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。現(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(xiàn)連接。教師拿出事先準(zhǔn)備好的一大卷導(dǎo)線(xiàn)（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(xiàn)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(xiàn)展開(kāi)，將導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)中的電流I和導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)的電阻r和減小導(dǎo)線(xiàn)中的電流I。方案一：減小導(dǎo)線(xiàn)的電阻r方案二：減小導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)。學(xué)生查閱資料：幾種導(dǎo)體材料在20時(shí)的電阻率材料/m銀1610-8銅1710-8鋁2910-8鎢5310-8鐵1010-7目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導(dǎo)線(xiàn)材料。但是，要增大導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積，就要多耗費(fèi)金屬材料，會(huì)使輸電線(xiàn)太重，給架線(xiàn)帶來(lái)很大困難。方案二：減小導(dǎo)線(xiàn)中的電流I，在導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)中的電流就減小了?？墒请娔茌斔偷浇淌业暮笈拍苤苯佑脝幔繉W(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。