電能的輸送

教學目標 

一、知識目標

1、知道“便于遠距離輸送”是電能的優點之一.知道輸電的過程.了解遠距離輸電的原理.

2、理解各個物理量的概念及相互關系.

3、充分理解 ； ； 中的物理量的對應關系.

4、知道什么是輸電導線上的功率和電壓損失和如何減少功率和電壓損失.

5、理解為什么遠距離輸電要用高壓.

二、能力目標

1、培養學生的閱讀和自學能力.

2、通過例題板演使學生學會規范解題及解題后的思考.

3、通過遠距離輸電原理分析，具體計算及實驗驗證的過程，使學生學會分析解決實際問題的兩種基本方法：理論分析、計算和實驗.

三、情感目標

1、通過對我國遠距離輸電掛圖展示，結合我國行政村村村通電報導及個別違法分子偷盜電線造成嚴重后果的現象的介紹，教育學生愛護公共設施，做一個合格公民.

2、教育學生節約用電，養成勤儉節約的好習慣.

教學建議

教材分析及相應的教法建議

1、對于電路上的功率損失，可根據學生的實際情況，引導學生自己從已有的直流電路知識出發，進行分析，得出結論.

2、講解電路上的電壓損失，是本教材新增加的.目的是希望學生對輸電問題有更全面、更深人和更接近實際的認識，知道影響輸電損失的因素不只一個，分析問題應綜合考慮，抓住主要方面.但真正的實際問題比較復雜，教學中并不要求深人討論輸電中的這些實際問題，也不要求對輸電過程中感抗和容抗的影響進行深入分析.教學中要注意掌握好分寸.

3、學生常常容易將導線上的電壓損失面  與輸電電壓混淆起來，甚至進而得出錯誤結論.可引導學生進行討論，澄清認識.這里要注意，切不可單純由教師講解，而代替了學生的思考，否則會事倍功半，形快而實慢.

4、課本中講了從減少損失考慮，要求提高輸電電壓；又講了并不是輸電電壓越高越好.希望幫助學生科學地、全面地認識問題，逐步樹立正確地分析問題、認識問題的觀點和方法.

教學重點、難點、疑點及解決辦法

1、重點：（l）理論分析如何減少輸電過程的電能損失.

（2）遠距離輸電的原理.

2、難點：遠距離輸電原理圖的理解.

3、疑點： ； ； 的對應關系理解.

4、解決辦法

通過自學、教師講解例題分析、實驗演示來逐步突破重點、難點、疑點.

教學設計方案

教學目的：

1、了解電能輸送的過程.

2、知道高壓輸電的道理.

3、培養學生把物理規律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力.

教學重點：培養學生把物理規律應用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力.

教學難點 ：高壓輸電的道理.

教學用具：電能輸送過程的掛圖一幅（帶有透明膠），小黑板一塊（寫好題目）.

教學過程 ：

一、引入新課

講述：前面我們學習了電磁感應現象和發電機，通過發電機我們可以大量地生產電能.比如，葛洲壩電站通過發電機把水的機械能為電能，發電功率可達271.5萬千瓦，這么多的電能當然要輸到用電的地方去，今天，我們就來學習輸送電能的有關知識.

二、進行新課

1、輸送電能的過程

提問：發電站發出的電能是怎樣輸送到遠方的呢？如：葛洲壩電站發出的電是怎樣輸到武漢、上海等地的呢？很多學生憑生活經驗能回答：是通過電線輸送的.在教師的啟發下學生可以回答：是通過架設很高的、很粗的高壓電線輸送的.

出示：電能輸送掛圖，并結合學生生活經驗作介紹.

板書：第三節  

輸送電能的過程：發電站→升壓變壓器→高壓輸電線→ 降壓變壓器→用電單位.）

2、遠距離輸電為什么要用高電壓？

提問：為什么遠距離輸電要用高電壓呢？學生思考片刻之后，教師說：這個實際問題就是我們今天要討論的重點.

板書：（高壓輸電的道理）

分析討論的思路是：輸電→導線（電阻）→發熱→損失電能→減小損失

講解：輸電要用導線，導線當然有電阻，如果導線很短，電阻很小可忽略，而遠距離輸電時，導線很長，電阻大不能忽略.列舉課本上的一組數據.電流通過很長的導線要發出大量的熱，請學生計算：河南平頂山至湖北武昌的高壓輸電線電阻約400歐，如果能的電流是1安，每秒鐘導線發熱多少？學生計算之后，教師講述：這些熱都散失到大氣中，白白損失了電能.所以，輸電時，必須減小導線發熱損失.

3、提問：如何減小導線發熱呢？

分析：由焦耳定律 ，減小發熱 ,有以下三種方法：一是減小輸電時間 ，二是減小輸電線電阻 ，三是減小輸電電流 .

4、提問：哪種方法更有效？

第一種方法等于停電，沒有實用價值.第二種方法從材料、長度、粗細三方面來說都有實際困難.適用的超導材料還沒有研究出來.排除了前面兩種方法，就只能考慮第三種方法了.從焦耳定律公式可以看出.第三種辦法是很有效的：電流減小一半，損失的電能就降為原來的四分之一.通過后面的學習，我們將會看到這種辦法了也是很有效的.

板書結論：（A：要減小電能的損失，必須減小輸電電流.）

講解：另一方面，輸電就是要輸送電能，輸送的功率必須足夠大，才有實際意義.

板書：（B：輸電功率必須足夠大.）

5、提問：怎樣才能滿足上述兩個要求呢？

分析：根據公式 ，要使輸電電流 減小，而輸送功率 不變（足夠大），就必須提高輸電電壓 .

板書：（高壓輸電可以保證在輸送功率不變，減小輸電電流來減小輸送電的電能損失.）

變壓器能把交流電的電壓升高（或降低）

講解：在發電站都要安裝用來升壓的變壓器，實現高壓輸電.但是我們用戶使用的是低壓電，所以在用戶附近又要安裝降壓的變壓器.

討論：高壓電輸到用電區附近時，為什么要把電壓降下來？（一是為了安全，二是用電器只能用低電壓.）

板書：（3.變壓器能把交流電的電壓升高或降低）

三、引導學生看課本，了解我國輸電電壓，知道輸送電能的優越性.

四、課堂小結：

輸電過程、高壓輸電的道理.

五、作業 布置：

某電站發電功率約271.5萬千瓦，如果用1000伏的電壓輸電，輸電電流是多少？如果輸電電阻是200歐，每秒鐘導線發熱損失的電能是多少？如果采用100千伏的高壓輸電呢？

探究活動

考察附近的變電站，學習日常生活中的電學知識和用電常識.
了解變壓器的工作原理
調查生活中的有關電壓變換情況.
調查：
在電能的傳輸過程中，為了減小能量損耗而采用提高電壓的方法，可是在提高電壓后相應的對一些設備的要求也會提高，請調查在高壓輸電和低壓輸電過程中的投入產出比.