资源简介

3.4 电能的输送 ---教学评大单元分课时教学设计
课 题 人教版高中物理·选择性必修·第二册 第三章第4节 电能的输送
课 型 新授课 复习课□ 试卷讲评课□ 其他课□
授课班级 授课时间
教学内容分析 课标要求： 了解发电机和电动机工作过程中的能量转化。认识电磁学在人类生活和社会发展中的作用。 教材分析： 本节内容是电磁感应和交变电流知识在生产生活中的实际应用。教材首先通过“问题”栏目，从能量角度提出“远距离输电中，如何减少电能的损耗”的问题，引发学生思考。接着从能量损耗的表达式分析减少能量损耗的两种方法，并分析得到降低电流能更有效的减少能耗。从降低电流方法提出提高输电电压的解决方法。
学情分析 知识储备：学生已经学习了焦耳定律、变压器等内容，知道导线具有电阻，产生焦耳热，知道电能损耗。 能力基础：在实际生活中学生已经知道高压输电概念，但还不理解为什么采用高压输电可以降低能量损耗。 思维能力：要在学生已学知识的基础上设置合适的问题引导学生自主分析推理，得到降低能量损耗的方法，设计远距离输电的物理模型。
核心素养 物理观念∶了解提高输电电压是降低远距离输电损耗的有效途径，会用相关知识解释实际的输电问题。 科学思维∶经历建立远距离输电模型的过程，体会建立理想模型的思维方法。 科学探究：理解工程技术要兼顾科学、技术、经济等多种因素，知道电网供电是远距离输电的重要发展。 科学态度与责任∶了解我国远距离输电概括，激发学生投身祖国建设的热情。
教学准备 可拆变压器、万用表、导线、学生电源、小灯泡、多媒体课件。
活动设计
教学内容 教师活动 学生活动 评价任务
环节一：导入新课
小组讨论预习： 问题：电能从电厂转移到用户，需要什么设备？ 巡视课本预习完成情况 小组讨论预习结果 通过预习回答问题。 （1）表扬预习完成良好的同学； （2）鼓励学生努力学习。
展示学习目标
功率损失的原因 功率损失大小的计算 高压输电线路的分析与计算 让学生 明确学习目标，做到带目标学习；根据目标，学生自主判断学习情况
情境导入
阅读教材63-65页，思考并回答 （1）输送电能的基本要求是什么？ 可靠 ；保质 ；经济。 （2）降低输电损耗有哪两个途径？ 减小电流；减小电阻。 学生分组讨论交流。 听学生的回答情况，评价。
环节二：新课教学 活动一：1、探究变压器构造
功率损失的原因 功率损失大小的计算 （3）减少损耗的方法 引导学生总结 [特别提醒] (1)输送功率是指高压输电线起始端输出的功率，损失功率是输电线上消耗的功率。 (2)无论从减少输电线路上的功率损失，还是减少电压损失来看，都要求提高输电电压，以减小输电电流。 (3)发电站的输送功率取决于用户消耗的功率，不是由发电站输出的功率决定用户和线路消耗的功率。 输电导线有电阻，电流通过电阻时，电能必有一部分转化为内能而损失掉。 ΔP＝I2R，I为输电线路上的电流，R为线路电阻； ΔP＝，ΔU为输电线路上损失的电压，R为线路电阻； ΔP＝ΔUI，ΔU为输电线路上损失的电压，I为线路上的电流； ΔP＝()2ρ，P为输送电功率，U为输电电压，ρ为电阻率，L为输电线的总长度，S为横截面积。 据P损＝I2R可知，减小输电线路上功率损失的方法主要有两种： ①减小输电线的电阻R，据R＝ρ· a．减小输电线长度L：由于输电距离一定，所以在实际中不可能用减小L来减小R b．减小电阻率ρ：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料 c．增大导线的横截面积S：这要多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难 ②减小输电电流I，据I＝ a．减小输送功率P：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的 b．提高输电电压U：在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，据P损＝2·R知，输电线上的功率损耗将降为原来的 根据以上分析知，采用高压输电是减小输电线上功率损耗最有效、最经济的措施。 从完成情况和书写情况等方面进行评价。
2.课堂练习：教材67页第4题
引导学生阅读题目分析过程。 挑选学生到黑板上完成任务。 解析：设输送的电功率为P，输电电压为U，送电距离为L，导线横截面积为S，电阻率为ρ。则每根导线损失的电功率P损＝I2R。 由于P＝UI，R＝ρ，所以P损＝()2·ρ＝， 现在，输送电功率P相同，导线电阻率ρ和长度L也相同。在输电电压U和导线横截面积S不同时，如果要求导线上损失的电功率相同，则应有US1＝US2 所以＝＝()2＝()2＝2500。 可见，要满足题中所设要求用220V电压输电时，导线的横截面积是11kV输电时的2500倍。 根据学生完成情况总结并给与肯定。 展示完成正确且书写完美的同学成果。
活动二：高压输电线路的分析与计算
（1）.输送过程图
输电过程 对高压输电(输送回路)中几个电压的理解 减小输电线路上电压损失的方法 （5）基本关系式 电路被划分为三个独立的回路，每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律，串、并联电路规律，而变压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁。输送电压：输电线始端电压，如图中的U2。 用户电压：最终用户得到的电压，如图中的U4。 损失电压：输电线始端电压与末端电压的差值(ΔU＝U2－U3＝I2R)，形成的原因是输电导线有电阻，电流通过输电线时，会在线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压比起始端电压要低，这就是输电线上的电压损失。 根据ΔU＝IR可知有两种： 减小输电线路的电阻。)减小输电电流I，即提高输电电压。 功率关系P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3 电压、电流关系 ＝＝，＝＝ U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线 输电电流：I线＝＝＝ 输电导线上损耗的电功率：P线＝I线ΔU＝IR线＝2R线 学生记录并讨论 学生记录笔记 评价学生讨论结果 引导学生互相学习
活动三：探究理想变压器模型
创设情境：变压器实际的作用就是把原线圈的能量耦合到副线圈。把收音机放在变压器旁边可以听到”吱吱” 声。 变压器工作一段时间后，让学生触摸铁芯和线圈。 理想变压器的特点：①线圈没有电阻怠②无磁通量漏失③铁芯不发热。 (1) n2>n1，U2 >U1 一升压变压器。 (2) n2环节三：课堂练习 阅读：66页输电技术的发展
思考：为什么要研究直流输电 目前我国研究进展如何？ 引导学生阅读 学生阅读讨论 评价学生阅读讨论过程及结果。
环节四：课堂小结
本节课堂学到了什么？ 引导学生小结 小组讨论，总结本节课得失 评价学生总结结果
环节五：作业设计
练习与应用 “练习与应用”第3题、第5题。 指导学生完成练习，面批练习。 按要求完成练习。 从完成情况和书写情况等方面进行评价。
主板书设计
3.4 电能的输送 降低输电损耗的途径 ①减小输电线电阻 ②减小输电线电流 远距离输电模型 U2=U3+I2R线 I2=I3 Pi=U1I1 =P2=U2I2 P线=I22R线 U损=I2R线 P3=U3I3=P4=U4I4 1.互感 2.能量转化：电能→磁场能→电能 电压、电流和功率规律 电压： 功率：P入=P出 电流：
教学反思

展开更多......

收起↑