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(教学设计)第3章第4节远距离输电2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(粤教版2019)
授课内容
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授课时间
教学内容
《远距离输电》是2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(粤教版2019)第3章第4节的内容。本节课主要涉及以下内容:
1.输电线路的组成及功能;
2.输电线路的电压等级和输电损耗;
3.输电效率及其影响因素;
4.输电线路的安全运行及保护措施;
5.远距离输电技术的应用与发展。
核心素养目标分析
本节课的核心素养目标主要包括:
1.科学探究:培养学生通过实验和数据分析输电损耗的能力,提高学生运用科学方法解决问题的素养。
2.物理观念:帮助学生建立正确的能量转化与守恒观念,理解电压、电流、电阻等物理量的关系。
3.科学态度与责任:培养学生严谨的科学态度,关注能源传输的高效与环保,增强学生对社会、环境负责的意识。
4.科学思维:训练学生运用物理知识和数学工具分析输电效率问题,发展学生的逻辑推理和数学建模能力。
5.创新实践:鼓励学生思考输电技术的改进方向,激发学生探索新能源传输技术的兴趣。
学习者分析
1.学生已经掌握了哪些相关知识:
-学生已经学习了电路的基本概念,如电压、电流、电阻等;
-学生对电功率和电能的转化有一定的了解;
-学生接触过简单的电路分析和计算。
2.学生的学习兴趣、能力和学习风格:
-学生对输电技术可能感到陌生,但对新能源和电力传输有较高的兴趣;
-学生具备基本的数学计算能力,能够进行简单的物理量计算;
-学生的学习风格多样,有的喜欢实验操作,有的偏好理论推导。
3.学生可能遇到的困难和挑战:
-学生可能难以理解远距离输电中的能量损耗及其计算方法;
-学生可能对输电线路的电压等级和输电效率之间的关系感到困惑;
-学生可能对输电线路的安全运行和保护措施缺乏实际认识,需要通过实例来加深理解。
教学资源
-硬件资源:投影仪、计算机、实验电路板、电流表、电压表
-软件资源:物理仿真软件、PPT教学课件
-课程平台:校园网络教学平台
-信息化资源:在线物理教学视频、电子教案
-教学手段:小组讨论、实验演示、问题驱动、案例分析
教学流程
1.导入新课(5分钟)
详细内容:通过展示日常生活中常见的输电线路图片,引导学生关注输电线路的电压等级,提出问题:“为什么不同的输电线路有不同的电压等级?”激发学生的好奇心和探究欲望,导入新课。
2.新课讲授(15分钟)
详细内容:
-讲解输电线路的组成及功能,让学生了解输电线路的基本结构;
-分析输电线路的电压等级与输电损耗的关系,通过公式推导,使学生理解电压等级对输电效率的影响;
-介绍输电效率及其影响因素,让学生了解输电过程中的能量损耗及其计算方法。
3.实践活动(10分钟)
详细内容:
-安排学生分组,每组使用实验电路板、电流表、电压表等器材进行实验,测量不同电压等级下的输电损耗;
-引导学生通过实验数据,分析输电效率与电压等级的关系;
-组织学生讨论实验过程中遇到的问题,鼓励学生提出解决方法。
4.学生小组讨论(10分钟)
详细内容:
-方面一:学生分享实验过程中观察到的现象,如电压等级对输电损耗的影响;
-方面二:学生讨论输电效率的计算方法,如何通过实验数据得出输电效率;
-方面三:学生探讨提高输电效率的措施,如采用高压输电、改进输电线路材料等。
5.总结回顾(5分钟)
详细内容:教师引导学生回顾本节课的重点内容,如输电线路的电压等级、输电损耗、输电效率等,强调输电线路的安全运行及保护措施,使学生对远距离输电有更深刻的认识。同时,教师总结本节课的难点,如输电损耗的计算方法,鼓励学生在课后进行复习和巩固。
拓展与延伸
1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料:
-《电力系统及其自动化》相关章节,深入了解电力系统的组成、运行原理及自动化技术;
-《新能源发电技术》相关书籍,探讨新能源发电与远距离输电的结合;
-《电力传输技术发展史》,了解输电技术的历史变迁及未来发展趋势。
2.鼓励学生进行课后自主学习和探究:
-让学生调查当地输电线路的电压等级,分析其合理性及改进空间;
-引导学生探究高压输电对环境的影响,如电磁辐射、土地占用等;
-鼓励学生研究新型输电技术,如超高压输电、特高压输电等,了解其原理、优势及挑战;
-让学生关注国家电网公司等相关部门发布的输电线路运行数据,分析输电效率的变化趋势;
-组织学生参观当地输电线路或电力调度中心,实地了解输电线路的运行情况;
-鼓励学生参加物理学科竞赛,如物理奥林匹克竞赛、物理知识竞赛等,提高自己的物理素养;
-引导学生关注我国新能源政策的调整,
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