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1、電能的遠距離傳輸教學設計沿河縣民族中學物理組馮健三維教學目標1、知識與技能（1）了解變電站到用戶的輸電過程；（2）知道降低輸電損耗的兩個途徑；（3）理解為什么遠距離輸電要用高壓，弄清輸電線上的電功率損失和電壓損失中各因素的制約關系，充分理解公式，，P=UI中的物理量的對應關系；（4）了解高壓交流和高壓直流輸電的優(yōu)缺點及兩種系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系。2、過程與方法(1)、通過思考、討論、閱讀，培養(yǎng)學生閱讀、分析、綜合應用能力。（2）、通過建立物理模型和確立研究對象，使學生學會分析解決實際問題的基本方法：理論分析，計算與實驗。3、情感、態(tài)度與價值觀（1）培養(yǎng)學生遇到問題要認真、全面分析的科學態(tài)度；
2、（2）介紹我國遠距離輸電概況，激發(fā)學生投身祖國建設的熱情；（3）結合生活實踐，介紹個別違法犯罪分子偷盜電線造成的危害，教育學生愛護公共設施，做一個合格公民。教學重點：找出影響遠距離輸電損失的因素，使學生理解高壓輸電可減少功率與電壓損失。教學難點：理解高壓輸電原理，區(qū)別導線上的輸電電壓U和損失電壓ΔU。教學方法：自學討論法、閱讀法、講解法、強化訓練等。教學手段：多媒體課件（一）引入新課人們常把各種形式的能（如水流能、燃料化學能、核能）先轉化為電能再進行傳輸，這是因為電能可以通過電網來傳輸，那么電能在由電廠傳輸給用戶過程中要考慮什么問題？這節(jié)課我們就來學習遠距離輸電的知識，請同學們認真仔細
3、地閱讀教材，思考問題。（二）進行新課【由學生閱讀課文P75、P76頁的知識】提出問題：（用課件將問題投影在屏幕上）（1）輸送電能的基本要求是什么？（2）遠距離大功率輸電面臨的困難是什么？（3）輸電線上功率損失的原因是什么？功率損失的表達式是什么？降低輸電損耗的兩個途徑是什么？（4）如何減小輸電線的電阻呢？（5）如何減小輸電線中的電流呢？學生分組討論，老師點撥：問題（1）：輸送電能的基本要求是：可靠、保質、經濟。可靠，是指保證供電線路可靠地工作，少有故障和停電；保質，就是保證電能的質量，即電壓和頻率穩(wěn)定；經濟是指輸電線路建造和運行的費用低，電能損耗小。問題（2）：在輸電線上有功率損失。問
4、題（3）：由于輸電線有電阻，當有電流流過輸電線時，有一部分電能轉化為電熱而損失掉了，這是輸電線上功率損失的主要原因。引導學生拿出草稿紙推導功率損失的表達式：設輸電電流為I，輸電線的電阻為r，則功率損失為ΔP=I2r。根據功率損失的表達式ΔP=I2r可知，要減少輸電線上的功率損失，有兩種方法：其一是減小輸電線的電阻；其二是減小輸電電流。問題（4）：根據電阻定律可知，要減小輸電線的電阻r，可采用下述方法：①減小材料的電阻率ρ。銀的電阻率最小，但價格昂貴，目前選用電阻率較小的銅或鋁作輸電線。②減小輸電線的長度L不可行，因為要保證輸電距離。③增加導線的橫截面積，可適當增大橫截面積。太粗不可能，
5、既不經濟又架設困難。問題（5）：在輸電功率一定的條件下，根據P=UI可知，要減小輸電線中的電流I，必須提高輸電電壓U，這就是采用高壓輸電的道理。思考與討論：以上兩個途徑中，哪一個對于降低輸電線路的損耗更有效？【學生討論，再抽學生回答】老師歸納：采用高壓輸電。在輸電電流一定的情況下，線路電阻減為原來的一半，線路中損耗的功率減為原來的一半，在線路電阻一定的情況下，電壓提高一倍，線路中的電流減為一半，而損耗的功率減為原來的四分之一。提出問題：【用課件投影在屏幕上，讓學生聯(lián)系生活討論交流】大型發(fā)電機發(fā)出的電壓不符合遠距離輸電的要求，怎么辦？而到達目的地的電壓也不符合用戶的要求，怎么辦？展示我國
6、遠距離高壓輸電情況及遠距離高壓輸電的原理，如下圖所示?！纠蠋熞龑?，板書于黑板】：設發(fā)電機的輸出功率為P，則功率損失為：ΔP=I2R，用戶得到的功率為：P用=P送-ΔP，輸電線路上的電壓損失為：ΔU=IR，則U用=U送-ΔU。【介紹目前我國常用的遠距離輸電采用的電壓】有110kV、220kV、330kV，輸電干線采用500kV的超高壓，西北電網正在建設750kV的線路?！就卣挂徊健?、是不是輸電電壓越高越好？為什么？不是，電壓越高，對輸電線路和變壓器的要求越高，建設費用越高。實際輸送電能時，要綜合考慮，如輸送功率的大小、距離的遠近、技術和經濟要求等，要依照不同情況選擇合適的輸電電壓。2、
7、采用電網供電的優(yōu)點是什么？可以在能源產地使用大容量發(fā)電機組，降低一次能源的輸送成本，獲得最大的經濟效益。同時，電網可以減少斷電的風險，調劑不同地區(qū)電力供需平衡，保障供電質量。高壓直流輸電:【老師講述】1、讓學生閱讀P79頁知識，介紹高壓直流輸電系統(tǒng)原理圖；2、介紹高壓直流輸電的優(yōu)點；3、介紹我國高壓直流輸電取得的成就。（三）實例探究【1、用課件展出，學生讀題審題；2、學生獨立做題；3、小組或同桌交流答案，先行釋疑；4、展示結果剩疑，全班解決；5
