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人教版 (新课标)选修35 电能的输送教学设计及反思
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这是一份人教版 (新课标)选修35 电能的输送教学设计及反思
第五节 电能的输送教学目标： (一)知识与技能 1、知道“便于远距离输送”是电能的优点之一；知道输电的过程。 2、知道什么是导线上的功率损耗和电压损耗；知道如何减小损耗。 3、理解为什么远距离输电要用高压。 4、会设计电能输送的示意图，并理解电压损耗和能量损耗的关系。 5、培养学生综合全面的分析问题和解决问题的能力。 6、培养学生实事求是的科学态度。 （二）过程与方法 1、利用研究性学习小组的调查和学生合作学习相互结合，探索物理规律。 2、利用多媒体课件与课堂演示实验相互结合，探究物理规律。 （三）情感态度与价值观 1、通过我国超导研究的介绍，激发学生的爱国热情。 2、通过对实际生活中的电能输送问题分析讨论，激发学生探索物理规律的热情。 3、通过学生对用电情况调查和计算，培养学生从身边事做起养成节约能源的好习惯。 4、体验合作探究学习的快乐，调节人际交往能力，协调能力。教学重点：设计电能输送的示意图，并理解输电过程中的电压损耗和能量损耗的关系。教学难点：输电过程中要保证输送功率不变，理解输电过程中的电压损耗和能量损耗的关系。教学方法：探究、讲授、讨论、练习教学用具：录像资料，多媒体课件。 教学过程： (一)新课引入 1、简单说明总理的关于科学发展与和谐社会的论述。要实现可持续发展，就是要使有限的能源发挥最大效益。 2、我国缺电现状，图片和网上新闻资料，西部地区缺电严重。你能根据所学的物理知识，从研究者的角度对电能的节约输送给几点更好的建议？师：我国最大的发电站是三峡。三峡电站对我们华东输送了很多的电能（图表资料）黑板画图电站至华东地区为分析后面的输电图做铺垫。 师：从三峡到华东地区遥遥数千里怎样减小输电过程中的能量损耗是值得探索的问题。（二）新课教学1、布置合作学习任务：请以学习小组为单位展开讨论，从减小电阻方面考虑，你有什么好的建议呢？并将你们的讨论结果写在合作学习交流卡上。学习小组合作学习。学生在学习小组中发表意见，在组内及组与组之间互动交流。2、学习小组讨论结果（1）、选择较好的结果投影并分析。 （2）、提问其他同学补充分析。学生小声议论并补充自己的意见。3、研究小组给出的调查结果第一小组：介绍金属电阻率知识，和我国超导的现状调查结果。得出ρ的减小是有限的，根据交流卡上的题目，计算导线截面积S。培养学生计算能力，截面积S的计算结果为96000mm2这样粗的导线实际是不可能有的，通过计算让学生知道S的增大是有限的。讨论第二个方案：即从减小电流方面考虑。 设疑，引导学生思索；师：对于减小电流我有一个很好的创意说出来同学们看行不行？如上面例题中只要将输入功率从200KW减小到2KW这样就可以使输电电流减小到原来的1/100了。这样做可以吗？生积极参与，积极思考。师生互动讨论，请学生发表自己的见解。4、师生互动学习根据：P=UI（知要减小I而且P不变，则必须升高电压U。 计算说明，如果能使输电线路中的电流减小为原来的1%则能量损耗就可以减小为原来的1/10000 。利用多媒体课件互动，解决教学难点。用多媒体，把电能输送的示意图，制成拼图游戏，降低难度，并使学生接受快。 请画好图的同学到前面来，组合输电原理示意图。请同学在课件上标出，输电示意图中的各部分电压关系，能量关系。 （板书）一、输电线上的功率损失：输电功率P 输入给用电设备的功率P ′输电线上的功率损失△P：△P=P—P ′=I2R减少功率损失：（1）减小输电线的电阻 （2）减小输电电流 如何减少输电线的电阻：（1）减少材料的电阻率ρ（铝或铜，金银最好但不可行）（2）减少输电线的长度L(不可行)（3）增加导线的横截面积S1. 输电导线上的功率损失分析：（1）减小导线的电阻可减小损失功率，但有限（2）减小输送电流可大大减小损失功率，在线路和输送功率不变时，可提高输送电压以减小输送电流（3）在输送功率和线路一定时，线路损失功率与输送电压的二次方成反比，即：二、输电线上的电压损失发电厂的输送电压U 用电设备两端电压U′输电导线电阻两端的电压△U：△U=U—U ′=IR三、常用的几种输电模式：1、低压输电输电功率为100kw以下，距离为几百米以内，一般采用220V的电压输电2、高压输电输电功率为几千千瓦以下，距离为几十千米到几百千米，一般采用35kV或110kv的电压输电3、超高压输电输送功率为10万千瓦以上，距离几百千米，需采用220kv或更高的电压输电四、远距离输电示意图简单输送电路的计算步骤：（1）画出供电电路图（2）以变压器铁心为界划分各个回路，各回路可独立运用欧姆定律，分析回路中的电压，电流和功率等参数（3）各回路间可通过变压器的电压关系和初、次级功率相同的关系相联系例 学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R=4Ω，全校22个教室，每个教室用“220V，40W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：⑴发电机的输出功率多大？⑵发电机的电动势多大？⑶输电线上损耗的电功率多大？解析 ⑴所有灯都正常工作的总功率为22×6×40=5280W，用电器总电流为A，输电线上的电流A，降压变压器上：U2=4U2/=8 80V，升压变压器的次级：=+ U2 =6×4+ 880=904V．升压变压器的初级：U1=U1//4=226V，输入电流为I1=4I1/=24A，因此升压变压器的输入功率P1=U1I1=5424W， 发电机的输出功率P= P1+Pr=6000 W⑵发电机的电动势E=U1+I1r=250V⑶输电线上损耗的电功率PR=IR2R=144W小结我们今天通过电能输送的学习掌握了， 1、输电的原理示意图 2、并知道了导线上的电压损失，功率损失 3、会用电压关系和能量关系分析输电问题。（注意哪里是导线电压，哪里是输出电压，哪里是输入电压）作业 P49 问题与练习 1、2题
第五节 电能的输送教学目标： (一)知识与技能 1、知道“便于远距离输送”是电能的优点之一；知道输电的过程。 2、知道什么是导线上的功率损耗和电压损耗；知道如何减小损耗。 3、理解为什么远距离输电要用高压。 4、会设计电能输送的示意图，并理解电压损耗和能量损耗的关系。 5、培养学生综合全面的分析问题和解决问题的能力。 6、培养学生实事求是的科学态度。 （二）过程与方法 1、利用研究性学习小组的调查和学生合作学习相互结合，探索物理规律。 2、利用多媒体课件与课堂演示实验相互结合，探究物理规律。 （三）情感态度与价值观 1、通过我国超导研究的介绍，激发学生的爱国热情。 2、通过对实际生活中的电能输送问题分析讨论，激发学生探索物理规律的热情。 3、通过学生对用电情况调查和计算，培养学生从身边事做起养成节约能源的好习惯。 4、体验合作探究学习的快乐，调节人际交往能力，协调能力。教学重点：设计电能输送的示意图，并理解输电过程中的电压损耗和能量损耗的关系。教学难点：输电过程中要保证输送功率不变，理解输电过程中的电压损耗和能量损耗的关系。教学方法：探究、讲授、讨论、练习教学用具：录像资料，多媒体课件。 教学过程： (一)新课引入 1、简单说明总理的关于科学发展与和谐社会的论述。要实现可持续发展，就是要使有限的能源发挥最大效益。 2、我国缺电现状，图片和网上新闻资料，西部地区缺电严重。你能根据所学的物理知识，从研究者的角度对电能的节约输送给几点更好的建议？师：我国最大的发电站是三峡。三峡电站对我们华东输送了很多的电能（图表资料）黑板画图电站至华东地区为分析后面的输电图做铺垫。 师：从三峡到华东地区遥遥数千里怎样减小输电过程中的能量损耗是值得探索的问题。（二）新课教学1、布置合作学习任务：请以学习小组为单位展开讨论，从减小电阻方面考虑，你有什么好的建议呢？并将你们的讨论结果写在合作学习交流卡上。学习小组合作学习。学生在学习小组中发表意见，在组内及组与组之间互动交流。2、学习小组讨论结果（1）、选择较好的结果投影并分析。 （2）、提问其他同学补充分析。学生小声议论并补充自己的意见。3、研究小组给出的调查结果第一小组：介绍金属电阻率知识，和我国超导的现状调查结果。得出ρ的减小是有限的，根据交流卡上的题目，计算导线截面积S。培养学生计算能力，截面积S的计算结果为96000mm2这样粗的导线实际是不可能有的，通过计算让学生知道S的增大是有限的。讨论第二个方案：即从减小电流方面考虑。 设疑，引导学生思索；师：对于减小电流我有一个很好的创意说出来同学们看行不行？如上面例题中只要将输入功率从200KW减小到2KW这样就可以使输电电流减小到原来的1/100了。这样做可以吗？生积极参与，积极思考。师生互动讨论，请学生发表自己的见解。4、师生互动学习根据：P=UI（知要减小I而且P不变，则必须升高电压U。 计算说明，如果能使输电线路中的电流减小为原来的1%则能量损耗就可以减小为原来的1/10000 。利用多媒体课件互动，解决教学难点。用多媒体，把电能输送的示意图，制成拼图游戏，降低难度，并使学生接受快。 请画好图的同学到前面来，组合输电原理示意图。请同学在课件上标出，输电示意图中的各部分电压关系，能量关系。 （板书）一、输电线上的功率损失：输电功率P 输入给用电设备的功率P ′输电线上的功率损失△P：△P=P—P ′=I2R减少功率损失：（1）减小输电线的电阻 （2）减小输电电流 如何减少输电线的电阻：（1）减少材料的电阻率ρ（铝或铜，金银最好但不可行）（2）减少输电线的长度L(不可行)（3）增加导线的横截面积S1. 输电导线上的功率损失分析：（1）减小导线的电阻可减小损失功率，但有限（2）减小输送电流可大大减小损失功率，在线路和输送功率不变时，可提高输送电压以减小输送电流（3）在输送功率和线路一定时，线路损失功率与输送电压的二次方成反比，即：二、输电线上的电压损失发电厂的输送电压U 用电设备两端电压U′输电导线电阻两端的电压△U：△U=U—U ′=IR三、常用的几种输电模式：1、低压输电输电功率为100kw以下，距离为几百米以内，一般采用220V的电压输电2、高压输电输电功率为几千千瓦以下，距离为几十千米到几百千米，一般采用35kV或110kv的电压输电3、超高压输电输送功率为10万千瓦以上，距离几百千米，需采用220kv或更高的电压输电四、远距离输电示意图简单输送电路的计算步骤：（1）画出供电电路图（2）以变压器铁心为界划分各个回路，各回路可独立运用欧姆定律，分析回路中的电压，电流和功率等参数（3）各回路间可通过变压器的电压关系和初、次级功率相同的关系相联系例 学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R=4Ω，全校22个教室，每个教室用“220V，40W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：⑴发电机的输出功率多大？⑵发电机的电动势多大？⑶输电线上损耗的电功率多大？解析 ⑴所有灯都正常工作的总功率为22×6×40=5280W，用电器总电流为A，输电线上的电流A，降压变压器上：U2=4U2/=8 80V，升压变压器的次级：=+ U2 =6×4+ 880=904V．升压变压器的初级：U1=U1//4=226V，输入电流为I1=4I1/=24A，因此升压变压器的输入功率P1=U1I1=5424W， 发电机的输出功率P= P1+Pr=6000 W⑵发电机的电动势E=U1+I1r=250V⑶输电线上损耗的电功率PR=IR2R=144W小结我们今天通过电能输送的学习掌握了， 1、输电的原理示意图 2、并知道了导线上的电压损失，功率损失 3、会用电压关系和能量关系分析输电问题。（注意哪里是导线电压，哪里是输出电压，哪里是输入电压）作业 P49 问题与练习 1、2题
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