远距离输电教学设计

课题：电能的输送

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教学过程教师活动学生活动设计意图

一：新课引入

（从生活走向物理）

上课，同学们好，请看一段新闻。

(师生共同观看视频，居民生活用电遇到的一些问题。)

为了解决这个问题，就学习今天的课程：电能的输送。（板书：

电能的输送）

请看一组图片：

各种电厂一般在这些不同的地方，而用户一般离电厂都比较遥

远，这就需要我们把电厂的电能输送到比较遥远的用户端去。

提出问题：如何输送电能呢？

有兴趣地观看，

回答：用输电导线把电源和用电设备连起来，就可以

输送电能了。

引起学

生的疑问与

好奇.

二：进行新课

（物理理论分析与实验探究）

观察远处灯泡较暗的现象，分析远处灯泡较暗的原因。

提出让

我们就以6V的交流电源作为电厂，电阻丝来代替长导线，以

灯泡为用户来模拟一下输电过程，探究怎样才能更加合理的输送

电能。请同学们设计电路，来完成远距离输电。要求同学们观察

并按照思考出现现象的原因。

（走动检查学生连接的情况，表扬连接正确的。发现有的同

学把灯泡直接用导线与电源连接了起来。）

为什么这样连接？

看到同学们有两种连接方式，部分同学把灯泡与电源直接用

导线连接起来。并且我们看到：用导线直接连接电源的灯泡较亮，

用了电阻丝连接电源的灯泡较暗。即：近处的灯泡较亮，远处的

灯泡较暗。

请同学们思考：同是用6V的电源对灯泡进行供电，为什么远

处的灯泡较暗呢？

（学生按照老师提出的要求作实验，会出现以下两种

连接方案。）

学生回答：有的用户还离电厂比较近，所以就用导线

直接连接起来了。

灯泡B不能正常工作的原因时灯泡两端的电压较小，

低于额定电压。因为远处的需要的导线长，电阻较大,所以

长导线上面分得了一部分电压！

教师创设

发现问题的

情景

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灯泡能正常工作的方案。

分析远处灯泡较暗的原因，找出解决灯泡较暗的办法。

如何让远处的灯泡正常发光（解决如何让远距离处的用电器正常工作）

(教师提出电压损失的概念)：输电导线有电阻，则电流

流过导线时，导线上分担电压，致使输电线路的末端得到的电压

U’比起始端电压U低，（电阻造成的电压降ΔU=IR）这个差值叫

输电线路的电压损失ΔU=U-U’

那我们如何让这个远处的灯泡正常发光呢？有几种方案？（板

书：如何让远处的灯泡正常发光）

分析方案一：减小导线的电阻来减小导线上的电压损失。请同

学们讨论分析这种方案是否可行，并形成统一结论，由小组代表

发言,并完成相应的板书。

分析的非常漂亮，掌握了电阻定律的规律，还能应用。

下面我们就来分析方案二：（提高电压输电）

发电厂发出的电能的电压一般为定值并且不能和用户直接匹

配。就需要通过变压器变压之后对用户供电。请同学们设计电路

图，讨论，比较，然后拿出更为合理的方案。请******说明选择

方案的原因。

*****同学回答的很好，对变压器的工作情况和欧姆定律的应

用掌握的很到位。

学生回答：方案一：减小导线的电阻输电

方案二：提高电压输电

由于导线的电阻，根据电阻定律R=ρ

S

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，所以减小

电阻的方案，有三种方法:（板书内容）

1、换电阻率小的材料

2、增大导线的横截面积

3、让输电距离缩短

（学生回答）对以上的方案分析判断会出现的结果：

一是昂贵，稀缺，材料无法充足供应，并且也不能让电阻

减小很多；二是耗费材料，浪费资源，架线困难；三是距

离问题无法实现。

由于长导线电阻较大，会分得较多的电压，所以要用

升压变压器。

第一种方法比较合理，因为提高电压可以减小电流，

如果是第二种方案，就会导致输电线上的电流过大，让导

线产生大量的热。

目的是

电阻定律的

知识:导线的

电阻与导线

的长度、横截

面积、材料的

关系。通过分

析面积增大

后的结果，增

强学生的节

约意识，环保

意识。

学生通过

实验探究，

发现问题

通过问题

设置和过程

推理，提高学

生的推理能

力。

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通过分析，让同学完成这个远距离输电的电路图，分析电功率和电压的损耗，验证电路的工作情况。

现就用刚才选择的方案提高电压直接对灯泡进行供电。

请同学们仔细观察灯泡、电压表、导线来思考出现这些现象

的原因。

(教师完成实验，让部分用电器正常工作，打开另外的用电器；

然后再关闭一些用电器)

请同学思考讨论，回答问题，并完成相应的板书。

感谢******同学，观察的非常仔细，分析的条理和逻辑关系

也特别清楚。这种都不行，那另一种就更不可以了。

通过刚才的分析和实验，我们可以看到：发电站的输送

功率取决于用户消耗的功率，不是由发电站输出

的功率决定用户和线路消耗的功率。所以我们就从用

户端入手来分析这个输电过程。由于我们输电的基本目的首先是

让用电器正常工作，也就是说要让用户端的功率为定值，其次就

是要让导线上的电压损失和功率损失减小。请同学们从这个角度

思考想办法完成输电电路图。

（学生回答）确实可以让用电器正常工作，但是出现

了输电线变红、冒烟说明通过导线的电流太大，导线两端

的电压太大，导致导线发热的电功率很大，浪费了电能，

还可能让导线熔断。也出现了开关关闭后，用户端的电压

明显升高，并且高于用户的额定电压，多开一个用电器，

用户端的电压减小，说明用户端的电压不稳定。

造成的结果（板书内容）

1、提高电压确实可以让用电器正常工作。

2、通过导线的电流过大功率损失太大。

3、导线上的电压损失太大。

4、用户端的电压不稳定。

通过以上分析发现，提高电压直接对用电器进行供电，

不可取！

学生按照刚才的思路想办法画出用户端的电路图，然

后再结合前面电厂端的输出电路画出完整的电路图。

通过分

析，讨论，培

养学生的合

作能力，分析

能力，和逻辑

推理能力。

引导学

生从电压和

能量的角度

来思考问题，

掌握远距离

输电的基本

方法。

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