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電能的輸送物理教案

時間:2023-04-30 08:17:11 物理教案 我要投稿
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電能的輸送物理教案范文

  (一)教學目的

電能的輸送物理教案范文

  1.了解電能輸送過程。

  2.知道高壓輸電的道理。

  3.培養學生運用物理規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象和發電機,通過發電機我們可以大量地生產電能。比如,葛洲壩電站通過發電機把水的機械能轉化為電能,發電功率可達271.5萬千瓦,這么多的電能當然要輸到用電的地方去,今天,我們就來學習輸送電能的有關知識。

  板書:〈第三節電能的輸送〉

  2.進行新課

  (1)輸送電能的過程

  提問:發電站發出的電能是怎樣輸送到遠方的呢?如:葛洲壩電站發出的電是怎樣輸到武漢、上海等地的呢?很多學生憑生活經驗能回答:是通過電線輸送的。在教師的啟發下學生可以回答: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,并結合學生生活經驗作介紹。

  板書:〈1.輸送電能的過程:發電站→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據。電流通過很長的導線要發出大量的熱,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熱損失。

  提問:如何減小導線發熱呢?

  分析:由焦耳定律Q=I2Rt,減小發熱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:在發電站都要安裝用來升壓的變壓器,實現高壓輸電。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:高壓電輸到用電區附近時,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,知道輸送電能的優越性。

  3.小結:輸電過程、高壓輸電的道理。

  4.作業:出示小黑板上的題目。

  葛洲壩電站發電功率約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.本節是應用物理規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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