2019-2020年九年級(jí)物理全冊 18.3 電能的輸送教學(xué)設(shè)計(jì) （新版）滬科版 【教學(xué)目標(biāo)】 1、知識(shí)與技能 (1) 了解采用高電壓輸電的目的; (2) 了解電弧觸電和跨步電壓觸電，知道防范高壓觸電的措施。 2、過程與方法 在引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)知的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析推理能力和表達(dá)信息的能力。 3、情感態(tài)度和價(jià)值觀 引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)探究,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,在學(xué)習(xí)提高的同時(shí)獲得一定的成就感;教育學(xué)生節(jié)約用電,養(yǎng)成勤儉節(jié)約的好習(xí)慣.教學(xué)重點(diǎn):在電能輸送的過程中如何有效地減少輸電線路上的功率損失和電壓損失. 【教學(xué)重點(diǎn)】 高壓輸電的目的，高壓觸電的類型及其防范。 【教學(xué)難點(diǎn)】 高壓輸電的理論分析。 【教學(xué)方法】 討論法、推理法 【課前準(zhǔn)備】 高壓輸電教學(xué)掛圖，高壓觸電多媒體課件。 【課時(shí)安排】 1課時(shí) 【教學(xué)過程】 一、 導(dǎo)入新課 高壓輸電線被狂風(fēng)刮斷，線頭落在地上，如圖所示，人走進(jìn)落地的線頭，將會(huì)怎樣？ 二、講授新課 （一）、遠(yuǎn)距離輸電——高壓輸電 從發(fā)電站到用電地區(qū)，通常都有相當(dāng)長的一段距離. 例如，三峽水電站發(fā)出的電要送到我國上海等東部地區(qū)使用，發(fā)電廠與用電處相距上千千米，通常要用那些跨山越水的巍峨鐵塔上的電纜來輸送電能。 高壓輸電線把強(qiáng)大的電能送到遠(yuǎn)方 家庭用電的電壓是220 V，然而高壓輸電線上的電壓通常都有幾百千伏。為什么要用這么高的電壓輸送電能呢？ 1、采用高壓輸電原因 高壓輸電——可減少輸電線上的電能損失. 根據(jù)已學(xué)的知識(shí)，想一下，為什么高壓輸電能減少電能的損失？ 高壓輸電的理論分析：根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，要減少電能在輸送線路上的損失，就需要減小電流或電阻。W損=Q=I2Rt 則損失的功率:P損=I2R (1)減小導(dǎo)線電阻 由電阻定律知:Ρ ①減小材料的電阻率ρ.銀的電阻率最小,但價(jià)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?yàn)橐ＷC輸電距離. ③可適當(dāng)增大橫截面積.太粗不可能,既不經(jīng)濟(jì)又架設(shè)困難. 由此可見：減小電阻不容易做到，只有減小電流 (2)減小輸電線中的電流 根據(jù)：P電=UI P損=I2R 得出：P損= 在輸送功率P一定，輸電線電阻R一定的條件下，輸電電壓提高到原來的n倍，輸電線上的功率損失降為原來的 倍。 由此可見：提高輸電電壓, 是減少電能損失的最有效的辦法。 發(fā)電廠發(fā)出的交流電需先用升壓變壓器把電壓 升高到數(shù)百千伏后再送到交流電網(wǎng)上，升壓后的高壓電流通過架空高壓輸電線送到用電地區(qū)的變電站進(jìn)行一至兩次降壓，電壓降至10 kV后送到工礦、科研和生活區(qū)等目的地，再用變壓器降至220 V供家庭用戶使用. 2、遠(yuǎn)距離輸電電壓 目前我國遠(yuǎn)距離送電采用的電壓有110 kV、220 kV和330 kV，少數(shù)地區(qū)采用500 kV的超高壓送電。 是不是輸電電壓越高越好? 電壓越高，對(duì)輸電線路和變壓器的要求越高，建設(shè)費(fèi)用越高并不是輸電電壓越高越好。 例1 在遠(yuǎn)距離輸電中，要采用高壓輸電，關(guān)于其中的原因和輸電的過程，下列敘述中正確的是（ ） A.減少輸電線上電能的損失；發(fā)電機(jī)發(fā)出的高壓電經(jīng)過高壓線，輸送到用電地區(qū)，再直接輸送到用戶； B.減少輸電線上電能的損失；發(fā)電機(jī)發(fā)出的電經(jīng)升壓變壓器升高電壓， 經(jīng)高壓輸電線路輸送到用電地區(qū)，再用降壓變壓器降壓，輸送到用戶； C.提高輸電線中的電流，使之輸送得更遠(yuǎn)；發(fā)電機(jī)發(fā)出的電經(jīng)升壓變壓器升高電壓，經(jīng)高壓輸電線路，直接輸送到用戶； D.提高輸電線中的電流，減少輸電線上電能的損失；發(fā)電機(jī)發(fā)出的電經(jīng)升壓變壓器升高電壓 ，利用高壓輸電線路輸送到用電地區(qū)，再用降壓變壓器降低電壓，最后輸送到用戶。 解析：高壓輸電時(shí)，要減小輸送過程中電能的損失，就要減小電路中的電流，根據(jù)P＝UI，減小了電流，而又要保證輸送功率不變，只有提高電壓，即采用高壓輸電。用戶不能直接使用高壓電，所以輸送來的高壓電還要利用變壓器降低電壓，這樣才能安全使用。 答案：B （二）、高壓觸電及其防護(hù) 閱讀課本回答下面的問題： 問題1：用電器為什么不直接使用高電壓呢？ 高電壓的絕緣防護(hù)要求很高，直接供給家用電器是十分不安全的。 問題2：高壓觸電有哪些類型？應(yīng)怎樣 才能避免高壓觸電 ？ 1、高壓觸電的兩種形式 ①電弧觸電：高壓帶電體與人、動(dòng)物和建筑物等 物體距離較近時(shí)產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，使人和動(dòng)物觸電，稱電弧觸電。所以，高壓輸電線都架得很高。 電弧放電 斷落地面的高壓輸電線 高壓跨步觸電 ②跨步電壓：高壓輸電線一端落到地上，在地面上以落地點(diǎn)為中心的區(qū)域內(nèi)會(huì)形成很高的電壓，這通常稱為跨步電壓。人和動(dòng)物走到這個(gè)區(qū)域，就會(huì)發(fā)生觸電事故。 一個(gè)人當(dāng)發(fā)覺跨步電壓威脅時(shí)，應(yīng)趕快把雙腳并在一起，或盡快用一條腿跳著離開危險(xiǎn)區(qū)。 小知識(shí) 雙線觸電 火線—人體—零線形成回路，電流通過人體造成觸電。 雙線觸電視頻 2、防護(hù) ①為了防止高壓觸電造成人身傷害，必須遠(yuǎn)離高壓帶電體。 ②發(fā)現(xiàn)有高壓輸電線斷落地面時(shí)，不可走近，應(yīng)立即設(shè)立警示標(biāo)志，并通知有關(guān)電力部門進(jìn)行搶修。 3、安全用電原則：①不接觸低壓帶電體； ②不靠近高壓帶電體。 三、課堂練習(xí) 1、遠(yuǎn)距離輸送電能要用高壓輸電，其原因是（ ） A．減少因輸電線路發(fā)熱而損耗的電能 B．使電能不會(huì)在輸電線路上損耗 C．高壓輸電比較安全 D．發(fā)電機(jī)的功率太小，只能用高壓輸電 答案：A 2、在變電站旁常常立有如圖所示的警示牌，樣做的目的主要是提醒人們不能靠近高壓帶電體，從面避免發(fā)生（　 ）觸電． 答案：高壓電弧 3.下列情況容易發(fā)生觸電事故的是（　?。? A.火線斷路； B.與用電器金屬外殼接觸； C.使用大功率家用電器 ； D.發(fā)現(xiàn)高壓輸電線掉落地面時(shí)，快步趕去用木棍挑開。 答案：D 4、近年來國家對(duì)邊遠(yuǎn)農(nóng)村陳舊老化的電網(wǎng)進(jìn)行改造，以減少遠(yuǎn)距離輸電的電能損耗而降低電費(fèi)價(jià)格，減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)．可采取的措施是（　　） A．提高輸送功率 B．提高輸電電壓 C．增大輸電電流 D．減小輸電線的截面積 答案：B 5.高壓線斷了，斷頭落在地上，人千萬不能靠近，是因?yàn)椋? ） A．高壓線對(duì)人放電； B．高壓線溫度很高，燙手； C．高壓線會(huì)把人吸過去； D．會(huì)造成跨步電壓觸電。 答案：D 四、課堂小結(jié) 1、高壓輸電 提高輸電電壓, 是減少電能損失的最有效的辦法。 2、高壓觸電的兩種形式: ①電弧觸電；②高壓跨步觸電。 【板書設(shè)計(jì)】 電能的輸送 一、遠(yuǎn)距離輸電——高壓輸電 1、提高輸電電壓, 是減少電能損失的最有效的辦法。 2、在輸送功率P一定，輸電線電阻R一定的條件下，輸電電壓提高到原來的n倍，輸電線上的功率損失降為原來的 ??/???? 倍。 二、高壓觸電及其防護(hù) 1、高壓觸電的兩種形式:①電弧觸電；②高壓跨步觸電。 2、防護(hù) 必須遠(yuǎn)離高壓帶電體。 3、安全用電原則：①不接觸低壓帶電體； ②不靠近高壓帶電體 【教學(xué)反思】 “電能的輸送”是學(xué)生學(xué)習(xí)了電、磁規(guī)律之后,用已有的知識(shí)來解決生活實(shí)際問題,它是電磁學(xué)知識(shí)的一個(gè)非常重要的綜合應(yīng)用.具有很高的科學(xué)價(jià)值.為了體現(xiàn)新課程的理念,在課堂教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,讓學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)去探究、發(fā)現(xiàn)并解決相關(guān)問題,使學(xué)生獲得成功的快感,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的激情,并獲得新知識(shí)。