上海科技版九年級18.3電能的輸送教學設計18.3電能的輸送教學設計物理學科的核心素養是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質，是學生科學素養的關鍵成分。本節課的設計旨在從物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任四個方面，通過本節課的學習形成關于電能的輸送的基本能量觀念；基于經驗事實建構模型；從不同角度思考問題，追求科技創新，了解歷史發展的必然性，理解科學技術社會環境的關系，熱愛自然，珍惜生命，具有保護環境、節約資源、促進可持續發展的責任感。一、教材分析：本節課是上海科技版九年級物理第十八章電能從哪里來，第三能的輸送。 本章從電能的產生開始，首先讓學生認識常見的電源，了解常見的發電方式，從而引發學生探究發電機為什么能發電，并通過科學探究怎樣產生感應電流，知道發電機的發電原理。在本節課，重點了解電能是怎樣從發電廠輸送到用戶端，并讓學生進一步了解安全用電常識。需要從感性上認識到高壓輸電可以減小電能的損耗，提高電能的輸送效率,并了解高壓觸電及其防護。二、學情分析：本節課， 電能的輸送對學生來說，可謂是又愛又怕。說怕，從小就被家長告知，電很危險，而本節課的高壓輸電，更是讓學生談虎色變；說喜愛，是因為在日常生活中已有了一定的感性認識，知道遠距離輸電要進行高壓輸電，沒有高壓輸電，就怎么會有我們現代人的幸福生活。電從哪里來？身邊高高聳立的鐵塔是做什么用的？為什么要高壓輸電？這太讓人好奇的。對電能的來歷的好奇總是可以戰勝內心對電的畏懼，促使學生積極認識高壓輸電。三、教學目標知識與技能：1、知道采用高壓輸電的目的2、了解電弧觸電和跨步電壓觸電，提高安全防范意識。過程與方法1、經歷科學分析，解決遠距離輸電問題，知道遠距離輸電采取高壓輸電，減小電能的損耗。2、利用所學知識，通過搭建高壓輸電模型，了解遠距離電能的輸送模式。情感態度和價值觀1、增加對物理學的親近感，保持對物理和生活的興趣。2、增進交流與合作的意識。3、體會物理學“來源生活，服務社會”的宗旨。四、教學重點、難點（1）重點：知道高壓輸電的作用，了解電弧觸電和跨步電壓觸電（2）難點：采取高壓輸電的原理；怎樣直觀讓學生認識電弧觸電和跨步電壓觸電。五、教法的選擇1、將被動觀察改為主動思考，將演示實驗改為學生設計方案解決問題。2、探究模式：創設情境發現問題提出猜想制訂方案實驗探究 交流評估解決問題。六、教學過程課題18.3電能的輸送課時1課時教學環節教師活動學生活動設計意圖新課引入現代人的生活已經離不開電了，電給我們帶來了很大的方便。Ppt展示圖片，學習，工作，城市建設。大量的電能從哪里來呢？發電廠輸出的電能又是如何輸送到千家萬戶呢？感受電力的重要作用,思考電能的輸送從生活走向物理，引起學生對生活對社會的關注，進一步思考電能的輸送。新課教學（1）模擬發電廠給近處和教室遠處的同種規格的燈泡供電,創設情境，提出問題：為什么遠距離的燈不能正常工作？啟發學生思考。觀察現象，發現同樣的電源，距離遠了，用電器不能正常工作。意識到生活實際中輸電線不可以認為是理想導線，電阻不可忽略不計。創設情境，使學生從實驗室走向生活，理論與實際產生沖突。新課教學（2）從現象到模型，原來實際生活中的導線不像我們實驗室中的理想導線。距離比較近的時候電阻可以忽略，電路中只有一個用電器就是燈泡；可是當距離比較遠的時候，導線的電阻是不可以忽略不計的，相當于燈泡與電阻串聯。Ppt中給出電路圖，建立模型。為了便于研究，這段電阻比較大的電阻絲來代替遠距離輸電線上的電阻，模擬給同樣規格的燈進行遠距離輸電。引導學生利用已有的知識分析問題：串聯電路總電壓等于各個用電器兩端的電壓之和，總電壓一定，導線上電阻分得了一部分電壓，燈兩端的電壓就變小了，燈自然就不能正常工作。設法解決問題：如何讓遠距離的燈亮起來？動手演示操作，斷開近距離的開關，加大電源電壓。引導學生分析問題，采用加大電源電壓的方法雖然燈亮了，但是導線也變紅了，說明導線上產生了大量的熱量，能量是守恒的，說明導線上也損失了大量的電能。根據焦耳定律,Q=I2Rt(板書)，時間一定時，如果輸電距離更遠，輸電電流更大，輸電線上損失的電能就更多，這直接導致輸電成本高！拋出矛盾：是否進行遠距離輸電？介紹我國國情：幅員遼闊，能源分布不均，西部地區集中了百分之八十的水能，光能，風能等清潔能源，而百分之七十的用電負荷分布在東部地區。解決能源問題，我們必須要進行遠距離西電東送。結合焦耳定律分析：如何減小輸電線上電能的損耗？引導學生從R，T，I三個角度去思考解決方案在其他兩個因素一定時，導線電阻減小為原來十分之一，輸電線上電能損耗減小為原來十分之一，可是，在導線電阻和通電時間一定時，當輸電電流減小為原來的十分之一時，輸電線上電能損耗將減小為原來的百分之一。看來減小輸電電流對減小輸電線路中電能的損耗更為有效。拋出矛盾：由于遠距離輸電線的電阻與燈泡是串聯的，減小輸電線中的電流，燈的電流也會跟著減小，燈就不能正常工作了。能否既減小輸電電流，又能保證燈泡的電流仍能達到正常發光的電流呢？ 對同學們來說這確實挺難解決的，這個問題也一度成為遠距離輸電面臨的最大困難。觀察模擬遠距離輸電，發現距離遠了，導線電阻大了，燈依然不能正常工作利用已有的知識分析遠距離輸電燈不亮的原因。合作討論解決方案， 得出方法：加大電源輸出電壓觀察遠距離燈的亮度，以及模擬遠距離電路中的現象，發現等變亮了，同時模擬遠距離輸電電路中的電阻絲也發紅了。觀察現象，發現電壓增大，輸電線變紅，輸電線上產生電能損耗，導致輸電成本高。知道遠距離輸電的必要性交流討論發現的問題，根據Q=I2Rt，保證供電時間的前提下，可以通過減小導線電阻，和減小輸電電流來減小輸電線上的熱損耗。繼續思考如何減小輸電電流，遇到思維矛盾。從生活又走進實驗，利用已有的知識儲備，進行模擬驗證，用科學思維，解決問題。通過演示實驗，學生的直觀的看到遠距離直接輸電的問題。根據能量守恒定律，發現輸電線上的熱損耗。培養物理學能量觀念。從課堂走向社會，樹立可持續發展的責任感利用已有的知識儲備，提出解決問題的思路。遇到矛盾，激發學生辯證分析問題，探索解決方案。新課教學（3）提出解決方案：今天給大家提供兩個設備，接入電路中，看能否達到想要的效果。請大家看面前的實驗板， 電路一：近距離輸電線路；電路二：未安裝特殊設備的遠距離輸電線路；電路三：安裝特殊設備的遠距離輸電線路。為了模擬遠距離輸電，我們用電阻比較大的電阻絲來等效替代遠距離輸電線。電源電壓已經調至4V，請同學們，依次閉合三路開關，我們一起來觀察現象。待會兒，我們只閉合電路三的開關，測出這條電路中遠距離輸電線路中的電流I線以及燈泡的電流I燈，結合焦耳定律分析輸電線上電能的損耗。還要測出遠距離輸電線兩端的電壓Uab，Ucd以及燈泡兩端的電壓Uef，結合電源輸出電壓4V做對比，（ppt8）看看有什么新的發現。介紹鉗口式萬用表的使用方法。指導學生積極展開實驗，準確測量，認真分析，得出結論。介紹特殊設備為變壓器組織學生利用變壓器給遠距離的燈泡供電。總結遠距離輸電模型：！采用這種模式進行輸電，必須是交流發電廠輸出的電，先經過升壓變壓器，升高電壓，為保證用電器正常工作，入戶之前，必須經過降壓變壓器將電壓降低，而中間遠距離輸電線上的電壓很高，為高壓線路。這就是我們目前普遍采用的遠距離輸電模式：高壓輸電利用這種模式進行遠距離輸電，要保證用電器正常工作，電源必須輸送一定的功率，根據P=UI，P一定，想要減小輸電電流來降低輸電線路中電能的損耗，就要提高輸電電壓。目前，我國的遠距離輸電采用的電壓有高壓，超高壓。還有特高壓。對比電路二和電路三，相同的電壓，加入設備后，能給遠距離的燈供電，并且不影響近距離的燈工作。仔細研究電路三，通過測量輸電電流和燈的電流分析此時遠距離輸電線上電能的損耗。再測量電壓值分析設備一和設備二的功能。比較U總，UAB，設備1的功能： 升高（升高/降低）電壓；比較UCD，U燈，設備2的功能： 降低 （升高/降低）電壓；進一步分析數據可以得出：輸出功率（P=UI）一定，輸電電壓提高，輸電電流較小，根據焦耳定律（Q=I線2R線t）在R線、t一定時，輸電線上的電能損耗較小。自主閱讀課本加油站內容，了解變壓器的工作原理，作用，以及工作特點。現場活動：連入變壓器，為遠距離的用電器供電。建立高壓輸電模型進一步了解高壓輸電原理，了解輸電電壓等級通過觀察現象和動手測量，分析數據，發現高壓輸電的原理以及作用。避免了單純理論分析，化解教學難點。基于核心活動，學以致用。基于核心活動，建立模型，加深對高壓輸電模型的認識。從理論走向實際，認識目前高壓輸電電壓等級新課教學（4）高壓觸電及防護：演示實驗：高壓電擊穿空氣，絕緣橡膠點亮日光燈分析現象，介紹高壓電弧觸電。引導學生將線路架高，培養安全意識播放flash介紹跨步電壓觸電。觀看演示實驗，認識高壓電對絕緣防護要求很高，了解高壓電弧觸電。建立安全意識。架高“高壓線”排除安全隱患觀看flash了解跨步電壓觸電。相互交流討論，聯系生活實際，說一說如何做好防護工作，避免高壓觸電。通過實驗直觀認識高壓電的危害，加強安全防護意識。新課教學（5）播放ppt圖片，展示電力工人的日常工作瞬間生：觀看ppt電力歷史觀看圖片，了解電人的日常工作。致敬電力工作人員，節約用電。自覺維護電力公共設備。以及輸電歷史培養社會責任感，從課堂到生活，讓學生感受幸福生活，珍惜生活，感恩生活了解歷史，感受科技發展對人類生產，生活帶來的巨大變化。同時培養學生愛國精神，積極科學探究，為民族，為國家發展做貢獻。小結組織學生進行課堂小結，說一說，你學到了什么？結束語：同學們，大膽想象，積極的探索，燃燒你的小宇宙吧，相信你一定可以成為自己的太陽，無需憑借誰的光芒，既可以照亮自己，也可以溫暖天地一方（音樂：我的天空）課堂小結作業了解無線輸電，思考如何將源源不斷的太陽能以電磁波的形式輸送到地球的各個角落。思考啟發學生了解科技前沿不斷探索。板書設計18.3電能的輸送一、高壓輸電二、高壓觸電及防護1、電弧觸電2、跨步電壓觸電3、防護 評價與反思