電能的輸送
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1、知道“便于遠(yuǎn)距離輸送”是電能的優(yōu)點(diǎn)之一.知道輸電的過(guò)程.了解遠(yuǎn)距離輸電的原理.
2、理解各個(gè)物理量的概念及相互關(guān)系.
3、充分理解 ; ; 中的物理量的對(duì)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(yuǎn)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(guò)例題板演使學(xué)生學(xué)會(huì)規(guī)范解題及解題后的思考.
3、通過(guò)遠(yuǎn)距離輸電原理分析,具體計(jì)算及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過(guò)程,使學(xué)生學(xué)會(huì)分析解決實(shí)際問(wèn)題的兩種基本方法:理論分析、計(jì)算和實(shí)驗(yàn).
三、情感目標(biāo)
1、通過(guò)對(duì)我國(guó)遠(yuǎn)距離輸電掛圖展示,結(jié)合我國(guó)行政村村村通電報(bào)導(dǎo)及個(gè)別違法分子偷盜電線造成嚴(yán)重后果的現(xiàn)象的介紹,教育學(xué)生愛護(hù)公共設(shè)施,做一個(gè)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(duì)于電路上的功率損失,可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,引導(dǎo)學(xué)生自己從已有的直流電路知識(shí)出發(fā),進(jìn)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(duì)輸電問(wèn)題有更全面、更深人和更接近實(shí)際的認(rèn)識(shí),知道影響輸電損失的因素不只一個(gè),分析問(wèn)題應(yīng)綜合考慮,抓住主要方面.但真正的實(shí)際問(wèn)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(shí)際問(wèn)題,也不要求對(duì)輸電過(guò)程中感抗和容抗的影響進(jìn)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(lái),甚至進(jìn)而得出錯(cuò)誤結(jié)論.可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論,澄清認(rèn)識(shí).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(huì)事倍功半,形快而實(shí)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(rèn)識(shí)問(wèn)題,逐步樹立正確地分析問(wèn)題、認(rèn)識(shí)問(wèn)題的觀點(diǎn)和方法.
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
1、重點(diǎn):(l)理論分析如何減少輸電過(guò)程的電能損失.
(2)遠(yuǎn)距離輸電的原理.
2、難點(diǎn):遠(yuǎn)距離輸電原理圖的理解.
3、疑點(diǎn): ; ; 的對(duì)應(yīng)關(guān)系理解.
4、解決辦法
通過(guò)自學(xué)、教師講解例題分析、實(shí)驗(yàn)演示來(lái)逐步突破重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn).
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
電能的輸送
教學(xué)目的:
1、了解電能輸送的過(guò)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(shí)際的能力和用公式分析實(shí)際問(wèn)題的能力.
教學(xué)重點(diǎn):培養(yǎng)學(xué)生把物理規(guī)律應(yīng)用于實(shí)際的能力和用公式分析實(shí)際問(wèn)題的能力.
教學(xué)難點(diǎn) :高壓輸電的道理.
教學(xué)用具:電能輸送過(guò)程的掛圖一幅(帶有透明膠),小黑板一塊(寫好題目).
教學(xué)過(guò)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(jī),通過(guò)發(fā)電機(jī)我們可以大量地生產(chǎn)電能.比如,葛洲壩電站通過(guò)發(fā)電機(jī)把水的機(jī)械能為電能,發(fā)電功率可達(dá)271.5萬(wàn)千瓦,這么多的電能當(dāng)然要輸?shù)接秒姷牡胤饺,今天,我們就?lái)學(xué)習(xí)輸送電能的有關(guān)知識(shí).
二、進(jìn)行新課
1、輸送電能的過(guò)程
提問(wèn):發(fā)電站發(fā)出的電能是怎樣輸送到遠(yuǎn)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(yàn)?zāi)芑卮穑菏峭ㄟ^(guò)電線輸送的.在教師的啟發(fā)下學(xué)生可以回答:是通過(guò)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(yàn)作介紹.
板書:第三節(jié) 電能的輸送
輸送電能的過(guò)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(yuǎn)距離輸電為什么要用高電壓?
提問(wèn):為什么遠(yuǎn)距離輸電要用高電壓呢?學(xué)生思考片刻之后,教師說(shuō):這個(gè)實(shí)際問(wèn)題就是我們今天要討論的重點(diǎn).
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(yuǎn)距離輸電時(shí),導(dǎo)線很長(zhǎng),電阻大不能忽略.列舉課本上的一組數(shù)據(jù).電流通過(guò)很長(zhǎng)的導(dǎo)線要發(fā)出大量的熱,請(qǐng)學(xué)生計(jì)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(jì)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(shí),必須減小導(dǎo)線發(fā)熱損失.
3、提問(wèn):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(shí)間 ,二是減小輸電線電阻 ,三是減小輸電電流 .
4、提問(wèn):哪種方法更有效?
第一種方法等于停電,沒(méi)有實(shí)用價(jià)值.第二種方法從材料、長(zhǎng)度、粗細(xì)三方面來(lái)說(shuō)都有實(shí)際困難.適用的超導(dǎo)材料還沒(méi)有研究出來(lái).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(lái)的四分之一.通過(guò)后面的學(xué)習(xí),我們將會(huì)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(shí)際意義.
板書:(B:輸電功率必須足夠大.)
5、提問(wèn):怎樣才能滿足上述兩個(gè)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(lái)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(lái)升壓的變壓器,實(shí)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(shí),為什么要把電壓降下來(lái)?(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(guó)輸電電壓,知道輸送電能的優(yōu)越性.
四、課堂小結(jié):
輸電過(guò)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(wàn)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(dòng)
考察附近的變電站,學(xué)習(xí)日常生活中的電學(xué)知識(shí)和用電常識(shí).
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(guò)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(duì)一些設(shè)備的要求也會(huì)提高,請(qǐng)調(diào)查在高壓輸電和低壓輸電過(guò)程中的投入產(chǎn)出比.
電能的輸送
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