電能的輸送
教學(xué)目標(biāo)
一、知識目標(biāo)
1、知道“便于遠距離輸送”是電能的優(yōu)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(guān)系.
3、充分理解 ； ； 中的物理量的對應(yīng)關(guān)系.
4、知道什么是輸電導(dǎo)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(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生的閱讀和自學(xué)能力.
2、通過例題板演使學(xué)生學(xué)會規(guī)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(xué)生學(xué)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(biāo)
1、通過對我國遠距離輸電掛圖展示，結(jié)合我國行政村村村通電報導(dǎo)及個別違法分子偷盜電線造成嚴重后果的現(xiàn)象的介紹，教育學(xué)生愛護公共設(shè)施，做一個合格公民.
2、教育學(xué)生節(jié)約用電，養(yǎng)成勤儉節(jié)約的好習(xí)慣.
教學(xué)建議
教材分析及相應(yīng)的教法建議
1、對于電路上的功率損失，可根據(jù)學(xué)生的實際情況，引導(dǎo)學(xué)生自己從已有的直流電路知識出發(fā)，進行分析，得出結(jié)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(xué)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(yīng)綜合考慮，抓住主要方面.但真正的實際問題比較復(fù)雜，教學(xué)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(xué)中要注意掌握好分寸.
3、學(xué)生常常容易將導(dǎo)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(jié)論.可引導(dǎo)學(xué)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(xué)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(xué)生科學(xué)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(xué)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(yīng)關(guān)系理解.
4、解決辦法
通過自學(xué)、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(xué)設(shè)計方案
教學(xué)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(yǎng)學(xué)生把物理規(guī)律應(yīng)用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力.
教學(xué)重點：培養(yǎng)學(xué)生把物理規(guī)律應(yīng)用于實際的能力和用公式分析實際問題的能力.
教學(xué)難點：高壓輸電的道理.
教學(xué)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(xué)過程：
一、引入新課
講述：前面我們學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象和發(fā)電機，通過發(fā)電機我們可以大量地生產(chǎn)電能.比如，葛洲壩電站通過發(fā)電機把水的機械能為電能，發(fā)電功率可達271.5萬千瓦，這么多的電能當(dāng)然要輸?shù)接秒姷牡胤饺ィ裉欤覀兙蛠韺W(xué)習(xí)輸送電能的有關(guān)知識.
二、進行新課
1、輸送電能的過程
提問：發(fā)電站發(fā)出的電能是怎樣輸送到遠方的呢？如：葛洲壩電站發(fā)出的電是怎樣輸?shù)轿錆h、上海等地的呢？很多學(xué)生憑生活經(jīng)驗?zāi)芑卮穑菏峭ㄟ^電線輸送的.在教師的啟發(fā)下學(xué)生可以回答：是通過架設(shè)很高的、很粗的高壓電線輸送的.
出示：電能輸送掛圖，并結(jié)合學(xué)生生活經(jīng)驗作介紹.
板書：第三節(jié)
輸送電能的過程：發(fā)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(xué)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(dǎo)線（電阻）→發(fā)熱→損失電能→減小損失
講解：輸電要用導(dǎo)線，導(dǎo)線當(dāng)然有電阻，如果導(dǎo)線很短，電阻很小可忽略，而遠距離輸電時，導(dǎo)線很長，電阻大不能忽略.列舉課本上的一組數(shù)據(jù).電流通過很長的導(dǎo)線要發(fā)出大量的熱，請學(xué)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(dǎo)線發(fā)熱多少？學(xué)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(dǎo)線發(fā)熱損失.
3、提問：如何減小導(dǎo)線發(fā)熱呢？
分析：由焦耳定律 ，減小發(fā)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(dǎo)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(xué)習(xí)，我們將會看到這種辦法了也是很有效的.
板書結(jié)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(jù)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(fā)電站都要安裝用來升壓的變壓器，實現(xiàn)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?shù)接秒妳^(qū)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(dǎo)學(xué)生看課本，了解我國輸電電壓，知道輸送電能的優(yōu)越性.
四、課堂小結(jié)：
輸電過程、高壓輸電的道理.
五、作業(yè) 布置：
某電站發(fā)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(dǎo)線發(fā)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(xué)習(xí)日常生活中的電學(xué)知識和用電常識.
了解變壓器的工作原理
調(diào)查生活中的有關(guān)電壓變換情況.
調(diào)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(yīng)的對一些設(shè)備的要求也會提高，請調(diào)查在高壓輸電和低壓輸電過程中的投入產(chǎn)出比.