2019-2020年高中物理 5.5《電能的輸送 一》教學設計 新人教版選修3-2.doc

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2019-2020年高中物理 5.5《電能的輸送 一》教學設計 新人教版選修3-2 　　在進行人教版教材選修3-2第5章第5節(jié)《電能的輸送》一節(jié)的教學中，筆者結(jié)合物理學科的特點，針對該知識點在實際教學中模擬了一個遠距離輸電的真實場景，設計了一次探究活動，收到了較好的教學效果?，F(xiàn)總結(jié)如下： 　　一、教師創(chuàng)設發(fā)現(xiàn)問題的情景 　　課堂上教師在講臺演示一個小燈泡A與學生電源連接構(gòu)成閉合回路，小燈泡發(fā)光。學生很興奮。教師提出：坐在教室后排的同學那里有一個相同的燈泡B，想讓B也發(fā)光怎么辦？ 　　學生回答：接通電源。 　　教師：可是現(xiàn)在只有一個學生電源，在講臺桌這里。怎么辦？ 　　學生：把學生電源拿到教室后排。 　　教師：可那里沒有插座，沒有電源。 　　學生思考后，回答：用導線連接。 　　教師拿出事先準備好的一大卷導線（30m）。 　　教師提出本節(jié)課的課題：遠距離輸電 　　在實際生活中，為了合理地利用天然資源，水電站要建筑在河流上，火電站有時要建筑在煤礦附近。但是用電的地方卻分布很廣，有的地方離發(fā)電站很遠。因此就需要把電能輸送到遠方。電能便于輸送，用輸電導線把電源和用電設備連起來，就可以輸送電能了。 　　下面我們就來模擬一下遠距離輸電，把電能輸送到教室后排。 　　二、學生通過實驗探究，發(fā)現(xiàn)問題 　　師生共同把導線展開，將導線的一端與講臺處的學生電源相連，同時接上燈泡（與教室后排處的燈泡B的亮度形成對比），另一端與教室后排的燈泡B相連。 　　同學們觀察：閉合電源后，各燈泡的亮暗情況。 　　結(jié)果非常出乎人的意料之外：燈泡B的亮度很暗。 　　學生討論：為什么燈泡B的亮度很暗，而燈泡A的亮度與原來相同。 　　三、學生猜想與假設 　　分析：燈泡B亮度暗的原因主要是，導線上有電阻r存在，使電能在輸送過程中產(chǎn)生了較大的損耗。P損=I2r 　　四、分析問題，設計探究實驗方案 　　如何解決導線中電能的損耗？ 　　分析產(chǎn)生損耗的原因可以發(fā)現(xiàn)，影響因素有兩個，導線中的電流I和導線的電阻r。 　　要減少電能的損耗，就從這兩個方面來入手：減小導線的電阻r和減小導線中的電流I。 　　方案一：減小導線的電阻r 　　方案二：減小導線中的電流I 　　五、學生討論、分析兩個方案的可行性 　　方案一：由電阻定律可知，在輸電線長度l一定的情況下，為了減小電阻，應當選用電阻率小、橫截面積大的導線。 　　學生查閱資料：幾種導體材料在20℃時的電阻率 材料 ρ/Ωm 銀 1．610-8 銅 1．710-8 鋁 2．910-8 鎢 5．310-8 鐵 1．010-7 　　目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導線材料。但是，要增大導線的橫截面積，就要多耗費金屬材料，會使輸電線太重，給架線帶來很大困難。 　　方案二：減小導線中的電流I，在導線電阻不變的條件下，電流如果減小到原來的百分之一，功率損失P損=I2r就減小到原來的萬分之一。 　　教師：怎樣才能保證我們電能不變的情況下，使輸電的電流減小呢？ 　　學生：利用前面學過的理想變壓器可以實現(xiàn)。 　　教師出示一臺理想變壓器。 　　教師：怎樣改變導線中的電流呢？ 　　學生：利用升壓變壓器。 　　講臺處充當發(fā)電站，將學生電源的輸出端連接至升壓變壓器。 　　提問：這樣導線中的電流就減小了?？墒请娔茌斔偷浇淌业暮笈拍苤苯佑脝?？ 　　學生：不能，這個電壓太高，還需將電壓降下來。需要使用降壓變壓器。 　　六、實驗探究，解決問題 　　教師指導學生連接降壓變壓器，并且強調(diào)用電安全。 　　閉合電鍵，再次觀察燈泡A與燈泡B的亮暗情況。 　　學生極度興奮：燈泡B比原來要亮的多，與A亮度基本相當。 　　通過這個遠距離輸電真實場景的模擬，進行實驗探究，學生不僅學到了遠距離輸電的知識，并且親身經(jīng)歷了整個探究過程，科學的思維能力得到了實實在在的訓練，同時保持了好奇心與求知欲，發(fā)展了科學探索的興趣。