1.課標剖析
通過闡述遠距離輸電中造成電能耗損的誘因，曉得遠距離輸電時一般采用高壓輸電的誘因。深入認識數學學對現代生活和社會發展的推動作用。
2.教材剖析
《電能的輸送》是小學數學選擇性選修第二冊教材中第4節的內容，是中學生學習了交流電，變壓器，以及歐姆定理，電路剖析以后的一節應用課。教材中沒有演示實驗，傳統教學多以講解，直接理論推論剖析入手學習。
3.學情剖析
中學生早已理解了歐姆定理和變壓器的原理，并才能進行電路剖析，為本節課的學習做了挺好的鋪墊。另外本節課內容涉及到的數學量多，加之輸電結構復雜，估算量大，中學生又缺少生活體驗，造成學習相當困難。鑒于這樣的背景．我設計多組原創實驗，模擬遠距離輸電并進行對比，降低學生直觀認識，用以突破本節課的重、難點知識。
4.教學目標
數學觀念：了解交變電壓從變電廠到用戶的輸電過程，了解高壓輸電的原理。
科學思維：通過畫遠距離輸電電路圖，剖析各化學量之間的關系，培養中學生思索、分析和綜合應用能力。
科學探究：通過探究減少輸電耗損的途經以及剖析高壓輸電的原理，培養中學生的科學探究素質。
科學心態與責任：中學生通過閱讀材料，了解我國遠距離輸電概況，養成全面剖析問題的科學心態和涉足祖國建設事業的責任感。
5.教學重難點
學習重點：理解高壓輸電原理，區別導線上的輸電電流U和損失電流ΔU。
學習難點：曉得遠距離輸電纜線路的基本構成，會對簡單的遠距離輸電纜線路進行定量估算。
6.教學打算
遠距離輸電演示器：中學生電源（交流5V）、小型變壓器、小燈泡及基座（2個）、鎳絡合銀線（2根）、導線（若干）、鱷魚夾（2個）、多媒體講義。
二、教學過程設計
（一）引入新課
【教師活動】能源是人類生存和發展的重要支撐誘因。我們新疆是能源大省，有大量的優質能源-煤焦。我們的能源是怎樣輸送到全省各地的用戶的？
【課件展示】
【教師語言】發電廠把各類方式的能(如水流能、燃料物理能、核能)先轉化為電能，再通過電網進行傳輸，電能在傳輸給用戶的過程中要考慮哪些問題？這節課我們就來學習遠距離輸電的知識。請朋友們認真仔細地閱讀教材，回答老師提出的問題：
(1)發電廠應建在哪些地方？
(2)怎么讓遠處的用戶用上電？
(3)遠距離輸電的要求是哪些？困難在那里？
(4)怎樣解決這種矛盾？
【學生活動】學生觀察圖片，體會發電廠應建在哪些地方好，感受遠距離輸電。通過閱讀課本，了解對遠距離輸電的要求。
（二）新課教學
1.減少輸電耗損的兩個途徑
【演示實驗】模擬由發電廠直接到用戶的遠距離低壓輸電。班主任介紹模擬電路，逐步減小輸電纜線路的距離，讓中學生觀察到小燈泡的照度的變化。
【理論探究】畫出輸電電路圖
假設輸電纜線路中的電壓是I，用戶端的電流是U，兩條導線的總內阻是r.在右圖中，導線的阻值集中畫為一個內阻r。
問題：
①輸電纜線中損失的電流是多少？用戶得到的電流是多少？輸電纜線損失的功率是多少？
②在輸電電壓一定的情況下，假如線路的內阻變為原先的一半，線路上損失的功率減為原先的幾分之一？在線路內阻一定的情況下，假如輸電電壓減為原先的一半，線路上損失的功率減為原先的幾分之一？
③通過第②問的兩項估算，你覺得那個途徑對于減少輸電纜線路的耗損更為有效？
④怎樣估算用戶消耗的功率？
⑤在保證用戶的電功率的前提下，如何能夠減少輸電電壓？
【歸納總結】
1.設輸電電壓為I，輸電纜線的阻值為r，則輸電纜線上的功率損失為P損＝I2r.
2.增加輸電耗損的兩個途徑：一個途徑是減少輸電纜線的阻值；另一個途徑是減少輸濁度線中的電壓.
3.遠距離輸電時，為了減少輸電纜線路中的耗損，可以增強輸電電流，減少輸電電壓.
【學生活動】學生觀察實驗現象（小燈泡的色溫逐步變暗）電功率教學設計及反思，體會輸濁度線的內阻會造成輸電功率嚴重損壞，了解遠距離、大功率輸電面臨的困難。
小組討論輸電纜線路中的電流損失和功率損失.
①輸電纜線中損失的電流ΔU＝Ir，用戶得到的電流U′＝U－Ir，輸電纜線損失的功率P損＝I2r.
②在輸電電壓一定的情況下，假如線路的阻值變為原先的一半，由P損＝I2r可知，線路上損失的功率減為原先的二分之一；在線路內阻一定的情況下，假如輸電電壓減為原先的一半，由P損＝I2r可知，線路上損失的功率減為原先的四分之一.
③減小輸電電壓對于減少輸電纜線路的耗損更為有效.
④用戶消耗的功率P＝IU－I2r.
⑤在保證用戶的電功率的前提下，減少輸電電壓I，就須要減小輸電電流U.
2.遠距離高壓輸電
【演示實驗】模擬由發電廠到用戶的遠距離高壓輸電
（對比實驗）班主任介紹器材和電路，指出用同一電源，相同的負載（小燈泡尺寸和個數一致），輸電纜線路距離一樣。提醒中學生注意觀察燈泡的照度，閉合單刀雙擲開關。
現象：小燈泡色溫對比顯著，遠距離高壓輸電小燈泡正常發光，輸電功率得到保障。
【實驗探究】模擬由發電廠到用戶的遠距離高壓輸電
（對比實驗）指出用同一電源，相同的負載（小燈泡尺寸和個數一致），輸電纜線路距離一樣，在輸電纜線上串入電壓表。提醒中學生注意觀察電壓表的示數和燈泡的照度，閉合單刀雙擲開關。
現象：電壓表示數和小燈泡色溫對比顯著，遠距離高壓輸電電流越高，電壓表示數越小，小燈泡發光越亮。
【理論探究】遠距離高壓輸電的原理
班主任展示模擬輸電過程電路圖，要求中學生畫出遠距離輸電示意圖，并依照原理圖剖析各化學量之間的關系。
思索討論：①請分別寫出輸電纜線上的功率損失和電流損失表達式.②請說明電路中I2和I3的關系、U2和U3的關系.
【學生活動】
嘗試做出遠距離輸電原理圖，進行小組討論。
(1)輸電纜線上的功率損失P損＝I線2R線2，電流損失ΔU＝I線R線.
(2)I線＝I2＝I3，U2＝U3＋ΔU
【典例剖析】某交流發電機輸出功率為5×105W，輸出電流為U＝1.0×103V，如果輸電纜線的總內阻R＝10Ω，在輸電纜線上損失的電功率等于輸電功率的5%電功率教學設計及反思，用戶使用電流U用＝380V。
①畫出輸電纜線路的示意圖(右圖)。(注明各部份的符號)
②所用升壓和降糖變壓器的原、副線圈的阻值比是多少？(使用的變壓器是理想變壓器)
解：①引導中學生畫出電路。
②引導中學生寫出關系式
【歸納總結】
【學生活動】學生觀察實驗，對比實驗現象，感受遠距離高壓輸電的優越性。中學生觀察對比電壓表的示數和燈泡色溫變化，感受輸電電流越高輸電纜線上的電壓越小，輸送功率越大。
嘗試做出遠距離輸電原理圖，進行小組討論.
(1)輸電纜線上的功率損失P損＝I線2R線2，電流損失ΔU＝I線R線.
(2)I線＝I2＝I3，U2＝U3＋ΔU.
3.電網供電
【自主學習】
閱讀課本P62～P63電網供電的內容，學習相關的知識.
1.通過網狀的輸電纜線、變電廠，將許多電站和廣大用戶聯接上去，形成全國性和地區性的輸電網路，這就是電網.
2.采用電網送電，是輸電技術的重要發展．使用電網，電力的供應愈發可靠，質量更高.
3.閱讀課本內容，了解電網的知識.
（三）課堂小結
【教師語言】回顧本節課“你學到了哪些”？
【學生活動】梳理本節知識要點：
1．遠距離輸電中，可以通過減少輸送電路的內阻和增強輸送電流減小輸電耗損。
2．遠距離輸電纜線路上，P損＝I2R。
3．交流輸電和直流輸電有其各自的優點和不足。
4．電廠輸出功率由用戶消耗功率決定。
（四）課堂檢查
【教師活動】課堂檢查：三相交流發電機的路端電流為220V，輸出的電功率為4400W，發電機到用戶單根輸電纜線的內阻為2Ω，求
(1)用戶得到的電流和電功率各是多少？
(2)假如用變壓比為1∶10的升壓變壓器升壓后向用戶輸電，用戶處再用變壓比為10∶1的降糖變壓器降糖后使用，這么用戶得到的實際電流和電功率又是多少？
【學生活動】解析：不用變壓器，直接輸電時：
（五）布置作業
練習與應用：3、4、5.
三、板書設計
教學反省
本節課內容涉及到的化學量較多，電路結構復雜，估算量大，中學生又缺少生活體驗，會造成中學生學習困難。我通過設計演示實驗和對比實驗，使中學生對遠距離輸電有了直觀的認識，增加了難度，又通過理論探究遠距離高壓輸電的本質，結合啟發式教學，自主、合作學習方法等突破教學難點，使中學生曉得遠距離輸電纜線路的基本構成，理解高壓輸電原理，會對簡單的遠距離輸電纜線路進行定量估算。
導
師
評
語
各種內容全面，有豐富的情境做支撐。
供稿：張愛姣