备考教资高中物理教案

晓芬0 分享 时间:

物理研究的领域广泛,包括经典物理、相对论、量子力学、固体物理、粒子物理等等各个子领域。这里给大家分享一些关于备考教资高中物理教案,供大家参考学习。

备考教资高中物理教案

备考教资高中物理教案精选篇1

教学目标

知识与技能

1.了解万有引力定律得出的思路和过程,知道地球上的重物下落与天体运动的统一性。

2. 知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力,知道万有引力定律的适用范围。

3. 会用万有引力定律解决简单的引力计算问题,知道万有引力定律公式中r的物理意义,了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义。

4. 了解万有引力定律发现的意义。

过程与方法

1.通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程,体会在科学规律发现过程中猜想与求证的重要性。

2.体会推导过程中的数量关系.

情感、态度与价值观

1. 感受自然界任何物体间引力的关系,从而体会大自然的奥秘.

2. 通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程和卡文迪许测定万有引力常量的实验,让学生体会科学家们勇于探索、永不知足的精神和发现真理的曲折与艰辛。

教学重点、难点

1.万有引力定律的推导过程,既是本节课的重点,又是学生理解的难点。

2.由于一般物体间的万有引力极小,学生对此缺乏感性认识。

教学方法

探究、讲授、讨论、练习

教学活动

(一) 引入新课

复习回顾上节课的内容

如果行星的运动轨道是圆,则行星将作匀速圆周运动。根据匀速圆周运动的条件可知,行星必然要受到一个引力。牛顿认为这是太阳对行星的引力,那么,太阳对行星的引力F提供行星作匀速圆周运动所需的向心力。

学生活动: 推导得

将V=2πr/T代入上式得

利用开普勒第三定律 代入上式

得到:

师生总结:由上式可得出结论:太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的二次方成反比。即:F∝

教师:牛顿根据其第三定律:太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性质的作用力,且大小相等。于是提出大胆的设想:既然这个引力与行星的质量成正比,也应跟太阳的质量M成正比。即:F∝

写成等式就是F=G (其中G为比例常数)

(二)进行新课

教师:牛顿得到这个规律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛顿,你又会想到什么呢?

学生回答基础上教师总结:

猜想一:既然行星与太阳之间的力遵从这个规律,那么其他天体之间的力是否也遵从这个规律呢?(比如说月球与地球之间)

师生: 因为其他天体的运动规律与之类似,根据前面的推导所以月球与地球之间的力,其他行星的卫星和该行星之间的力,都满足上面的规律,而且都是同一种性质的力。

教师:但是牛顿的思考还是没有停止。假如你是牛顿,你又会想到什么呢?

学生回答基础上教师总结:

猜想二:地球与月球之间的力,和地球与其周围物体之间的力是否遵从相同的规律?

教师:地球对月球的引力提供向心力,即F= =ma

地球对其周围物体的力,就是物体受到的重力,即F’=m’g

从以上推导可知:地球对月球的引力遵从以上规律,即F=G

那么,地球对其周围物体的力是否也满足以上规律呢?即F’=G

此等式是否成立呢?

已知:地球半径R=6.37×106m , 月球绕地球的轨道半径r=3.8×108 m ,

月球绕地球的公转周期T=27.3天, 重力加速度g=9.8

(以上数据在当时都已经能够精确测量)

提问:同学们能否通过提供的数据验证关系式F’=G 是否成立?

学生回答基础上教师总结:

假设此关系式成立,即F’=G

可得: =ma=G

F’=m’g=G

两式相比得: a/g=R2 / r2

但此等式是在以上假设成立的基础上得到的,反过来若能通过其他途径证明此等式成立,也就证明了前面的假设是成立的。代人数据计算:

a/g≈1/3600

R2 / r2≈1/3600

即a/g=R2 / r2 成立,从而证明以上假设是成立的,说明地球与其周围物体之间的力也遵从相同的规律,即F’=G

这就是牛顿当年所做的著名的“月-地”检验,结果证明他的猜想是正确的。从而验证了地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力,遵守同样的规律。

教师:不过牛顿的思考还是没有停止,假如你是牛顿,此时你又会想到什么呢?

学生回答基础上教师总结:

猜想三:自然界中任何两个物体间的作用力是否都遵从相同的规律?

牛顿在研究了这许多不同物体间的作用力都遵循上述引力规律之后。于是他大胆地把这一规律推广到自然界中任意两个物体间,于1687年正式发表了具有划时代意义的万有引力定律。

万有引力定律

①内容

自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。

②公式

如果用m1和m2表示两个物体的质量,用r表示它们的距离,那么万有引力定律可以用下面的公式来表示 (其中G为引力常量)

说明:1.G为引力常量,在SI制中,G=6.67×10-11N·m2/kg2.

2.万有引力定律中的物体是指质点而言,不能随意应用于一般物体。

a.对于相距很远因而可以看作质点的物体,公式中的r 就是指两个质点间的距离;

b.对均匀的球体,可以看成是质量集中于球心上的质点,这是一种等效的简化处理方法。

教师:牛顿虽然得到了万有引力定律,但并没有很大的实际应用,因为当时他没有办法测定引力常量G的数值。直到一百多年后英国的另一位物理学家卡文迪许才用实验测定了G的数值。

利用多媒体演示说明卡文迪许的扭秤装置及其原理。

扭秤的主要部分是这样一个T字形轻而结实的框架,把这个T形架倒挂在一根石英丝下。若在T形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力,石英丝就会扭转一个角度。力越大,扭转的角度也越大。反过来,如果测出T形架转过的角度,也就可以测出T形架两端所受力的大小。现在在T形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,T形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在T形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的`移动。这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了T形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出万有引力恒量G的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。

卡文迪许测定的G值为6.754×10-11 N·m2/kg2,现在公认的G值为6.67×10-11 N·m2/kg2。由于万有引力恒量的数值非常小,所以一般质量的物体之间的万有引力是很小的,我们可以估算一下,两个质量50kg的同学相距0.5m时之间的万有引力有多大(可由学生回答:约6.67×10-7N),这么小的力我们是根本感觉不到的。只有质量很大的物体对一般物体的引力我们才能感觉到,如地球对我们的引力大致就是我们的重力,月球对海洋的引力导致了潮汐现象。而天体之间的引力由于星球的质量很大,又是非常惊人的:如太阳对地球的引力达3.56×1022N。

教师:万有引力定律建立的重要意义

17世纪自然科学最伟大的成果之一,它把地面上的物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响,而且它第一次揭示 了自然界中的一种基本相互作用的规律,在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。

备考教资高中物理教案精选篇2

一、课题:

万有引力定律

二、课型:

概念课(物理按教学内容课型分为:规律课、概念课、实验课、习题课、复习课)

三、课时:

1课时

四、教学目标

(一)知识与技能

1.理解万有引力定律的含义并会用万有引力定律公式解决简单的引力计算问题。

2.知道万有引力定律公式的适用范围。

(二)过程与方法:在万有引力定律建立过程的学习中,学习发现问题、提出问题、猜想假设与推理论证等方法。

(三)情感态度价值观

1.培养学生研究问题时,抓住主要矛盾,简化问题,建立理想模型的处理问题的能力。

2.通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程,说明科学研究的长期性,连续性及艰巨性,提高学生科学价值观。

五、教学重难点

重点:万有引力定律的内容及表达公式。

难点:

1.对万有引力定律的理解;

2.学生能把地面上的物体所受重力与其他星球与地球之间存在的引力是同性质的力联系起来。

六、教学法:

合作探究、启发式学习等

七、教具:

多媒体、课本等

八、教学过程

(一)导入

回顾以前对月-地检验部分的学习,明确既然太阳与行星之间,地球与月球之间、地球对地面物体之间具有与两个物体的质量成正比,跟它们的距离的二次方成反比的引力。这里进一步大胆假设:是否任何两个物体之间都存在这样的力?

引发学生思考:很可能有,只是因为我们身边的物体质量比天体的质量小得多,我们不易觉察罢了,于是我们可以把这一规律推广到自然界中任意两个物体间,即具有划时代意义的万有引力定律.然后在学生的兴趣中进行假设论证。

(二)进入新课

学生自主阅读教材第40页万有引力定律部分,思考以下问题:

1.什么是万有引力?并举出实例。

教师引导总结:万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体之间的相互吸引力。日对地、地对月、地对地面上物体的引力都是其实例。

2.万有引力定律怎样反映物体之间相互作用的规律?其数学表达式如何?并注明每个符号的单位和物理意义。

教师引导总结:万有引力定律的内容是:宇宙间一切物体都是相互吸引的。两物体间的引力大小,跟它的质量的乘积成下比,跟它们间的距离平方成反比.式中各物理量的含义及单位:F为两个物体间的引力,单位:N.m1、m2分别表示两个物体的质量,单位:kg,r为两个物体间的距离,单位:m。G为万有引力常量:G=6.67×10-11N·m2/kg2,它在数值上等于质量是1Kg的物体相距米时的相互作用力,单位:N·m2/kg2.

3.万有引力定律的适用条件是什么?

教师引导总结:只适用于两个质点间的引力,当物体之间的距离远大于物体本身时,物体可看成质点;当两物体是质量分布均匀的球体时,它们间的引力也可直接用公式计算,但式中的r是指两球心间的距离。

4.你认为万有引力定律的发现有何深远意义?

教师引导总结:万有引力定律的发现有着重要的`物理意义:它对物理学、天文学的发展具有深远的影响;它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一起来;对科学文化发展起到了积极的推动作用,解放了人们的思想,给人们探索自然的奥秘建立了极大信心,人们有能力理解天地间的各种事物。

(三)深化理解

在完成上述问题后,小组讨论,学生在教师的引导下进一步深化对万有引力定律的理解,即:

1.普遍性:万有引力存在于任何两个物体之间,只不过一般物体的质量与星球相比太小了,他们之间的万有引力也非常小,完全可以忽略不计。

2.相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力。

3.特殊性:两个物体间的万有引力和物体所在的'空间及其他物体存在无关。

4.适用性:只适用于两个质点间的引力,当物体之间的距离远大于物体本身时,物体可看成质点;当两物体是质量分布均匀的球体时,它们间的引力也可直接用公式计算,但式中的r是指两球心间的距离。

(四)活动探究

请两名学生上讲台做个游戏:两人靠拢后离开三次以上。创设情境,加深学生对本节知识点的印象和运用,请一位同学上台展示计算结果,师生互评。

1.请估算这两位同学,相距1m远时它们间的万有引力多大?(可设他们的质量为50kg)

解:由万有引力定律得:代入数据得:F1=1.7×10-7N

2.已知地球的质量约为6.0×1024kg,地球半径为6.4×106m,请估算其中一位同学和地球之间的万有引力又是多大?

解:由万有引力定律得:代入数据得:F2=493N

3.已知地球表面的重力加速度,则其中这位同学所受重力是多少?并比较万有引力和重力?

解:G=mg=490N。

比较结果为万有引力比重力大,原因是因为在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力。

(五)课堂小结

小结:学生在教师引导下认真总结概括本节内容,完成多媒体呈现的知识网络框架图,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,进行生生互评。

(六)布置作业

作业:完成“问题与练习”

九、板书设计

备考教资高中物理教案精选篇3

教学目标

知识目标

(1)通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系。

(2)会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式。

(3)通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律。

(4)认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系。

(5)能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题。

能力目标

通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力。

情感目标

培养认真的科学态度,严谨、有序的思维习惯。

教材分析

1、通过演示实验,利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系:在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系。

2、利用实验结论总结出牛顿第二定律:规定了合适的力的单位后,牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式、

3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义:公式中的表示的是物体所受的合外力,而不是其中某一个或某几个力;公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同,所以牛顿第二定律具有矢量性;物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化,这就是牛顿第二定律的瞬时性。

教法建议

1、要确保做好演示实验,在实验中要注意交代清楚两件事:只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力(根据学生的实际情况决定是否证明);实验中使用了替代法,即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小。

2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义。

3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律,让学生重新认识出中所给公式。

教学重点:

牛顿第二定律

教学难点:

对牛顿第二定律的理解

教学过程:

示例:

一、加速度、力和质量的关系

介绍研究方法(控制变量法):先研究在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;再研究在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系、介绍实验装置及实验条件的保证:在砝码质量远远小于小车质量的条件下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力、介绍数据处理方法(替代法):根据公式可知,在相同时间内,物体产生加速度之比等于位移之比、

以上内容可根据学生情况,让学生充分参与讨论、本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机,变为定量实验。

二、牛顿第二运动定律(加速度定律)

1、实验结论:物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比、加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。

2、力的单位的规定:若规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N、则公式中的=1。(这一点学生不易理解)

3、牛顿第二定律:

物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比、加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。

备考教资高中物理教案精选篇4

教学目标

一、知识目标

1、知道什么是反冲运动,能举出几个反冲运动的实例;

2、知道火箭的飞行原理和主要用途。

二、能力目标

1、结合实际例子,理解什么是反冲运动;

2、能结合动量守恒定律对反冲现象做出解释;

3、进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力

三、德育目标

1、通过实验,分析得到什么是反冲运动,培养学生善于从实验中总结规律和热心科学研究的兴趣、勇于探索的品质。

2、通过介绍我国成功地研制和发射长征系列火箭的事实,结合我国古代对于火箭的发明和我国的现代火箭技术已跨入世界先进先烈,激发学生热爱社会主义的情感。

教学重点

1、知道什么是反冲。

2、应用动量守恒定律正确处理喷气式飞机、火箭一类问题。

教学难点

如何应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。

教学方法

1、通过观察演示实验,总结归纳得到什么是反冲运动。

2、结合实例运用动量守恒定律解释反冲运动。

教学用具

反冲小车、玻璃棒、气球、酒精、反冲塑料瓶等

课时安排

1课时

教学步骤

导入新课

[演示]拿一个气球,给它充足气,然后松手,观察现象。

[学生描述现象]释放气球后,气球内的气体向后喷出,气球向相反的方向飞出。

[教师]在日常生活中,类似于气球这样的运动很多,本节课我们就来研究这种。

新课教学

(一)反冲运动 火箭

1、教师分析气球所做的运动

给气球内吹足气,捏紧出气孔,此时气球和其中的气体作为一个整体处于静止状态。松开出气孔时,气球中的气体向后喷出,气体具有能量,此时气体和气球之间产生相互作用,气球就向前冲出。

2、学生举例:你能举出哪些物体的运动类似于气球所作的运动?

学生:节日燃放的礼花。喷气式飞机。反击式水轮机。火箭等做的运动。

3、同学们概括一下上述运动的特点,教师结合学生的叙述总结得到:

某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体,气体或弹射出一个小物体,从而使物体本身获得一反向速度的现象,叫反冲运动

4、分析气球。火箭等所做的反冲运动,得到:

在反冲现象中,系统所受的合外力一般不为零;

但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况,可以认为反冲运动中系统动量守恒。

(二)学生课堂用自己的装置演示反冲运动。

1、学生做准备:拿出自己的在课下所做的反冲运动演示装置。

2、学生代表介绍实验装置,并演示。

学生甲:

装置:在玻璃板上放一辆小车,小车上用透明胶带粘中一块浸有酒精的棉花。

实验做法:点燃浸有酒精的棉花,管中的酒精蒸气将橡皮塞冲出,同时看到小车沿相反方向运动。

学生乙:

装置:二个空摩丝瓶,在它们的底部用大号缝衣针各钻一个小洞,这样做成二个简易的火箭筒,在铁支架的立柱端装上顶轴,在放置臂的两侧各装一只箭筒,再把旋转系统放在顶轴上,往火箭筒内各注入约4 mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。点燃酒精棉球,片刻火箭筒内的酒精蒸气从尾孔中喷出,并被点燃,这时可以看到火箭旋转起来。

学生丙:用可乐瓶做一个水火箭,方法是用一段吸管和透明胶带在瓶上固定一个导向管,瓶口塞一橡皮塞,在橡皮塞上钻一孔,在塞上固定一只自行车车胎上的进气阀门,并在气门芯内装上小橡皮管,在瓶中先注入约1/3体积的水,用橡皮塞把瓶口塞严,将尼龙线穿过可乐瓶上的导向管,使线的一端拴在门的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使线拉直,将瓶的进气阀与打气筒相接,向筒内打气到一定程度时,瓶塞脱开,水从瓶口喷出,瓶向反方向飞去。

过渡引言:同学们通过自己设计的实验装置得到并演示了什么是反冲运动,那么反冲运动在实际生活中有什么应用呢?下边我们来探讨这个问题。

(三)反冲运动的应用和防止

1、学生阅读课文有关内容。

2、学生回答反冲运动应用和防止的实例。

学生:反冲有广泛的应用:灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是反冲的重要应用。

学生:用枪射击时,要用肩部抵住枪身,这是防止或减少反冲影响的实例。

3、用多媒体展示学生所举例子。

4、要求学生结合多媒体展示的物理情景对几个物理过程中反

冲的应用和防止做出解释说明:

①对于灌溉喷水器,

当水从弯管的喷嘴喷出时,弯管因反冲而旋转,可以自动地改变喷水的方向。

②对于反击式水轮机:当水从转轮的叶片中流出时,转轴由于反冲而旋转带动发电机发电。

③对于喷气式飞机和火箭,它们靠尾部喷出气流的反冲作用而获得很大的速度。

④用枪射击时,子弹向前飞去枪身向后发生反冲,枪身的反冲会影响射击的准确性,所以用步枪时我们要把枪身抵在肩部,以减少反冲的影响。

教师:通过我们对几个实例的分析,明确了反冲既有有利的一面,同时也有不利的一面,在看待事物时我们要学会用一分为二的观点。

我们知道:反冲现象的一个重要应用是火箭,下边我们一认识火箭:

(四)火箭:

1、演示:把一个废旧白炽灯泡敲碎取出里面的一根细玻璃管,往细玻璃管装由火柴刮下的药粉,把细管放在支架上,用火柴或其他办法给细管加热。

现象:当管内的药粉点燃时,生成的燃气从细口迅速喷出,细管便向相反方向飞去。教师讲述:上述装置就是火箭的原理模型。

2、多媒体演示古代火箭,现代火箭的用途及多级火箭的工作过程,同时学生边看边阅读课文。

3、用实物投影仪出示阅读思考题:

①介绍一下我国古代的火箭。?

②现代的火箭与古代火箭有什么相同和不同之处?

③现代火箭主要用途是什么?

④现代火箭为什么要采用多级结构?

4、学生解答上述问题:

①我国古代的火箭是这样的:

在箭上扎一个火药筒,火药筒的前端是封闭的,火药点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出,火箭由于反冲而向前运动。

②现代火箭与古代火箭原理相同,都是利用反冲现象来工作的。

但现代火箭较古代火箭结构复杂得多,现代火箭主要由壳体和燃料两大部分组成,壳体是圆筒形的,前端是封闭的尖端,后端有尾喷管,燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出,火箭就向前飞去。

③现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头,人造卫星或宇宙飞船,即利用火箭作为运载工具。

④在现代技术条件下,一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所需要的速度,发射卫星时要使用多级火箭。

用CAI课件展示多级火箭的工作过程:

多级火箭由章单级火箭组成,发射时先点燃第一级火箭,燃料用完工以后,空壳自动脱落,然后下一级火箭开始工作。

教师介绍:多级火箭能及时把空壳抛掉,使火箭的总质量减少,因而能够达到很高的温度,可用来完成洲际导弹,人造卫星、宇宙飞船等的发射工作,但火箭的级数不是越多越好,级数越多,构造越复杂,工作的可靠性越差,目前多级火箭一般都是三级火箭。

那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关系呢?

5、出示下列问题:

火箭发射前的总质量为M、燃料燃尽后的质量为m,火箭燃气的喷射速度为v1,燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大?

[学生分析并解答]:

解:在火箭发射过程中,由于内力远大于外力,所以动量守恒。

发射前的总动量为0,发射后的总动量为(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向为正方向)则:(M-m)v-mv1=0

师生分析得到:燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比M/m决定。

巩固训练 水平方向射击的大炮,炮身重450 kg,炮弹射击速度是450 m/s,射击后炮身后退的距离是45 cm,则炮受地面的平均阻力是多大?

小结

1、当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向冲量而向相反方向运动,这种向相反方向的运动,通常叫做反冲运动。

2、对于反冲运动,所遵循的规律是动是守恒定律,在具体的计算中必须严格按动量守恒定律的解题步骤来进行。

3、反冲运动不仅存在于宏观低速物体间,也存在于微观高速物体。

备考教资高中物理教案精选篇5

教学目的:

1、了解电能输送的过程。

2、知道高压输电的道理。

3、培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。

教学重点:培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。

教学难点:高压输电的道理。

教学用具:电能输送过程的挂图一幅(带有透明胶),小黑板一块(写好题目)。

教学过程:

一、引入新课

讲述:前面我们学习了电磁感应现象和发电机,通过发电机我们可以大量地生产电能。比如,葛洲坝电站通过发电机把水的机械能为电能,发电功率可达271。5万千瓦,这么多的电能当然要输到用电的地方去,今天,我们就来学习输送电能的有关知识。

二、进行新课

1、输送电能的过程

提问:发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢?如:葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢?很多学生凭生活经验能回答:是通过电线输送的。在教师的启发下学生可以回答:是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的。

出示:电能输送挂图,并结合学生生活经验作介绍。

板书:第三节 电能的输送

输送电能的过程:发电站→升压变压器→高压输电线→ 降压变压器→用电单位。)

2、远距离输电为什么要用高电压?

提问:为什么远距离输电要用高电压呢?学生思考片刻之后,教师说:这个实际问题就是我们今天要讨论的重点。

板书:(高压输电的道理)

分析讨论的思路是:输电→导线(电阻)→发热→损失电能→减小损失

讲解:输电要用导线,导线当然有电阻,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽略。列举课本上的一组数据。电流通过很长的导线要发出大量的热,请学生计算:河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧,如果能的电流是1安,每秒钟导线发热多少?学生计算之后,教师讲述:这些热都散失到大气中,白白损失了电能。所以,输电时,必须减小导线发热损失。

3、提问:如何减小导线发热呢?

分析:由焦耳定律 ,减小发热 ,有以下三种方法:一是减小输电时间 ,二是减小输电线电阻 ,三是减小输电电流 。

4、提问:哪种方法更有效?

第一种方法等于停电,没有实用价值。第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。适用的超导材料还没有研究出来。排除了前面两种方法,就只能考虑第三种方法了。从焦耳定律公式可以看出。第三种办法是很有效的:电流减小一半,损失的电能就降为原来的四分之一。通过后面的学习,我们将会看到这种办法了也是很有效的。

板书结论:(A:要减小电能的损失,必须减小输电电流。)

讲解:另一方面,输电就是要输送电能,输送的功率必须足够大,才有实际意义。

板书:(B:输电功率必须足够大。)

5、提问:怎样才能满足上述两个要求呢?

分析:根据公式 ,要使输电电流 减小,而输送功率 不变(足够大),就必须提高输电电压 。

板书:(高压输电可以保证在输送功率不变,减小输电电流来减小输送电的电能损失。)

变压器能把交流电的电压升高(或降低)

讲解:在发电站都要安装用来升压的变压器,实现高压输电。但是我们用户使用的是低压电,所以在用户附近又要安装降压的变压器。

讨论:高压电输到用电区附近时,为什么要把电压降下来?(一是为了安全,二是用电器只能用低电压。)

板书:(3。变压器能把交流电的电压升高或降低)

三、引导学生看课本,了解我国输电电压,知道输送电能的优越性。

四、课堂小结:

输电过程、高压输电的道理。

五、作业布置:

某电站发电功率约271。5万千瓦,如果用1000伏的电压输电,输电电流是多少?如果输电电阻是200欧,每秒钟导线发热损失的电能是多少?如果采用100千伏的高压输电呢?

探究活动

考察附近的变电站,学习日常生活中的电学知识和用电常识。

了解变压器的工作原理

调查生活中的有关电压变换情况。

调查:

在电能的传输过程中,为了减小能量损耗而采用提高电压的方法,可是在提高电压后相应的对一些设备的要求也会提高,请调查在高压输电和低压输电过程中的投入产出比。

1389867