初中物理沪科版（2024）九年级全册第三节 电能的输送教学设计

这是一份初中物理沪科版（2024）九年级全册第三节 电能的输送教学设计，共9页。教案主要包含了教材分析，学情分析，教学目标，教学重点，教法的选择，教学过程等内容，欢迎下载使用。
一、教材分析：
本节课是上海科技版九年级物理第十八章《电能从哪里来》，第三《能的输送》。 本章从电能的产生开始，首先让学生认识常见的电源，了解常见的发电方式，从而引发学生探究发电机为什么能发电，并通过科学探究怎样产生感应电流，知道发电机的发电原理。在本节课，重点了解电能是怎样从发电厂输送到用户端，并让学生进一步了解安全用电常识。需要从感性上认识到高压输电可以减小电能的损耗，提高电能的输送效率,并了解高压触电及其防护。
二、学情分析：
本节课， 《电能的输送》对学生来说，可谓是又爱又怕。说怕，从小就被家长告知，电很危险，而本节课的高压输电，更是让学生谈虎色变；说喜爱，是因为在日常生活中已有了一定的感性认识，知道远距离输电要进行高压输电，没有高压输电，就怎么会有我们现代人的幸福生活。电从哪里来？身边高高耸立的铁塔是做什么用的？为什么要高压输电？这太让人好奇的。对电能的来历的好奇总是可以战胜内心对电的畏惧，促使学生积极认识高压输电。
三、教学目标
知识与技能：
1、知道采用高压输电的目的
2、了解电弧触电和跨步电压触电，提高安全防范意识。
过程与方法
1、经历科学分析，解决远距离输电问题，知道远距离输电采取高压输电，减小电能的损耗。
2、利用所学知识，通过搭建高压输电模型，了解远距离电能的输送模式。
情感态度和价值观
1、增加对物理学的亲近感，保持对物理和生活的兴趣。
2、增进交流与合作的意识。
3、体会物理学“来源生活，服务社会”的宗旨。
四、教学重点、难点
（1）重点：知道高压输电的作用，了解电弧触电和跨步电压触电
（2）难点：①采取高压输电的原理；②怎样直观让学生认识电弧触电和跨步电压触电。
五、教法的选择
1、 将被动观察改为主动思考，将演示实验改为学生设计方案解决问题。
2、 探究模式：创设情境——发现问题——提出猜想——制订方案——实验探究—— 交流评估——解决问题。
六、教学过程
课题
§18.3电能的输送
课时
1课时
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
新
课
引
入
现代人的生活已经离不开电了，电给我们带来了很大的方便。Ppt展示图片，学习，工作，城市建设。
大量的电能从哪里来呢？
发电厂输出的电能又是如何输送到千家万户呢？
感受电力的重要作用,思考电能的输送
从生活走向物理，引起学生对生活对社会的关注，进一步思考电能的输送。
新
课
教
学
（1）
模拟发电厂给近处和教室远处的同种规格的灯泡供电,创设情境，提出问题：
为什么远距离的灯不能正常工作？启发学生思考。
观察现象，发现同样的电源，距离远了，用电器不能正常工作。意识到生活实际中输电线不可以认为是理想导线，电阻不可忽略不计。
创设情境，使学生从实验室走向生活，理论与实际产生冲突。
新
课
教
学
（2）
从现象到模型，原来实际生活中的导线不像我们实验室中的理想导线。距离比较近的时候电阻可以忽略，电路中只有一个用电器就是灯泡；可是当距离比较远的时候，导线的电阻是不可以忽略不计的，相当于灯泡与电阻串联。Ppt中给出电路图，建立模型。
为了便于研究，这段电阻比较大的电阻丝来代替远距离输电线上的电阻，模拟给同样规格的灯进行远距离输电。
引导学生利用已有的知识分析问题：串联电路总电压等于各个用电器两端的电压之和，总电压一定，导线上电阻分得了一部分电压，灯两端的电压就变小了，灯自然就不能正常工作。
设法解决问题：如何让远距离的灯亮起来？
动手演示操作，断开近距离的开关，加大电源电压。
引导学生分析问题，采用加大电源电压的方法虽然灯亮了，但是导线也变红了，说明导线上产生了大量的热量，能量是守恒的，说明导线上也损失了大量的电能。
根据焦耳定律,Q=I2Rt(板书)，时间一定时，如果输电距离更远，输电电流更大，输电线上损失的电能就更多，这直接导致输电成本高！
抛出矛盾：是否进行远距离输电？
介绍我国国情：幅员辽阔，能源分布不均，西部地区集中了百分之八十的水能，光能，风能等清洁能源，而百分之七十的用电负荷分布在东部地区。解决能源问题，我们必须要进行远距离西电东送。
结合焦耳定律分析：如何减小输电线上电能的损耗？
引导学生从R，T，I三个角度去思考解决方案
在其他两个因素一定时，导线电阻减小为原来十分之一，输电线上电能损耗减小为原来十分之一，可是，在导线电阻和通电时间一定时，当输电电流减小为原来的十分之一时，输电线上电能损耗将减小为原来的百分之一。看来减小输电电流对减小输电线路中电能的损耗更为有效。
抛出矛盾：由于远距离输电线的电阻与灯泡是串联的，减小输电线中的电流，灯的电流也会跟着减小，灯就不能正常工作了。
能否既减小输电电流，又能保证灯泡的电流仍能达到正常发光的电流呢？
对同学们来说这确实挺难解决的，这个问题也一度成为远距离输电面临的最大困难。
观察模拟远距离输电，发现距离远了，导线电阻大了，灯依然不能正常工作
利用已有的知识分析远距离输电灯不亮的原因。
合作讨论解决方案， 得出方法：加大电源输出电压
观察远距离灯的亮度，以及模拟远距离电路中的现象，发现等变亮了，同时模拟远距离输电电路中的电阻丝也发红了。
观察现象，发现电压增大，输电线变红，输电线上产生电能损耗，导致输电成本高。
知道远距离输电的必要性
交流讨论发现的问题，根据Q=I2Rt，保证供电时间的前提下，可以通过减小导线电阻，和减小输电电流来减小输电线上的热损耗。继续思考如何减小输电电流，遇到思维矛盾。
从生活又走进实验，利用已有的知识储备，进行模拟验证，用科学思维，解决问题。
通过演示实验，学生的直观的看到远距离直接输电的问题。
根据能量守恒定律，发现输电线上的热损耗。培养物理学能量观念。
从课堂走向社会，树立可持续发展的责任感
利用已有的知识储备，提出解决问题的思路。
遇到矛盾，激发学生辩证分析问题，探索解决方案。
新
课
教
学
（3）
提出解决方案：今天给大家提供两个设备，接入电路中，看能否达到想要的效果。
请大家看面前的实验板，
电路一：近距离输电线路；电路二：未安装特殊设备的远距离输电线路；电路三：安装特殊设备的远距离输电线路。为了模拟远距离输电，我们用电阻比较大的电阻丝来等效替代远距离输电线。
电源电压已经调至4V，请同学们，依次闭合三路开关，我们一起来观察现象。
待会儿，我们只闭合电路三的开关，测出这条电路中远距离输电线路中的电流I线以及灯泡的电流I灯，结合焦耳定律分析输电线上电能的损耗。还要测出远距离输电线两端的电压Uab，
Ucd以及灯泡两端的电压Uef，结合电源输出电压4V做对比，（ppt8）看看有什么新的发现。
介绍钳口式万用表的使用方法。
指导学生积极展开实验，准确测量，认真分析，得出结论。
介绍特殊设备为变压器
组织学生利用变压器给远距离的灯泡供电。
总结远距离输电模型：！采用这种模式进行输电，必须是交流发电厂输出的电，先经过升压变压器，升高电压，为保证用电器正常工作，入户之前，必须经过降压变压器将电压降低，而中间远距离输电线上的电压很高，为高压线路。这就是我们目前普遍采用的远距离输电模式：高压输电
利用这种模式进行远距离输电，要保证用电器正常工作，电源必须输送一定的功率，根据P=UI，P一定，想要减小输电电流来降低输电线路中电能的损耗，就要提高输电电压。目前，我国的远距离输电采用的电压有高压，超高压。还有特高压。
对比电路二和电路三，相同的电压，加入设备后，能给远距离的灯供电，并且不影响近距离的灯工作。
仔细研究电路三，通过测量输电电流和灯的电流分析此时远距离输电线上电能的损耗。再测量电压值分析设备一和设备二的功能。比较U总，UAB，设备1的功能： 升高（升高/降低）电压；
比较UCD，U灯，设备2的功能： 降低 （升高/降低）电压；
进一步分析数据可以得出：输出功率（P=UI）一定，输电电压提高，输电电流较小，根据焦耳定律（Q=I线2R线t）在R线、t一定时，输电线上的电能损耗较小。
自主阅读课本加油站内容，了解变压器的工作原理，作用，以及工作特点。
现场活动：连入变压器，为远距离的用电器供电。
建立高压输电模型
进一步了解高压输电原理，了解输电电压等级
通过观察现象和动手测量，分析数据，发现高压输电的原理以及作用。避免了单纯理论分析，化解教学难点。
基于核心活动，学以致用。
基于核心活动，建立模型，加深对高压输电模型的认识。
从理论走向实际，认识目前高压输电电压等级
新
课
教
学
（4）
高压触电及防护：
演示实验：高压电击穿空气，绝缘橡胶点亮日光灯
分析现象，介绍高压电弧触电。
引导学生将线路架高，培养安全意识
播放flash介绍跨步电压触电。
观看演示实验，认识高压电对绝缘防护要求很高，了解高压电弧触电。建立安全意识。
架高“高压线”排除安全隐患
观看flash了解跨步电压触电。
相互交流讨论，联系生活实际，说一说如何做好防护工作，避免高压触电。
通过实验直观认识高压电的危害，加强安全防护意识。
新
课
教
学
（5）
播放ppt图片，展示电力工人的日常工作瞬间
生：观看ppt电力历史
观看图片，了解电人的日常工作。致敬电力工作人员，节约用电。自觉维护电力公共设备。
以及输电历史
培养社会责任感，从课堂到生活，让学生感受幸福生活，珍惜生活，感恩生活
了解历史，感受科技发展对人类生产，生活带来的巨大变化。同时培养学生爱国精神，积极科学探究，为民族，为国家发展做贡献。
小结
组织学生进行课堂小结，说一说，你学到了什么？
结束语：同学们，大胆想象，积极的探索，燃烧你的小宇宙吧，相信你一定可以成为自己的太阳，无需凭借谁的光芒，既可以照亮自己，也可以温暖天地一方（音乐：我的天空）
课堂小结
作业
了解无线输电，思考如何将源源不断的太阳能以电磁波的形式输送到地球的各个角落。
思考
启发学生了解科技前沿不断探索。
板
书
设
计
§18.3电能的输送
一、高压输电
二、高压触电及防护
1、电弧触电
2、跨步电压触电
3、防护
评
价
与
反
思