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電能的輸送教案示例
電能的輸送教案示例
（一）教學目的
1．了解電能輸送過程。
2．知道高壓輸電的道理。
3．培養(yǎng)學生運用物理規(guī)律和公式分析實際問題的能力。
（二）教具
1．電能輸送過程的掛圖一幅（帶有透明膠）。
2．小黑板一塊（抄有題目）。
（三）教學過程
1．引入新課
講述：前面我們學習了電磁感應現(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)電機把水的機械能轉化為電能，發(fā)電功率可達271.5萬千瓦，這么多的電能當然要輸?shù)接秒姷牡胤饺ィ裉�，我們就來學習輸送電能的有關知識。
板書：〈第三節(jié)電能的輸送〉
2．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？很多學生憑生活經(jīng)驗能回答：是通過電線輸送的。在教師的啟發(fā)下學生可以回答：是通過架設很高的、很粗的高壓電線輸送的。
出示：電能輸送掛圖，并結合學生生活經(jīng)驗作介紹。
板書：〈1．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？學生思考片刻之后，教師說：這個實際問題就是我們今天討論的重點。
板書：〈2．高壓輸電的道理〉
分析和討論的思路是：輸電→導線（電阻）→發(fā)熱→損失電能→減小損失。
講解：輸電要用導線，導線當然有電阻，如果導線很短，電阻很小可忽略，而遠距離輸電時，導線很長，電阻大不能忽略。列舉課本上的一組數(shù)據(jù)。電流通過很長的導線要發(fā)出大量的熱，請學生計算：河南平頂山至湖北武昌的高壓輸電線電阻約400歐，如果通的電流是1安，每秒鐘導線發(fā)熱多少？學生計算之后，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，必須設法減小導線發(fā)熱損失。
提問：如何減小導線發(fā)熱呢？
分析：由焦耳定律Q=I2Rt，減小發(fā)熱Q有以下三種方法：一是減小輸電時間t，二是減小輸電線電阻R，三是減小輸電電流I。
提問：哪種方法能被實際使用呢？
討論：第一種方法等于停電，沒有實際價值。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Q=I2Rt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。通過后面的學習，我們將會看到這種辦法也是很可行的。
板書結論：〈①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：〈②輸電功率必須足夠大。〉
提問：怎樣才能滿足上述兩個要求呢？
分析：根據(jù)公式P=UI，要使輸電電流I減小，而輸送功率P不變（足夠大），就必須提高輸電電壓U。
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�！�
(3)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〉
(4)引導學生看課本的最后兩個自然段，了解我國輸電電壓，知道輸送電能的優(yōu)越性。
3．小結：輸電過程、高壓輸電的道理。
4．作業(yè) ：出示小黑板上的題目。
葛洲壩電站發(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？如果輸電線電阻是200歐，每秒鐘導線發(fā)熱損失的電能是多少？如果采用100千伏的高壓輸電呢？
（四）說明：
1．本節(jié)是應用物理規(guī)律和公式分析實際問題，采用討論式的教學方式較好。
2．對于高壓輸電，學生可能會提出這樣的問題：高壓輸電時電壓很高，怎么會使電流減小呢？這不與歐姆定律矛盾嗎？如果學生提出這樣的問題，教師可作如下解釋：變壓器并不遵循歐姆定律工作，它的工作原理要到高中以后再學習。
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