8.3電能的獲得和輸送

1、8.3電能的獲得和輸送 的教學(xué)建議,上海市建平實(shí)驗(yàn)中學(xué) 曾蕊,一、教學(xué)內(nèi)容及 教學(xué)要求,（一）學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識(shí)與技能,（1）知道電能的獲得途徑 （2）知道電能是二次能源 （3）知道遠(yuǎn)距離輸電用高壓電的目的是減少輸電線(xiàn)上的能量損耗，知道高壓輸電的全過(guò)程以及電網(wǎng)的作用和安全運(yùn)行的重要性。,過(guò)程與方法,在學(xué)習(xí)各種發(fā)電方式的特點(diǎn)和利弊時(shí)，認(rèn)識(shí)“比較”的學(xué)習(xí)方法。,情感態(tài)度與價(jià)值觀,（1）通過(guò)認(rèn)識(shí)人類(lèi)獲取電能的歷史進(jìn)程，激發(fā)熱愛(ài)科學(xué)的熱情。 （2）通過(guò)比較各種發(fā)電方式的特點(diǎn)和利弊，懂得能源與環(huán)保的關(guān)系。,（二）教學(xué)重點(diǎn)： 遠(yuǎn)距離輸電采用高壓輸電的原理,（三）教學(xué)難點(diǎn)： 遠(yuǎn)距離輸電采用高壓輸電的原理,二、課

2、時(shí)安排建議,本部分建議安排1課時(shí)：,三、 教學(xué)建議與設(shè)計(jì)參考,（一）教學(xué)任務(wù)分析 本節(jié)首先從人類(lèi)獲取電能的歷史進(jìn)程入手，即讓學(xué)生知道電能的獲得都有那些能量轉(zhuǎn)換，然后通過(guò)比較各種發(fā)電方式的特點(diǎn)和利弊，懂得能源與環(huán)保的關(guān)系，最后介紹了電能的輸送過(guò)程和分配。 電池是學(xué)生熟悉的，但五光十色的電池也是學(xué)生陌生的。根據(jù)從生活走向物理的理念，教材從能量轉(zhuǎn)化角度介紹了不同種類(lèi)的電池。用發(fā)電機(jī)發(fā)電是電源的另一重要類(lèi)型，課本中也是從能源角度介紹了各種類(lèi)型的發(fā)電，不涉及具體的發(fā)電機(jī)理，目的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生接觸社會(huì)和進(jìn)一步發(fā)展作一些準(zhǔn)備。 教材在電能的輸送和分配部分，讓學(xué)生知道電能的整個(gè)輸送過(guò)程，并從感性

3、上認(rèn)識(shí)到高壓輸電可以減小電能的損耗。,九年級(jí)的學(xué)生具備了一定的學(xué)習(xí)能力，掌握了一些的學(xué)習(xí)方法，也有一些有關(guān)電和磁的基礎(chǔ)知識(shí)及生活常識(shí)，所以這一節(jié)的大部分知識(shí)可以通過(guò)學(xué)生的閱讀、討論，運(yùn)用歸納、比較等方法自學(xué)得到。但在電磁感應(yīng)現(xiàn)象及發(fā)電機(jī)的原理和高壓輸電兩部分，學(xué)生可能會(huì)遇到困難。由于課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象有“不必展開(kāi)介紹、也不要求學(xué)生深入理解”的要求，因此只需通過(guò)發(fā)電機(jī)模型演示，初步說(shuō)明閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線(xiàn)就會(huì)在電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能即可。高壓輸電的原理是電能和電功率知識(shí)的重要應(yīng)用，教學(xué)中可結(jié)合高壓輸電演示，引導(dǎo)學(xué)生用已學(xué)知識(shí)推出，提高輸電電壓可以有效的減

4、少輸電線(xiàn)的能量損耗。由于焦耳定律是拓展學(xué)習(xí)的內(nèi)容，所以建議用輸電線(xiàn)的發(fā)熱功率損耗來(lái)解釋。,（二）教學(xué)設(shè)計(jì)思路 本節(jié)內(nèi)容可分為兩部分：一是電能的獲得，二是電能的輸出。第一部分較為簡(jiǎn)單，主要是學(xué)生通過(guò)自主閱讀，通過(guò)各種途徑收集相關(guān)資料，課上用多種形式交流信息、理解和體會(huì)；引導(dǎo)學(xué)生按電能獲得的歷史進(jìn)程，按不同發(fā)電方式的特點(diǎn)和利弊對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納、比較，使學(xué)生在頭腦中形成電能來(lái)源的清晰網(wǎng)絡(luò)。第二部分為什么遠(yuǎn)距離要高壓輸電是本節(jié)的難點(diǎn)所在。除了進(jìn)行理論推導(dǎo)來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，還可以采用演示實(shí)驗(yàn)給學(xué)生一個(gè)直觀的感受，加深對(duì)知識(shí)的理解。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一定要明顯，直觀。 在本節(jié)教學(xué)中，學(xué)生的討論、交流占了課堂的主體，在討

5、論交流中逐步理解物理規(guī)律的由來(lái)及對(duì)人類(lèi)、對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的影響，逐步思考人類(lèi)應(yīng)該怎樣應(yīng)用科學(xué)技術(shù)，并培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。,（三）教學(xué)主要環(huán)節(jié),1、課前準(zhǔn)備 你們的任務(wù) 你想探究什么呢？這里有六項(xiàng)任務(wù)： （1）電能獲得的歷史進(jìn)程是怎樣的？ （2）查閱資料了解各種發(fā)電方式和它們的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程是怎樣的？分析比較它們的特點(diǎn)及利弊。（3）查閱資料了解電能的優(yōu)點(diǎn)？ （4）查閱資料了解為什么遠(yuǎn)距離輸電必須要高壓？ （5）查閱資料了解發(fā)電站發(fā)出的電能通過(guò)怎樣的途徑輸送到用電單位？ （6）能否舉例說(shuō)明電網(wǎng)的作用和重要性？ 完成這六項(xiàng)任務(wù)，希望你做到： 收集符合本組任務(wù)要求的有關(guān)文字資料。 找到2件以

6、上照片、圖畫(huà)或?qū)嵨铩?你們的行動(dòng) 熱身行動(dòng)： 全班同學(xué)將分成6個(gè)小組共同承擔(dān)上述任務(wù)； 利用課外時(shí)間收集信息并在小組內(nèi)交流； 你的行動(dòng)： 想好自己參加哪一個(gè)組； 明白小組內(nèi)的分工，明白自己承擔(dān)的任務(wù)； 思考自己的行動(dòng)： 我承擔(dān)的分任務(wù)：1、我應(yīng)該做些什么？ 2、我打算如何做？,通過(guò)課前的預(yù)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生明確課前預(yù)習(xí)的流程，鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力，并感受團(tuán)結(jié)協(xié)作的力量。,2、課堂交流電能獲得的歷史進(jìn)程及途徑 3、課堂交流各種發(fā)電方式的特點(diǎn)和利弊 4、課堂交流電能的優(yōu)點(diǎn),這三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)要求學(xué)生積極參與，教師要調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生積極討論、交流、回答。 電磁感應(yīng)現(xiàn)象通過(guò)發(fā)電機(jī)模型演示，初步說(shuō)明閉合

7、電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線(xiàn)就會(huì)在電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能即可,5、組織討論為什么遠(yuǎn)距離輸電必須用高壓。,高壓輸電在理論上的推導(dǎo)要抓住兩點(diǎn)：一是電能在輸電線(xiàn)上輸送時(shí)會(huì)有熱損耗， P電線(xiàn)=U電線(xiàn)I=I2R電線(xiàn)，由于距離、材料等實(shí)際情況影響，用減小輸電線(xiàn)電阻來(lái)減少輸電線(xiàn)上的熱損耗的作用不明顯，只能利用減小電流的方法；二是輸電站的輸出功率是一定的，P輸出=U輸出I，要減小電流只能提高輸出電壓。,結(jié)論：高壓輸電的目的是為了減少電能在輸電線(xiàn)上的損耗。,6、組織討論發(fā)電站發(fā)出的電能通過(guò)怎樣的途徑輸送到用電單位？,遠(yuǎn)距離高壓輸電的電壓至少需幾十萬(wàn)伏，二大型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓一般為1020千伏，不符合遠(yuǎn)距離輸電的要求，怎么辦呢？,討論,第 5、6環(huán)節(jié)我們可以用高壓輸電演示器模擬高壓輸電的過(guò)程，給學(xué)生以感性認(rèn)識(shí)，感受高壓輸電帶給我們的意義。,實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)1：模擬遠(yuǎn)距離直接輸電,實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)2：模擬遠(yuǎn)距離高壓輸電,升壓變壓器,降壓變壓器,7、能否舉例說(shuō)明電網(wǎng)的作用和重要性？,通過(guò)閱讀材料，學(xué)生討論交流得出,利用圖片等多媒體課件，給學(xué)生以感染力,23,電能的輸送程序,發(fā)電站,升壓變壓器,高壓輸電,降壓