《電能的輸送》教學(xué)之我見(jiàn)

陳迎春

1 引言

《電能的輸送》一節(jié)在高中物理中的地位雖不高，高考對(duì)這部分內(nèi)容的考查也僅為一級(jí)要求，但本節(jié)課與我們的實(shí)際生活聯(lián)系十分緊密，是物理知識(shí)在生活中的具體應(yīng)用，更是物理知識(shí)服務(wù)于生產(chǎn)生活的重要體現(xiàn)，因此，本節(jié)內(nèi)容也應(yīng)該是我們教學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容.下面，我將與大家共勉我對(duì)《電能的輸送》一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)思路及實(shí)施情況.

2 已有的教學(xué)設(shè)計(jì)思路

在百度上搜索“《電能的輸送》教學(xué)設(shè)計(jì)”，會(huì)出現(xiàn)上千條記錄，僅百度文庫(kù)里面就有相關(guān)文檔3998篇，查看其中幾篇后就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這些教學(xué)設(shè)計(jì)僅在細(xì)節(jié)的處理上有所不同，其教學(xué)設(shè)計(jì)思路卻基本相同，即：一、通過(guò)多媒體展示城市夜景圖片或各類(lèi)發(fā)電站圖片引入新課；二、通過(guò)公式P損=I2R線(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生分析歸納降低輸電線(xiàn)上功率損失的兩個(gè)途徑，并得出“高壓輸電是減小輸電線(xiàn)上功率損失最經(jīng)濟(jì)、最有效的方式”；三、介紹高壓輸電的基本環(huán)節(jié)，從中提煉出高壓輸電的基本模型，并討論分析高壓輸電模型中的功率、電壓、電流關(guān)系；四、課堂練習(xí)，鞏固提升.

3 我的教學(xué)設(shè)計(jì)思路

3.1 引入階段

美麗的城市夜景圖片和震撼的發(fā)電工程圖片或許能夠勾起學(xué)生的一點(diǎn)點(diǎn)興趣，但我覺(jué)得還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，畢竟簡(jiǎn)單的幾張靜態(tài)的圖片并不能給處于精神疲憊中的學(xué)生足夠的刺激.

在課前兩分鐘，我先給學(xué)生播放了一段網(wǎng)絡(luò)視頻——尼古拉.特斯拉VS湯姆生.愛(ài)迪生-經(jīng)典饒舌爭(zhēng)霸戰(zhàn)，RAP是當(dāng)下學(xué)生中正流行的東西，且視頻畫(huà)面動(dòng)感、節(jié)奏輕松愉快，既可以給已經(jīng)上了N多節(jié)課的學(xué)生起到一個(gè)放松的作用，又為后面新課的引入埋下伏筆.

在新課引入部分，我給學(xué)生講述了歷史上兩個(gè)著名的發(fā)明家特斯拉和愛(ài)迪生之間的故事以及他們的電流大戰(zhàn)，同學(xué)們都能夠猜出這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的結(jié)果：交流電最終打敗直流電取得了戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利，卻不知道為什么會(huì)有這樣的結(jié)果.帶著這樣的疑問(wèn)進(jìn)入新課，他們應(yīng)該會(huì)學(xué)得跟賣(mài)力一些吧！

3.2 新課階段

環(huán)節(jié)一：介紹現(xiàn)代遠(yuǎn)距離輸電模式——高壓輸電.

由于學(xué)生在日常生活中對(duì)電能的輸送已經(jīng)有了相關(guān)的了解，我在引入新課后直接提問(wèn)學(xué)生：“我們所用的電是如何從距離我們很遠(yuǎn)的發(fā)電站輸送過(guò)來(lái)的？”學(xué)生立即就反應(yīng)出了高壓輸電或高壓線(xiàn).雖然學(xué)生知道高壓輸電，但他們并不清楚高壓輸電具體是怎么一回事，更不知道為什么要采用高壓輸電，所以他們急于想找到答案.因此，緊接著我便順理成章地向他們介紹什么是高壓輸電：發(fā)電站發(fā)出的電要先經(jīng)升壓變壓器把電壓升高后再經(jīng)高壓線(xiàn)輸送出去，再送達(dá)用戶(hù)之前，又要經(jīng)降壓變壓器把電壓降低.“為什么我們要將電壓升高都再降低呢？這不是多此一舉嗎？”通過(guò)這一簡(jiǎn)單的提問(wèn)，便可以將學(xué)生帶入思維的另一個(gè)高峰，勾起學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心.

環(huán)節(jié)二：通過(guò)一道練習(xí)計(jì)算在不同情形下的能量損失，并據(jù)此得出公式P損=I2R線(xiàn)

在勾起學(xué)生的好奇心后，立即展示如下例題，并告訴學(xué)生他們想知道的答案就隱藏在這道題目中.

例 如圖1，輸送550 W的電功率，100 km的傳輸線(xiàn)的總電阻為10Ω . 試比較以（1）110 V及（2）110，000 V 的輸送電壓來(lái)傳輸電力，在傳輸線(xiàn)上各會(huì)造成多少功率損失？

解 （1）110V∶I=P/U=550W/110V=5A

P損=I2R線(xiàn)=400W→73%能量損失

（2）110，000 V： I=P/U=550 W/110，000 V=0.005 A

P損=I2R線(xiàn)=0.004W→0.000073%能量損失

73%和0.000073%，高壓輸電的優(yōu)勢(shì)顯露無(wú)遺，無(wú)需我們費(fèi)任何口舌就能消除學(xué)生心中的疑惑.當(dāng)然，有的學(xué)生在計(jì)算過(guò)程中會(huì)錯(cuò)用公式P損=U2/R線(xiàn)，這時(shí)他們就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)驚人的事實(shí)：輸電線(xiàn)上的功率損失比輸送的總功率還要多.在此基礎(chǔ)上，我向全班提問(wèn)：錯(cuò)在哪里？然后引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)例圖的分析找出錯(cuò)因：輸電電壓U并沒(méi)有全部加在輸電線(xiàn)上，用戶(hù)還分得了一步分電壓，即使要用這一公式，也應(yīng)該是P損=U2損/R線(xiàn)，然而U損未知，所以在這里計(jì)算輸電線(xiàn)上的功率損失只能用P損=I2R線(xiàn).另外，還有一部分同學(xué)在計(jì)算輸電電流時(shí)錯(cuò)用I=U/R線(xiàn)，錯(cuò)因同上.

環(huán)節(jié)三：通過(guò)公式P損=I2R線(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生分析歸納降低輸電線(xiàn)上功率損失的兩個(gè)途徑，并得出“高壓輸電是減小輸電線(xiàn)上功率損失最經(jīng)濟(jì)、最有效的方式”

環(huán)節(jié)四：引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)討論分析高壓輸電模型中的功率、電壓、電流關(guān)系

環(huán)節(jié)五：課堂練習(xí)，鞏固提升.

以上三個(gè)環(huán)節(jié)同已有教學(xué)設(shè)計(jì)雷同，這里我就不再贅述了.

4 結(jié)束語(yǔ)

在教研組老師聽(tīng)了我的《電能的輸送》一節(jié)的公開(kāi)課后，有老師提出：我在分析減小輸電線(xiàn)上功率損失的兩條途徑之前便讓學(xué)生做上述例題，是否過(guò)難，學(xué)生在這一環(huán)節(jié)極有可能犯錯(cuò).其實(shí)，我設(shè)計(jì)這一例題的目的就是讓學(xué)生犯錯(cuò)，因?yàn)樵谝酝慕虒W(xué)中按已有的教學(xué)思路進(jìn)行教學(xué)后，有很多學(xué)生都在課下提問(wèn)：根據(jù)P損=U2/R線(xiàn)，不是電壓越高，損失越大嗎？

一個(gè)一個(gè)跟他們解釋真的是一件很費(fèi)力的事，而且有時(shí)候很多東西在他們頭腦里形成印象過(guò)后是后面再怎么講都是很難消除的.然而在這次教學(xué)后，卻很少有同學(xué)再范這樣的錯(cuò)誤，偶爾有一個(gè)同學(xué)在課堂上發(fā)問(wèn)，就會(huì)遭到全班同學(xué)的反駁，因此，我認(rèn)為還是達(dá)到了預(yù)期的效果.其實(shí)犯錯(cuò)也是一種自我教育的過(guò)程，恰到好處的犯錯(cuò)是為了以后不再犯這樣的錯(cuò)誤.