发，他们对于电能损失的概念有了更直观的认识。在讲解高压输电和超导输电时，我尽量用简单易懂的语言，结合生活中的例子，让学生们能够理解这些抽象的概念。

但是，我也发现了一些问题。比如，在讲解电阻引起的功率损失时，有些学生对于公式的运用还不够熟练，计算过程中出现了错误。这说明我在教学过程中，对于基础知识的巩固和训练还需要加强。在接下来的教学中，我会更加注重基础知识的复习和练习，确保每位学生都能掌握计算方法。

另外，我发现有些学生对于超导输电的理解还不够深入。在讨论超导材料的特性和应用时，他们的眼神中透露出一种迷茫。这让我意识到，在讲解新技术和新概念时，需要更加耐心和细致，不仅要让学生知道是什么，还要让他们明白为什么，以及这些知识在实际中的应用价值。

在互动探究环节，我看到了学生们积极参与讨论的热情，他们能够提出一些有创意的想法，比如使用新型材料来降低输电线路的电阻。这让我感到欣慰，因为这说明学生们已经能够将所学知识运用到实际问题中。

然而，也有一些学生显得比较被动，他们在讨论中不太发言，也不太愿意参与到实验活动中。这可能是因为他们对物理学科的兴趣不够浓厚，或者是对自己缺乏信心。针对这个问题，我计划在今后的教学中，通过更多的实验和实践活动，来激发学生的学习兴趣，增强他们的自信心。

此外，我还注意到，在布置作业时，有些学生对于如何查找相关数据和资料感到困惑。这提醒我，在布置作业之前，应该提供一些指导，比如推荐一些可靠的资源，或者给出一些查找数据的途径。板书设计1.远距离输电基本概念

①远距离输电

②电能损失

③输电效率

2.输电线路的功率损失

①功率损失公式：P_loss=I^2*