《电能的输送》教案

第一篇：《电能的输送》教案

5.5 电能的输送

教学目标

一、知识目标

1、知道“便于远距离输送”是电能的优点之一．知道输电的过程．了解远距离输电的原理．

2、理解各个物理量的概念及相互关系．

3、充分理解 ； ；

中的物理量的对应关系．

4、知道什么是输电导线上的功率和电压损失和如何减少功率和电压损失.5、理解为什么远距离输电要用高压.二、能力目标

1、培养学生的阅读和自学能力．

2、通过例题板演使学生学会规范解题及解题后的思考．

3、通过远距离输电原理分析，具体计算及实验验证的过程，使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法：理论分析、计算和实验．

三、情感目标

1、通过对我国远距离输电挂图展示，结合我国行政村村村通电报导及个别违法分子偷盗电线造成严重后果的现象的介绍，教育学生爱护公共设施，做一个合格公民．

2、教育学生节约用电，养成勤俭节约的好习惯．

教学建议

教材分析及相应的教法建议

1、对于电路上的功率损失，可根据学生的实际情况，引导学生自己从已有的直流电路知识出发，进行分析，得出结论．

2、讲解电路上的电压损失，是本教材新增加的．目的是希望学生对输电问题有更全面、更深人和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不只一个，1 / 4 分析问题应综合考虑，抓住主要方面．但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深人讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析．教学中要注意掌握好分寸．

3、学生常常容易将导线上的电压损失面 与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论．可引导学生进行讨论，澄清认识．这里要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考，否则会事倍功半，形快而实慢．

4、课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好．希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法．

教学重点、难点、疑点及解决办法

1、重点：（l）理论分析如何减少输电过程的电能损失．

（2）远距离输电的原理．

2、难点：远距离输电原理图的理解．

3、疑点：

4、解决办法 ； ； 的对应关系理解．

通过自学、教师讲解例题分析、实验演示来逐步突破重点、难点、疑点．

教学设计方案 电能的输送 教学目的：

1、了解电能输送的过程．

2、知道高压输电的道理．

3、培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力． 教学重点：培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力．

教学难点：高压输电的道理．

教学用具：电能输送过程的挂图一幅（带有透明胶），小黑板一块（写好题目）． 教学过程：

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一、引入新课

讲述：前面我们学习了电磁感应现象和发电机，通过发电机我们可以大量地生产电能．比如，葛洲坝电站通过发电机把水的机械能为电能，发电功率可达271.5万千瓦，这么多的电能当然要输到用电的地方去，今天，我们就来学习输送电能的有关知识．

二、进行新课

1、输送电能的过程

提问：发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？如：葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢？很多学生凭生活经验能回答：是通过电线输送的．在教师的启发下学生可以回答：是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的．

出示：电能输送挂图，并结合学生生活经验作介绍

板书：第三节

电能的输送

输送电能的过程：发电站→升压变压器→高压输电线→ 降压变压器→用电单位．）

2、远距离输电为什么要用高电压？

提问：为什么远距离输电要用高电压呢？学生思考片刻之后，教师说：这个实际问题就是我们今天要讨论的重点． 板书：（高压输电的道理）

分析讨论的思路是：输电→导线（电阻）→发热→损失电能→减小损失 讲解：输电要用导线，导线当然有电阻，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略．列举课本上的一组数据．电流通过很长的导线要发出大量的热，请学生计算：河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧，如果能的电流是1安，每秒钟导线发热多少？学生计算之后，教师讲述：这些热都散失到大气中，白白损失了电能．所以，输电时，必须减小导线发热损失．

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3、提问：如何减小导线发热呢？ 分析：由焦耳定律，二是减小输电线电阻，减小发热 ,有以下三种方法：一是减小输电时间，三是减小输电电流 ．

4、提问：哪种方法更有效？

第一种方法等于停电，没有实用价值．第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难．适用的超导材料还没有研究出来．排除了前面两种方法，就只能考虑第三种方法了．从焦耳定律公式可以看出．第三种办法是很有效的：电流减小一半，损失的电能就降为原来的四分之一．通过后面的学习，我们将会看到这种办法了也是很有效的．

板书结论：（A：要减小电能的损失，必须减小输电电流．）

讲解：另一方面，输电就是要输送电能，输送的功率必须足够大，才有实际意义． 板书：（B：输电功率必须足够大．）

5、提问：怎样才能满足上述两个要求呢？ 分析：根据公式

就必须提高输电电压，要使输电电流 减小，而输送功率 ．

不变（足够大），板书：（高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输送电的电能损失．）

变压器能把交流电的电压升高（或降低）

讲解：在发电站都要安装用来升压的变压器，实现高压输电．但是我们用户使用的是低压电，所以在用户附近又要安装降压的变压器．

讨论：高压电输到用电区附近时，为什么要把电压降下来？（一是为了安全，二是用电器只能用低电压．）

板书：（3.变压器能把交流电的电压升高或降低）

三、引导学生看课本，了解我国输电电压，知道输送电能的优越性．

四、课堂小结：

输电过程、高压输电的道理．

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第二篇：电能的输送教学设计

《

电能的输送 》

●本节教材分析

这节教材是学生前面所学知识综合运用解决实际问题的一个典型例子.通过本节的学习，要注意培养和提高学生运用物理知识分析、解决实际问题的能力.教材写得比较详细、通俗，可让学生阅读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论.在内容的处理上，应注意以下几个方面：

1.对于电路上的功率损失，可引导学生自己从已有的直流电路知识出发，进行分析，得出结论.2.讲解电路上的电压损失，是本节教材新增加的.目的是希望学生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不只一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面.但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析.3.学生常常容易将导线上的电压损失ΔU=U-U′与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论.要通过具体的例子，可引导学生进行讨论，澄清认识.要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考，否则会事倍功半，似快而实慢.4.课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好.希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法.节后设的阅读材料《直流输电》既可以开阔学生眼界，也可以增加知识.●教学目标

一、知识目标

1.知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程.2.知道什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失.3.知道什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失.4.理解远距离输电要用高压.二、技能目标

培养学生阅读、分析、综合和应用能力.三、情感态度目标

1.培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度.2.介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情.●教学重点

找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少P与U损失.●教学难点

理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU.●教学方法 自学讨论法.●课时安排 1课时 ●教学过程

一、引入新课

［师］人们常把各种形式的能（如水流能、燃料化学能、核能）先转化为电能再进行传输，这是因为电能可以通过电网来传输，那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题？这节课我们就来学习远距离输电的知识，请同学们认真仔细地阅读教材，回答老师提出的下列问题（屏幕上打出）

［生］阅读并展开激烈的讨论.二、新课教学 1.输电线上的功率损失

［师］输送电能的基本要求是什么？

［生］输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济.可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电.保质，就是保证电能的质量，即电压和频率稳定.经济是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小，电价低.［师］远距离大功率输电面临的困难是什么？ ［生］在输电线上有功率损失和电压损失.［师］输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？如何减小输电线上的电压损失？

［生1］由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了.这是输电线上功率损失的主要原因.［生2］设输电电流为I，输电线的电阻为R，则功率损失为ΔP=I2R.［生3］根据功率损失的表达式ΔP=I2R可知，要减少输电线上的功率损失，有两种方法：其一是减小输电线的电阻；其二是减小输电电流.［师］如何减小输电线的电阻呢？ ［生］根据电阻定律可知R线=ρ

1，要减小输电线的电阻R线，可采用下述方法： S①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.②减小输电线的长度l不可行，因为要保证输电距离.③增加导线的横截面积，可适当增大横截面积.太粗不可能，既不经济又架设困难.．．．．．．［师］如何减小输电线中的电流呢？

［生］在输电功率一定的条件下，根据P=UI可知，要减小输电线中的电流I，必须提高输电电压U，这就是采用高压输电的道理.2.输电线上的电压损失

［师］在直流输电时，输电线上电压损失的原因是什么？交流输电呢？ ［生1］由于输电线有电阻，电流在输电线上有电压损失.［生2］对交流输电线路来说，既有电阻造成的电压损失，也有感抗和容抗造成的电压损失.［师］在不计感抗和容抗的条件下，电压损失的表达式是什么？ ［生］电压损失ΔU=U-U′=IR线

［师］如何减小电压损失，保证输电质量呢？ ［生］根据电压损失的表达式ΔU=IR

线

可知，要减少输电线上的电压损失，有两种方法：其一是减小输电线的电阻R线；其二是减少输电电流.方法同减少功率损失.［师］为了减少功率损失和电压损失，都需要采用高压输电，但并不是电压越高越好.因为电压越高，对输电线绝缘的要求就越高，这样不经济.实际输电时，要综合考虑各种因素.3.几种输电模式

［师］常用的输电模式有几种？各是什么？

［生1］低压输电：输电功率为100 kW以下，距离为几百米以内，一般采用220 V的电压输电.［生2］高压输电：输电功率为几千千瓦到几万千瓦，距离为几十千米到几百千米，一般采用35 kV或110 kV的电压输电.［生3］超高压输电：输电功率为10万千瓦以上，距离为几百千米，必须采用220 kV或更高的电压输电.［师］我国远距离输电采用的电压有哪几种？ ［生］有110 kV、220 kV、330 kV、500 kV.［师］大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？

［生］在发电机处用升压变压器升高电压，在用户处用降压变压器降低电压.［师］用CAI课件展示我国远距离高压输电情况及远距离高压输电的原理.如下图所示.设发电机的输出功率为P，则功率损失为 ΔP=I22R 用户得到的功率为P用=P-ΔP.电压损失为ΔU=I2R，则U3=U2-ΔU.4.例题分析

某交流发电机输出功率为5×10.5 W，输出电压为U=1.0×10.3 V，假如输电线的总电阻R=10 Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380 V.（1）画出输电线路的示意图（下图）.（标明各部分的符号）

（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）

解析：引导学生画出电路.引导学生写出各部分关系式 U∶U1=n1∶n2

I2∶I1=n1∶n2 I3∶I2=n1′∶n2′ U2∶U用=n1′∶n2′

U1=U损+U2 P=P损+P用户 P损=I22·R 解：I1=

P=500 A UP损=5%P=5%×5×105 W=2.5×104 W P损=I22R I2=P损R=50 A I3=P用户U用户=PP损U用户4.75105=

380所以'n1I2501 n2I150010I34.7510525 'I380501n22n

1三、小结

通过本节学习，主要学习以下问题： 1.远距离输电线路上，P损=I2R=

U损R2，其中（I=

P总U）.2.远距离高压输电中，P损和U损都能减少.3.交流和直流输电有其各自的优点和不足.4.电站输出功率由用户消耗功率决定.四、布置作业（略0

五、板书设计

六、本节优化训练设计

1.单相交流发电机的路端电压为220 V，输出的电功率为4400 W，发电机到用户单根输电线的电阻为2 Ω，求

（1）用户得到的电压和电功率各是多少？

（2）如果用变压比为1∶10的升压变压器升压后向用户输电，用户处再用变压比为10∶1的降压变压器降压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？

2.一条河的流量为Q=40 m3/s，落差为h=5 m.利用它发电，单相交流发电机效率η1=50%，输出电压U=400 V，输电线总电阻R线=5 Ω，电线上允许损失的最大电功率为发电机输出的电功率η2倍,η2=5%，用户所需电压为220 V，设计输电线两端变压器的原、副线圈匝数比各是多少？

参考答案：

1.解析（1）不用变压器，直接输电时：

P送4.4103干线中电流：I== A=20 A

220U送电线上损失的：U损=I·R线=20×2×2 V=80 V P损=I·U损=1600 W 用户得到的：U户=220 V-80 V=140 V P户=P-P损=4400 W-1600 W=2800 W

（2）用变压器时，电路如图所示.U1=10U=2200 V I线=P4400= A=2 A U12200U2=U1-I线R=2200 V-2×4 V=2192 V 所以U户′=′U2=219.2 V 10P户=P-I线2×R=4400 W-4×4 W=4384 W 2.解析：发电机将水机械能转换为电能，其中： P输=η1ρQgh=50%×103×40×10×5 W=106 W 输电线上损失： P损=η2P输=5×104 W 输电线上允许输送的最大电流 I线=P损R线5104 A=100 A 5而不用变压器直接输送时，输电线上电流大小： I=P输U送106=2500 A400100 A 为减少电能损失，必须是先升压后降压，输电线路如图所示.I1=P输U送=2500 A I2=P损R线=100 A I3=PP损U户951030.95106 A= A 22220

nI1所以12

n2I125●备课资料

n1n2''I3950I22243 1求解输电问题的思路

由于发电机本身的输出电压不可能提高，所以采用高压输电时，在发电站内需用升压变压器升压后再由输电线输出，到用电区再用降压变压器降到所需的电压，在解答有关远距离输电问题时，首先要将整个电路分成几段进行研究，找出跟各段电路相应的物理量；然后利用变压器工作原理和直流电路的基本定律分段列式，最后联立求解，进行计算.另外，还需注意以下几点：

（1）因为输电距离不变，所以输电线长度一定.（2）发电机的输出功率通常认为是恒定的.（3）输电导线上的电能损失往往要求不能超过某一规定值.（4）记熟两个基本公式：

电压关系：U升=U降+ΔU=IR线 +U降 能量关系：P出=P损+P降=I2R线+IU降=IU升

●备课资料

汽油机点火装置的工作原理

汽车中汽油发动机的点火装置是利用感应圈的原理制成的.感应圈是互感现象的重要应用之一.它实际上就是一个小功率的升压变压器.它能将十几伏的直流低电压变成数万伏的高电压，是科学实验中经常用来取得高压的一种电源设备.感应圈的结构示意图如图1所示，主体部分是在一个用许多薄硅钢片叠合而成的直条形铁芯上套有两个线圈的变压器，初级线圈绕在里层，次级线圈绕在外层，层间有良好绝缘，整个变压器经过绝缘处理后放进胶木外套筒中，空隙处灌满了很厚的一层石蜡.图1 我们知道，恒定直流电是不能变压的.但不断的接通与切断直流电路却可以产生互感电动势，这表明断续的脉动直流电可以进行电压变换.这里通断电流的机构是采用一个最简单的电磁式断续器.当螺旋调节器触点Z与带有铁头的弹簧片P接触时，合上电源开关S，初级线圈中有直流电通过，于是铁芯被磁化吸引弹簧片，但此时却切断了电路；铁芯失去磁性便放开弹簧片，弹簧片又与触点Z接触，电路再度被接通.如此不断的重复下去，低压恒定直流电就变成了脉动直流电.由于初级线圈自感作用的结果，电流不能突然增大，也不能突然减小，因而变成上升被阻拦，下降被拖延的脉动直流.其波形如图2（a）所示.图中Δt1时间内的曲线表示电路接通时，电流上升的情形，而Δt2时间内的曲线则表示电路断开时，电流下降的情形，我们知道，由于初级线圈电流的变化，在初级和次级线圈中都会感应出电动势.电流的变化率越大，感应电动势也就越高.由图可见，由于电路断开时电流的变化率比电路接通时电流的变化率要大得多，所以电路断开时感应电动势也比接通时高得多.图2（b）中画出了次级的电动势e2的变化波形.由图可见，在电路接通时（Δt1时间内），感应电动势较小，而电路断开时（Δt2时间内），感应电动势上升至较大的数值.如果次级两端点D、D′相距较近，则感应电动势的正向与负向的值都可使DD′间的空气击穿而发生强烈的火花放电.这时，次级线圈中就有交变电流通过，其电流变化的规律与电动势变化的规律相同，仍如图2（b）所示.但是如果D、D′相距较远，则当电路接通时，次级的感应电动势较小.不足以使空气击穿放电，此时次级线圈没有电流通过；只有当电路断开时，由于次级感应电动势很大，DD′间的空气被击穿放电，次级线圈中才有电流通过.所以这时次级的电流是脉冲的直流电，如图2（c）所示.图2 由于初级线圈的自感系数较大，当电路断开时，电流的变化率又很大，所以此时可产生约几百伏的自感电动势，比直流电源的电压要高得多.而且，因为次级线圈的匝数N2约为初级线圈匝数N1的300倍左右，次级线圈的电压将比初级线圈的电动势高约300倍，所以，次级线圈的电动势可以达到一万伏乃至几万伏的高压.因为学生已经知道自感电动势的大小与电流的变化率有关，所以上述内容可适当的进行补充，以利于学生理解自感及变压器.

第三篇：《电能的输送》教学设计

2.7电能的输送

一．教学目标

1.知识与技能

（1）了解远距离输电的意义。

（2）理解远距离输电中的输电损耗及解决方案。（3）理解远距离输电的模型并能进行计算。2.过程与方法

培养学生的阅读和分析能力． 3.情感、态度与价值观

（1）培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。

（2）介绍我国远距离输电概况，激发学生建设祖国的热情。

二．教学重难点

重点：培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力． 难点：高压输电的道理．

三．教学用具：多媒体课件、黑板． 四．教学过程

（一）引入新课

讲述：前面我们学习了电磁感应现象和发电机，通过发电机我们可以大量地生产电能．比如，三峡电站通过发电机把水的机械能为电能，发电功率可达271.5万千瓦，这么多的电能当然要输到用电的地方去，发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？今天，我们就来学习输送电能的有关知识．

（二）教学探究

一、让学生阅读课本，然后引导学生把导学案上“知识体系梳理”部分的空填上。1.输送电能的基本要求是 可靠、保质、经济

22.设输电电流为I，输电线电阻为r,则输电线上的功率损失为P损Ir.输电线上损失的电压为U损＝Ir.据此，可以有两个途径来减少输电损失。一个途径是 减小输电线上的电阻R，另一个途径是 减小输电电流.3.远距离输电时，提高输电 电压，是减少电能损失的行之有效的办法

4.采用电网供电的优点：可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成本，获得最大的 经济 效益。同时，电网可以减少 断电 的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。

二、让学生分组讨论导学案上“基础学习交流”部分的三个主题内容，然后每组请一学生回答，教师点评总结。基础学习交流

主题1：输送电能的基本要求

问题:(1)输送电能的基本要求是什么？

（2）远距离大功率输电面临的困难是什么？原因是什么？如何解决？

课件展示结论：(1)可靠、保质、经济（2）由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生热量Q，损失一部分电能，同时输电线上有电压降，故又损失一部分电压.主题2：降低输电损耗的两个途径

问题：（1）输电线上的功率损失和电压损失跟哪些因素有关？怎样计算？

（2）降低输电损耗的两个途径是什么？

（3）远距离输电时减少电能损失的最行之有效的办法是什么？

2课件展示结论：（1）P损Ir U损＝Ir（2）降低输电损耗的两个途径：①减少导线电阻R。②减小输电线中的电流。（3）提高输电电压（高压输电），是减少电能损失的行之有效的办法

主题3：远距离输电模型

问题：（1）大型发电站发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？

（2）画出远距离高压输电的原理图，分析基本关系：（教师引导，学生自己推导得出关系式）

I1P1FU1n1I2rP2n2U2线UI3P33n3I4P4n4U4R用

1P2① 功率关系： PP3P4n2I1P4P1P线U3n3I4U4n4I3② 电压电流关系： U1n1I2

③ 输电电流： U2U2U线U3I2I3I线PUPI线＝23线U2U3r线2P线＝I线R线④ 输电线上损失的电功率和电压：

三、例题分析

U线＝I线R线课件展示题目，请学生到黑板上演算解答，教师补充点评。

例

1、一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户。已知发电机的输出功率是500kW，端电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1:5，两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为220V，不计变压器的损耗。求：（1）升压变压器的副线圈两端电压；（2）输电导线上的功率损失；（3）降压变压器原、副线圈的匝数比；（4）用户得到的功率。

例题2学生自己练习，巩固教学效果。

例

2、某交流发电机输出功率为5×10 W，输出电压为U=1.0×10V，假如输电线的总电阻R=10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380 V.（1）画出输电线路的示意图（标明各部分的符号）

（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）

5四、课堂小结：

输电过程电压、功率损失的计算、远距离高压输电的原理图，记住几个基本关系

五、作业布置

教材“问题与练习”1、3、5题

第四篇：选修3-2第五章第5节《电能的输送》教案

选修3-2第五章第5节《电能的输送》教学设计

一、教材分析

讲解电路上的电压损失，是本教材新增加的．目的是希望学生对输电问题有更全面、更深人和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不只一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面．但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深人讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析．教学中要注意掌握好分寸

二、教学目标

1、知识目标

（1）知道“便于远距离输送”是电能的优点之一．知道输电的过程．了解远距离输电的原理．

（2）理解各个物理量的概念及相互关系．

（3）充分理解 ； ； 中的物理量的对应关系．

(4)知道什么是输电导线上的功率和电压损失和如何减少功率和电压损失.(5)理解为什么远距离输电要用高压.2、能力目标

（1）培养学生的阅读和自学能力．

（2）通过例题板演使学生学会规范解题及解题后的思考．

（3）通过远距离输电原理分析，具体计算及实验验证的过程，使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法：理论分析、计算和实验．

3、情感目标

（1）通过对我国远距离输电挂图展示，结合我国行政村村村通电报导及个别违法分子偷盗电线造成严重后果的现象的介绍，教育学生爱护公共设施，做一个合格公民．

（2）教育学生节约用电，养成勤俭节约的好习惯．

三、教学重点、难点

1、重点：（l）理论分析如何减少输电过程的电能损失．

（2）远距离输电的原理．

2、难点：远距离输电原理图的理解．

四、学情分析

学生常常容易将导线上的电压损失面 与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论．可引导学生进行讨论，澄清认识．这里要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考，否则会事倍功半，形快而实慢．

五、教学方法

实验法、学案导学法

六、课前准备：电能输送过程的挂图一幅（带有透明胶），小黑板一块（写好题目）．

七、课时安排 1课时

八、教学过程：

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）、创设情境，导入新课

讲述：前面我们学习了电磁感应现象和发电机，通过发电机我们可以大量地生产电能．比如，葛洲坝电站通过发电机把水的机械能为电能，发电功率可达271.5万千瓦，这么多的电能当然要输到用电的地方去，今天，我们就来学习输送电能的有关知识．

（三）、自主、合作、探究

1、输送电能的过程

提问：发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？如：葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢？很多学生凭生活经验能回答：是通过电线输送的．在教师的启发下学生可以回答：是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的．

出示：电能输送挂图，并结合学生生活经验作介绍．

板书：第三节 电能的输送

输送电能的过程：发电站→升压变压器→高压输电线→ 降压变压器→用电单位．）

2、远距离输电为什么要用高电压？

提问：为什么远距离输电要用高电压呢？学生思考片刻之后，教师说：这个实际问题就是我们今天要讨论的重点． 板书：（高压输电的原理）

分析讨论的思路是：输电→导线（电阻）→发热→损失电能→减小损失

讲解：输电要用导线，导线当然有电阻，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略．列举课本上的一组数据．电流通过很长的导线要发出大量的热，请学生计算：河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧，如果能的电流是1安，每秒钟导线发热多少？学生计算之后，教师讲述：这些热都散失到大气中，白白损失了电能．所以，输电时，必须减小导线发热损失．

3、提问：如何减小导线发热呢？

分析：由焦耳定律 是减小输电线电阻，减小发热，三是减小输电电流 ,有以下三种方法：一是减小输电时间，二．

4、提问：哪种方法更有效？

第一种方法等于停电，没有实用价值．第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难．适用的超导材料还没有研究出来．排除了前面两种方法，就只能考虑第三种方法了．从焦耳定律公式可以看出．第三种办法是很有效的：电流减小一半，损失的电能就降为原来的四分之一．通过后面的学习，我们将会看到这种办法了也是很有效的． 板书结论：（1：要减小电能的损失，必须减小输电电流．）

讲解：另一方面，输电就是要输送电能，输送的功率必须足够大，才有实际意义． 板书：（2：输电功率必须足够大．）

5、提问：怎样才能满足上述两个要求呢？

分析：根据公式 提高输电电压 ．，要使输电电流 减小，而输送功率 不变（足够大），就必须板书：（高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输送电的电能损失．）

变压器能把交流电的电压升高（或降低）

讲解：在发电站都要安装用来升压的变压器，实现高压输电．但是我们用户使用的是低压电，所以在用户附近又要安装降压的变压器．

讨论：高压电输到用电区附近时，为什么要把电压降下来？（一是为了安全，二是用电器只能用低电压．）板书：（3.变压器能把交流电的电压升高或降低）6.远距离输电的实例分析

A.阅读教材了解输电的技术指标 B.物理过程：大型发电机发出的电压不可能符合远距离输电的要求，因此要在发电站内用升压变压器升压，再经过一次高压变电所，二次高压变电所，再输送给不同用户。C.实例分析

发电机的输出电压为220V，输出功率为44KW，每条输电线电阻为0.2Ω，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1：10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路后，再经过10：1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率又各是多少？

分析与解答：输送电路原理图如图。

发电站输出的功率P出是一定的,当以220伏的电压输出时,输出电流应该是：

I=P出/U出=44000W/220V=200A

两条输电线路的总电阻为0.4Ω,则导线上损失的电功率为：

P损=I2r=(200A)2×0.4Ω=16kW

用户得到的电功率为P=P出-P损=44kW-16kW=27kW

在导线上损失的电压为: U损=I2r=200V×0.4Ω＝80V．

用户得到的电压为：U=U出-U损=220V-80V=140V

如果用1：10的变压器将电压升高到2200V后再输送出去，则输出电流为：

I=P出/U出=44000W/2200V=20A

P损=I2r=(20A)2×0.4Ω=160W

用户得到的电功率为P=P出-P损=44kW-160W=43.83kW

在导线上损失的电压为: U损=I2r＝20V×0.4Ω＝8V．

加到用户端变压器上的电压为：U=U出-U损=2200V-80V=2192V

经过变压器降压后输送给用户的电压为：219.2V．

引导学生看课本，了解我国输电电压，知道输送电能的优越性．

（四）反思总结，当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。反思：课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好．希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法

（五）发导学案、布置预习。

九、板书设计

第三节 电能的输送

高压输电的原理

要减小电能的损失，必须减小输电电流 输电功率必须足够大．

(3)高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输送电的电能损失． 2.变压器能把交流电的电压升高或降低

3.远距离输电的实例分析

十、教学反思

1.在本节课的教学设计上能体现出课改精神，重在过程，重在发现，而不是象以前只重结论。

2.采用探究式教学法。体现了学生的主体地位。让学生主动参与其中而不是被动接受教师的结论。

3.最后的实验设计能令学生深刻意识到高压输电的效果。

4.老师教态自然，语音、语速等不错。

5.时间控制上有待改进，有点前松后紧。

6.个别概念（如P总不变）强调得不够。

十一、学案设计(见下页)

第五篇：电能教案

第八章 电功率

第一节 电能(详案)

八年级下学期

教学目标：

1、知识与技能

知道电能及其单位，知道电能表的作用、读数方法。知道电源和用电器工作过程中能量的转化情况。

2、过程与方法

体验电能可以转化为其他形式能。

3、情感态度和价值观

了解电能和我们生活的关系，有节约用电的意识。重点：电源和用电器工作过程中能量的转化情况。难点：电能表的相关知识。

教学准备：电能表实物一个，课件。教学过程如下：

一、导入新课

师:请同学们把教材打开36页观看彩图并找同学读一下37页本章的章首语部分的内容.(学生读,完毕请坐),通过刚才的阅读大家知道了彩图上的这些风车是用来发电的,我们日常生活中天天都用到电,设想一下如果因为施工原因造成我们的周围停电一周,我们的生活将会是怎样的?或者说对我们会产生什么样的影响? 生:(学生讨论做答)晚上没有电不能写作业看书、室内也看不清物体,不能做饭看电视上网等。师：通过刚才同学们举的例子我们已知道，电对我们的生活来说非常重要，电作为一种清洁能源，今天我们的人类已经离不开它了，本节课我们就来学习一下与我们生活息息相关的电能，第八章电功率第一节电能，（板书）

二、揭示学习目标：

1、知道电能及其单位。

2、知道电能表的作用、读书方法。

3、知道电源和用电器工作过程中能量的转化情况。

三、学生自学：请同学们认真阅读教材38—40页上的内容，（3分钟时间）之后回答思考题：

1、物理学中常见的能量单位是什么？千瓦时与它之间有什么关系？“生活中”电能的单位是什么？

2、测电能用什么仪器？它怎样进行读数？

3、一度电的作用有多大？（学生阅读完毕，找同学回答思考题）

四、电能来源

师：你知道生活中的电能有那些来源吗？

生：水力发电厂、火力发电厂、风力发电厂、核能发电厂„另外还有各种各样的电池

师：同学们举的例子都很好，自然界当中各种各样的能如水能、风能、太阳能等等都能转化为电能（观看电厂幻灯图片）目前我国已建成投入生产的核电站有浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站，还有正在建设中的辽宁省瓦房店市的核电站，也是我国东北地区第一座核电站。在电厂中都是通过发电机把其他形式的能转化为电能。另外一种电能来源就是各种各样的电池，如干电池和铅蓄电池，（观看电池幻灯图片）这些电池都是把化学能转化为电能，无论是电厂中的发电机还是电池它们都是电源，总的说来都是把其他形式的能转化为电能，供各种产业和日常生活使用，点时时刻刻在我们服务，无论我们走到哪里都可以看见电能在工作，这些电能就是通过用电器来进行消耗的，下面我们就来看一下生活中的一些常用的用电器，（观看用电器幻灯片）找同学来判断它们都是将电能转化为什么能了？

生：电灯（电能转化为光能）电动机（电能转化为动能）等等。

五、电能单位

师：我们家里都有这些用电器，每天都在消耗电能，不同的家庭用电器的多少不同消耗的电能也不尽相同，有的家庭消耗的电能多，有的消耗就少，同学们也常听父母说上个月家里用了多少度电，交了多少电费，这里所说的度就是电能的单位，它的学名叫做千瓦时，符号kW·h，电能是能量的一种，国际上常用的能量单位是焦耳，简称焦，符号J，千瓦时和焦

6之间的换算关系是：1kW·h=3.6×10J它的换算由来下节课我们学习电功率时再进行推导，一千瓦时要比一焦耳大得多。

六、电能表

师：在前面的学习中我们知道测量导体电流用电流表，测量导体两端电压用电压表，本节我们学习的是电能，它也可以测量出来，就用电能表，电能表是用来测量用电器在一段时间内所消耗电能多少的仪器，我这有一个电能表（出示电能表，同时观看幻灯片）我们共同来看一下它的面盘，最顶端有显示数字的窗口，前4位是黑色窗口，最后1位是红色窗口，说明前4位是整数，最后一位是小数，窗口边上写有kW·h，说明读取的数值是以千瓦时为单位的，电能表的中间部位有一个铝质圆盘，电能表工作时它进行转动，圆盘下面写有该电能表的一些重要参数。另外还有智能IC卡电能表（观看幻灯片）用户买来IC卡后插入电能表，电能表工作时读取其中的金额，一旦金额用完，电能表自动切断电路，这时用户到银行为卡进行充值，重新插入，还有电子式电能表，（观看幻灯片）它内部没有铝质圆盘，靠内部电子电路进行计数。

师：下面我们来了解一下电能表上的一些重要的参数（出示幻灯片）如：220V、10（20）A、600R/ kW·h、50Hz 生：学生对以上参数作答。

师：生活中，电工师傅收取电费时都要记录月初和月末的电能表的示数，这样月末和月初两次读数之差就是该月所用电的度数，下面我们做一道例题，（小明家电能表月初的读数是3624.5，月末的读数是3644.3，则他家本月消耗了多少电能？）生：做题。

师：在生活中电工师傅为了收缴电费的方便，电能表最后一位小数部分通常不读，但是在我们的计算当中必须读出来。

师：电是我们生活中最重要的资源，社会需求也很大，1度电究竟有多大的作用，我们共同来认识一下，（观看幻灯片）我国是世界能源需求的大国，对电的需求日益紧张，我们每个人都应该有节约用电的意识，为节约一度电我们要从一点一滴做起。

师：用电器工作时，有电流通过用电器，用电器就把电能转化为其他形式的能，如：电动机工作时，把电能转化为动能，我们可以说电流通过电动机在做功，电炉子工作时，把电能转化为热能，我们也可以说电流通过电炉子在做功，因此，电流做功的过程就是把电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能，电流做的功就叫做电功，用字母“W”表示，生活中我们常说用电器消耗了多少电能，而很少说电流做了多少功，其实两种说法是一样的，那么电功的单位就和电能的单位是一样的，是焦耳也可以是千瓦时。

生：总结本节所学的知识。（教师指导）

板书：

第八章电功率

第一节 电能

一、电能：单位：千瓦时

符号：kW·h

能量：单位：焦耳

符号：J 61kW·h=3.6×10J

二、电能表读数：一段时间内前后两次读数之差。

三、电功：电流所做的功。用符号：“W”表示。单位：焦耳或千瓦时。

提示：与本节课有相应的powerpoint课件，也是本人所做，在课件中心网站www.xiexiebang.com上本节课件ID是224673电能。

由于本人水平有限，还请大家多多指导！谢谢大家。