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2019-2020年高中物理 5.5《電能的輸送 一》教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版選修3-2 　　在進(jìn)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(xué)中，筆者結(jié)合物理學(xué)科的特點(diǎn)，針對(duì)該知識(shí)點(diǎn)在實(shí)際教學(xué)中模擬了一個(gè)遠(yuǎn)距離輸電的真實(shí)場(chǎng)景，設(shè)計(jì)了一次探究活動(dòng)，收到了較好的教學(xué)效果?，F(xiàn)總結(jié)如下： 　　一、教師創(chuàng)設(shè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的情景 　　課堂上教師在講臺(tái)演示一個(gè)小燈泡A與學(xué)生電源連接構(gòu)成閉合回路，小燈泡發(fā)光。學(xué)生很興奮。教師提出：坐在教室后排的同學(xué)那里有一個(gè)相同的燈泡B，想讓B也發(fā)光怎么辦？ 　　學(xué)生回答：接通電源。 　　教師：可是現(xiàn)在只有一個(gè)學(xué)生電源，在講臺(tái)桌這里。怎么辦？ 　　學(xué)生：把學(xué)生電源拿到教室后排。 　　教師：可那里沒(méi)有插座，沒(méi)有電源。 　　學(xué)生思考后，回答：用導(dǎo)線連接。 　　教師拿出事先準(zhǔn)備好的一大卷導(dǎo)線（30m）。 　　教師提出本節(jié)課的課題：遠(yuǎn)距離輸電 　　在實(shí)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(shí)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(yuǎn)。因此就需要把電能輸送到遠(yuǎn)方。電能便于輸送，用輸電導(dǎo)線把電源和用電設(shè)備連起來(lái)，就可以輸送電能了。 　　下面我們就來(lái)模擬一下遠(yuǎn)距離輸電，把電能輸送到教室后排。 　　二、學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 　　師生共同把導(dǎo)線展開(kāi)，將導(dǎo)線的一端與講臺(tái)處的學(xué)生電源相連，同時(shí)接上燈泡（與教室后排處的燈泡B的亮度形成對(duì)比），另一端與教室后排的燈泡B相連。 　　同學(xué)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(xué)生討論：為什么燈泡B的亮度很暗，而燈泡A的亮度與原來(lái)相同。 　　三、學(xué)生猜想與假設(shè) 　　分析：燈泡B亮度暗的原因主要是，導(dǎo)線上有電阻r存在，使電能在輸送過(guò)程中產(chǎn)生了較大的損耗。P損=I2r 　　四、分析問(wèn)題，設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)方案 　　如何解決導(dǎo)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(gè)，導(dǎo)線中的電流I和導(dǎo)線的電阻r。 　　要減少電能的損耗，就從這兩個(gè)方面來(lái)入手：減小導(dǎo)線的電阻r和減小導(dǎo)線中的電流I。 　　方案一：減小導(dǎo)線的電阻r 　　方案二：減小導(dǎo)線中的電流I 　　五、學(xué)生討論、分析兩個(gè)方案的可行性 　　方案一：由電阻定律可知，在輸電線長(zhǎng)度l一定的情況下，為了減小電阻，應(yīng)當(dāng)選用電阻率小、橫截面積大的導(dǎo)線。 　　學(xué)生查閱資料：幾種導(dǎo)體材料在20℃時(shí)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(dǎo)線材料。但是，要增大導(dǎo)線的橫截面積，就要多耗費(fèi)金屬材料，會(huì)使輸電線太重，給架線帶來(lái)很大困難。 　　方案二：減小導(dǎo)線中的電流I，在導(dǎo)線電阻不變的條件下，電流如果減小到原來(lái)的百分之一，功率損失P損=I2r就減小到原來(lái)的萬(wàn)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(xué)生：利用前面學(xué)過(guò)的理想變壓器可以實(shí)現(xiàn)。 　　教師出示一臺(tái)理想變壓器。 　　教師：怎樣改變導(dǎo)線中的電流呢？ 　　學(xué)生：利用升壓變壓器。 　　講臺(tái)處充當(dāng)發(fā)電站，將學(xué)生電源的輸出端連接至升壓變壓器。 　　提問(wèn)：這樣導(dǎo)線中的電流就減小了。可是電能輸送到教室的后排能直接用嗎？ 　　學(xué)生：不能，這個(gè)電壓太高，還需將電壓降下來(lái)。需要使用降壓變壓器。 　　六、實(shí)驗(yàn)探究，解決問(wèn)題 　　教師指導(dǎo)學(xué)生連接降壓變壓器，并且強(qiáng)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(xué)生極度興奮：燈泡B比原來(lái)要亮的多，與A亮度基本相當(dāng)。 　　通過(guò)這個(gè)遠(yuǎn)距離輸電真實(shí)場(chǎng)景的模擬，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生不僅學(xué)到了遠(yuǎn)距離輸電的知識(shí)，并且親身經(jīng)歷了整個(gè)探究過(guò)程，科學(xué)的思維能力得到了實(shí)實(shí)在在的訓(xùn)練，同時(shí)保持了好奇心與求知欲，發(fā)展了科學(xué)探索的興趣。