4.電能的輸送教學設(shè)計高中物理人教版2019選擇性必修第二冊-人教版2019主備人備課成員設(shè)計思路本節(jié)課以“電能的輸送”為主題，緊密結(jié)合人教版2019選擇性必修第二冊內(nèi)容，通過實驗演示、理論講解和實際應用相結(jié)合的方式，引導學生深入理解電能輸送的基本原理和實際應用。課程設(shè)計注重理論與實踐相結(jié)合，強化學生動手操作能力和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生對電能輸送領(lǐng)域的興趣和認知。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生運用物理知識解決實際問題的能力，提升科學思維和科學探究素養(yǎng)。通過電能輸送的學習，增強學生對于能量轉(zhuǎn)換、能量損失和能量效率的認識，培養(yǎng)其科學態(tài)度和社會責任感，同時加強學生團隊合作和溝通表達的能力。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學生在進入本節(jié)課之前，已具備基本的電磁學知識，包括電流、電壓、電阻等概念，以及歐姆定律等基本規(guī)律。此外，他們對能量守恒和能量轉(zhuǎn)換也有初步的了解。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

高中學生對物理學科普遍具有好奇心和探索欲，對于電學內(nèi)容尤其感興趣。學生的學習能力較強，能夠通過觀察、實驗和理論分析來學習新知識。學習風格上，大部分學生偏好通過實驗和直觀演示來理解物理現(xiàn)象。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學生在理解電能輸送過程中的能量損失和傳輸效率時可能遇到困難，因為涉及到復雜的概念和公式。此外，對于非電學背景的學生來說，電磁感應和變壓器等概念可能較為抽象。學生在解決實際問題時可能缺乏足夠的實踐經(jīng)驗和邏輯推理能力，導致應用知識解決實際問題的能力不足。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學方法與手段教學方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解電能輸送的基本原理，引導學生逐步理解相關(guān)概念。

2.討論法：組織學生圍繞電能傳輸中的能量損失和效率問題進行討論，培養(yǎng)批判性思維。

3.實驗法：通過實驗演示電能傳輸過程中的實際操作，增強學生對知識的直觀理解。

教學手段：

1.多媒體演示：利用PPT展示電能傳輸?shù)膭赢嫼蛨D表，直觀展示復雜概念。

2.互動軟件：運用教育軟件進行模擬實驗，讓學生在虛擬環(huán)境中操作，加深理解。

3.現(xiàn)場實驗：組織學生進行實際操作，通過親身體驗鞏固理論知識。教學過程1.導入（約5分鐘）

激發(fā)興趣：

-提出問題：“電能是如何從發(fā)電站輸送到我們家的？在這個過程中會有哪些損失？”

-展示圖片或視頻：展示高壓輸電線路，引起學生對電能輸送的興趣。

回顧舊知：

-回顧電流、電壓、電阻等基本概念。

-簡要回顧能量守恒定律和能量轉(zhuǎn)換的基本原理。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

講解新知：

-詳細講解電能輸送的基本原理，包括輸電線路的電阻、電流與電壓的關(guān)系等。

-引入理想化和實際情況的對比，讓學生理解輸電線路中存在的能量損失。

舉例說明：

-通過具體案例，如高壓輸電線路的設(shè)計，說明輸電效率和能量損失的計算方法。

-展示變壓器在電能輸送中的應用，解釋其如何提高輸電效率。

互動探究：

-分組討論：學生分組討論如何減少輸電過程中的能量損失。

-實驗演示：教師進行電能輸送效率實驗演示，讓學生觀察和記錄數(shù)據(jù)。

3.鞏固練習（約20分鐘）

學生活動：

-學生進行小組合作，設(shè)計一個電能輸送系統(tǒng)，并計算其理論上的輸電效率。

-學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析實際輸電效率與理論值的差異。

教師指導：

-教師巡回指導，解答學生在設(shè)計和計算過程中遇到的問題。

-教師點評學生的設(shè)計方案，提供改進建議。

4.拓展延伸（約15分鐘）

-介紹電能輸送中的新技術(shù)，如超導材料的應用。

-討論電能傳輸對未來能源結(jié)構(gòu)的影響。

5.總結(jié)與反思（約5分鐘）

-學生分享自己在學習過程中的收獲和遇到的問題。

-教師總結(jié)本節(jié)課的重點內(nèi)容，強調(diào)電能輸送的重要性。

-鼓勵學生在日常生活中關(guān)注電能的使用和節(jié)約。

6.課后作業(yè)（約10分鐘）

-布置相關(guān)練習題，鞏固學生對電能輸送知識的理解。

-安排課后閱讀材料，讓學生進一步探索電能輸送的領(lǐng)域。

注意：以上時間為估算，實際教學時間可根據(jù)學生情況和課堂氛圍適當調(diào)整。學生學習效果學生學習效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.理解和掌握電能輸送的基本原理：

學生通過本節(jié)課的學習，能夠理解電能從發(fā)電站到用戶的傳輸過程，包括電流、電壓、電阻等基本概念的應用，以及輸電線路的損耗和能量轉(zhuǎn)換的原理。他們能夠解釋電能傳輸過程中的能量損失，如電阻損耗、電磁感應損耗等。

2.能力提升：

在本節(jié)課的學習過程中，學生的科學思維能力得到了鍛煉。他們學會了如何運用理想化和實際情況的對比來分析問題，提高了邏輯推理和批判性思維能力。

3.實踐操作能力：

通過實驗演示和模擬實驗，學生不僅理解了理論知識，還提升了動手操作能力。他們學會了使用相關(guān)實驗器材，記錄和分析數(shù)據(jù)，培養(yǎng)了實驗設(shè)計能力和科學探究能力。

4.應用知識解決實際問題的能力：

學生能夠?qū)㈦娔茌斔偷闹R應用到實際情境中，如分析高壓輸電線路的設(shè)計、計算實際輸電效率等。這種能力的提升對于他們未來的學習和工作具有重要意義。

5.團隊合作與溝通能力：

在小組討論和實驗操作中，學生學會了如何與他人合作，共同解決問題。他們學會了有效溝通，表達自己的觀點，同時也尊重他人的意見，這些都是未來社會交往中不可或缺的技能。

6.對電能輸送領(lǐng)域的興趣和認知：

通過學習電能輸送的相關(guān)知識，學生對這一領(lǐng)域產(chǎn)生了濃厚的興趣。他們了解了電能傳輸在現(xiàn)代社會中的重要性，認識到節(jié)約能源和保護環(huán)境的重要性。

7.科學態(tài)度和社會責任感：

學生在學習過程中，不僅學會了如何從科學的角度分析問題，還培養(yǎng)了科學態(tài)度和社會責任感。他們認識到電能輸送對經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的影響，愿意為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。

8.知識體系的構(gòu)建：

本節(jié)課的內(nèi)容與課本中的相關(guān)知識點相銜接，有助于學生構(gòu)建完整的物理知識體系。他們能夠?qū)㈦娔茌斔偷闹R與其他物理概念，如電磁感應、變壓器等聯(lián)系起來，形成系統(tǒng)化的知識結(jié)構(gòu)。板書設(shè)計①電能輸送基本原理

-電流（I）

-電壓（U）

-電阻（R）

-歐姆定律（U=IR）

-能量守恒定律

-能量轉(zhuǎn)換

②輸電線路損耗

-電阻損耗（I2R）

-磁場能量損耗（電磁感應）

-輸電線路的效率（η）

③輸電設(shè)備與技術(shù)

-變壓器（提高電壓，降低電流）

-超導材料（減少電阻損耗）

-高壓輸電線路（降低線路損耗）

④實驗與計算

-輸電效率計算公式

-實驗數(shù)據(jù)記錄與分析

⑤應用與影響

-電能傳輸對經(jīng)濟的影響

-電能傳輸對環(huán)境的影響

-節(jié)能減排的重要性課后作業(yè)1.**計算題**

一條高壓輸電線路的電阻為0.5Ω，若傳輸?shù)碾娏鳛?000A，求線路上的電壓損失。

**答案**：電壓損失U=I*R=1000A*0.5Ω=500V

2.**應用題**

一個變電站通過變壓器將電壓從220V升高到110kV，若輸電線路的電阻為10Ω，求輸電線路中的電流。

**答案**：首先將電壓轉(zhuǎn)換為同一單位，110kV=110000V。然后計算電流I=U/R=110000V/10Ω=11000A。

3.**設(shè)計題**

設(shè)計一個電能傳輸系統(tǒng)，假設(shè)發(fā)電站的電壓為100kV，用戶端的電壓為220V，輸電線路的電阻為20Ω，計算系統(tǒng)的輸電效率。

**答案**：首先計算輸電線路的電流I=U/R=100000V/20Ω=5000A。然后計算輸電線路的電壓損失U_loss=I*R=5000A*20Ω=100000V。用戶端的電壓為100000V+220V=100220V。輸電效率η=(用戶端電壓/發(fā)電站電壓)*100%=(100220V/100000V)*100%=100.22%。

4.**實驗題**

在實驗室中，進行一個簡單的電阻損耗實驗。已知實驗電路中電阻為10Ω，電源電壓為12V，測量通過電阻的電流為1A，求電阻上的功率損耗。

**答案**：功率損耗P=I2*R=(1A)2*10Ω=10W。

5.**討論題**

討論在電能輸送過程中，如何減少能量損失和提高輸電效率。

**答案**：

-使用超導材料減少電阻損耗。

-提高輸電電壓以降低電流，從而減少電阻損耗。

-使用更高效的變壓器減少能量損失。

-優(yōu)化輸電線路的設(shè)計，減少電磁感應損耗。

-定期維護輸電線路，確保其良好的絕緣狀態(tài)。教學反思與總結(jié)今天上了這節(jié)關(guān)于電能輸送的物理課，我覺得收獲頗豐，但也有些許不足之處，下面我就來簡單地做個總結(jié)和反思。

首先，我覺得我在教學方法上還是做得不錯的。我盡量采用了多種教學方法，比如通過實驗演示讓學生直觀地看到電能傳輸?shù)倪^程，通過小組討論讓學生在互動中學習，這樣不僅提高了學生的參與度，也激發(fā)了他們的學習興趣。我還結(jié)合了生活中的實例，讓學生明白物理知識的應用，這讓他們覺得物理不再是枯燥的理論，而是與生活息息相關(guān)的。

在策略上，我嘗試了讓學生通過角色扮演來理解電能傳輸中的各個角色和他們的職責，這種教學方式收到了很好的效果，學生們在扮演過程中不僅學到了知識，還鍛煉了他們的溝通能力和團隊合作精神。

當然，在教學管理上，我也遇到了一些挑戰(zhàn)。比如，在實驗演示過程中，個別學生注意力不夠集中，導致實驗效果不佳。我意識到，以后在組織實驗時，需要更好地管理課堂秩序，確保每個學生都能參與到實驗中來。

至于教學效果，我覺得總體上是滿意的。學生在知識方面，對電能傳輸?shù)幕驹碛辛烁钊氲睦斫?；在技能方面，他們學會了如何通過實驗數(shù)據(jù)分析來解決問題；在情感態(tài)度上，他們對物理學科的興趣和自信心都有所提升。

但是，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題。比如，有些學生在