人教版 (2019)选择性必修 第二册第三章 交变电流4 电能的输送教案及反思

大单元教学设计说课稿《3.4 电能的输送》

一、教材分析

①本节课的主要内容是讲解电能的输送，涉及电力系统、输电线路、电能损耗等方面的知识。

②本节课的教学目标是让学生了解电力系统的基本组成，掌握输电线路的基本原理及降低电能损耗的方法。

③教材内容紧密结合实际生活，让学生通过学习本节课，了解日常生活中电能的输送过程及其重要性。

④通过本节课的学习，学生可以掌握电能输送的原理，为后续学习其他相关内容奠定基础。

二、学情分析

①学生在学习本节课前，已经掌握了电路基本知识、交流电、变压器等相关内容，具备一定的学习基础。

②学生对于电力系统的了解较为有限，需要通过本节课的学习加深对电能输送原理的理解。

③学生具备一定的实践能力和探究精神，可以通过实验或课后拓展活动进一步巩固本节课的知识。

④部分学生可能对电能损耗的原因和降低损耗的方法感兴趣，可以在教学过程中重点关注这些内容。

三、核心素养

1.物理观念

①理解电能输送过程中的基本原理，认识到电能在输送过程中可能发生的损耗。

②掌握降低电能损耗的方法，了解电力系统优化的重要性。

③理解电力系统的基本组成和运行原理，为后续学习其他相关内容打下基础。

2.科学思维

①学会分析电能输送过程中可能出现的问题，如电能损耗、电力系统的稳定性等。

②培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，如降低电能损耗、提高电力系统效率等。

③学会运用相关知识分析电力系统中不同部件的作用及其重要性。

3.科学探究

①通过实验验证电能输送原理，加深对电能输送过程的理解。

②探讨电能输送过程中的关键技术，如高压输电、智能电网等。

③研究降低电能损耗的方法，如选择合适的导线材料、提高输电线路的电压等。

4.科学态度与责任

①培养学生关注节能减排的社会责任意识，关心能源问题和环境保护。

②鼓励学生具备积极探究的精神，勇于挑战电力系统中的技术难题。

③培养学生形成科学的思维方法和严谨的学术态度，以客观、理性的方式分析问题。

四、教学重难点

1.重点

①掌握电力系统的基本组成和运行原理。

②理解输电线路的基本原理及降低电能损耗的方法。

③了解高压输电、智能电网等电能输送过程中的关键技术。

2.难点

①如何让学生深入理解电能在输送过程中可能发生的损耗以及降低损耗的方法。

②如何培养学生关注节能减排的社会责任意识，关心能源问题和环境保护。

③引导学生运用物理知识解决实际问题，提高电力系统效率。

五、教学环节

1.导入新课

①让学生思考家中用电设备的电源是如何传输到家中的，引导学生了解电能的输送过程。

②让学生观察城市中的高压输电线路，引发学生对电能输送的兴趣。

③让学生了解输电线路的主要结构，进一步探讨其作用和特点。

④引导学生了解智能电网在现代社会的应用，说明电能输送的重要性。

⑤让学生分析电能在输送过程中可能发生的损耗，讨论降低损耗的方法。

2.主干知识导引

①电力系统的基本组成和运行原理：电力系统主要包括发电、输电、变电和配电四个部分，这些部分相互协作，保证电能有效地从发电厂输送到终端用户。

②输电线路的基本原理及降低电能损耗的方法：输电线路在电源与负荷之间传送电能。降低电能损耗的方法包括选用合适的导线材料、增大导线截面积、提高输电电压等。

③高压输电的原理及其优点：高压输电是通过提高输电电压来降低输电过程中的电流，从而减少线路电阻产生的损耗。高压输电能有效降低线路损耗，提高电能传输的效率。

④智能电网的原理及其作用：智能电网是通过信息通信技术、传感技术等实现对电力系统的实时监控和优化调度，提高电力系统的运行效率和可靠性。

3.主要知识详解

①电力系统的组成：发电、输电、变电和配电，各部分相互协作，确保电能从发电厂到终端用户的有效传输。

②输电线路的作用：在电源与负荷之间传送电能，保证电力系统正常运行。

③电能损耗的主要原因：电阻、电感、电容等因素导致的损耗。

④降低电能损耗的方法：选用合适的导线材料、增大导线截面积、提高输电电压等。

⑤高压输电的原理：提高输电电压，降低输电过程中的电流，减少线路电阻产生的损耗。

⑥高压输电的优点：有效降低线路损耗，提高电能传输的效率，减轻输电线路的负担。

⑦智能电网的原理：利用信息通信技术、传感技术等实现对电力系统的实时监控和优化调度。

⑧智能电网的作用：提高电力系统的运行效率和可靠性，实现绿色、高效、安全的电能输送。

4.知识总结

①电力系统包括发电、输电、变电和配电四个部分，各部分相互协作，确保电能的有效输送。

②电能输送问题一般离不开升、降压变压器，这时除用变压器的电压比或电流比公式外，最好画出电能输送示意图，这样便于分析问题和解决问题。输电线上流过的电流(输送电流)I送，对有升、降变压器电能输送问题的情况，有以下几种求法：① ，其中，“”为最后一个升压变压器的次极线圈电压，也即电能输送电压。②。

5.常用的几种输电模式：

①低压输电

输电功率为100kw以下，距离为几百米以内，一般采用220V的电压输电

②高压输电

输电功率为几千千瓦以下，距离为几十千米到几百千米，一般采用35kV或110kv的电压输电

③超高压输电

输送功率为10万千瓦以上，距离几百千米，需采用220kv或更高的电压输电