《電能的輸送》教學(xué)之我見

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、通過多媒體展示城市夜景圖片或各類發(fā)電站圖片引入新課；二、通過公式P損=I2R線，引導(dǎo)學(xué)生分析歸納降低輸電線上功率損失的兩個(gè)途徑，并得出“高壓輸電是減小輸電線上功率損失最經(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.帶著這樣的疑問進(jìn)入新課，他們應(yīng)該會(huì)學(xué)得跟賣力一些吧！

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)電站輸送過來的？”學(xué)生立即就反應(yīng)出了高壓輸電或高壓線.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)高壓線輸送出去，再送達(dá)用戶之前，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？”通過這一簡(jiǎn)單的提問，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

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的傳輸線的總電阻為10Ω . 試比較以（1）110 V及（2）110，000 V 的輸送電壓來傳輸電力，在傳輸線上各會(huì)造成多少功率損失？

解 （1）110V∶I=P/U=550W/110V=5A

P損=I2R線=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=0.004W→0.000073%能量損失

73%和0.000073%，高壓輸電的優(yōu)勢(shì)顯露無遺，無需我們費(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)算過程中會(huì)錯(cuò)用公式P損=U2/R線，這時(shí)他們就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)驚人的事實(shí)：輸電線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：錯(cuò)在哪里？然后引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)例圖的分析找出錯(cuò)因：輸電電壓U并沒有全部加在輸電線上，用戶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，然而U損未知，所以在這里計(jì)算輸電線上的功率損失只能用P損=I2R線.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，錯(cuò)因同上.

環(huán)節(jié)三：通過公式P損=I2R線，引導(dǎo)學(xué)生分析歸納降低輸電線上功率損失的兩個(gè)途徑，并得出“高壓輸電是減小輸電線上功率損失最經(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

在教研組老師聽了我的《電能的輸送》一節(jié)的公開課后，有老師提出：我在分析減小輸電線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：根據(jù)P損=U2/R線，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，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程，恰到好處的犯錯(cuò)是為了以后不再犯這樣的錯(cuò)誤.