《電能的輸送》教學之我見

陳迎春

1 引言

《電能的輸送》一節在高中物理中的地位雖不高，高考對這部分內容的考查也僅為一級要求，但本節課與我們的實際生活聯系十分緊密，是物理知識在生活中的具體應用，更是物理知識服務于生產生活的重要體現，因此，本節內容也應該是我們教學中的一個重點內容.下面，我將與大家共勉我對《電能的輸送》一節的教學設計思路及實施情況.

2 已有的教學設計思路

在百度上搜索“《電能的輸送》教學設計”，會出現上千條記錄，僅百度文庫里面就有相關文檔3998篇，查看其中幾篇后就會發現，這些教學設計僅在細節的處理上有所不同，其教學設計思路卻基本相同，即：一、通過多媒體展示城市夜景圖片或各類發電站圖片引入新課；二、通過公式P損=I2R線，引導學生分析歸納降低輸電線上功率損失的兩個途徑，并得出“高壓輸電是減小輸電線上功率損失最經濟、最有效的方式”；三、介紹高壓輸電的基本環節，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、電流關系；四、課堂練習，鞏固提升.

3 我的教學設計思路

3.1 引入階段

美麗的城市夜景圖片和震撼的發電工程圖片或許能夠勾起學生的一點點興趣，但我覺得還遠遠不夠，畢竟簡單的幾張靜態的圖片并不能給處于精神疲憊中的學生足夠的刺激.

在課前兩分鐘，我先給學生播放了一段網絡視頻——尼古拉.特斯拉VS湯姆生.愛迪生-經典饒舌爭霸戰，RAP是當下學生中正流行的東西，且視頻畫面動感、節奏輕松愉快，既可以給已經上了N多節課的學生起到一個放松的作用，又為后面新課的引入埋下伏筆.

在新課引入部分，我給學生講述了歷史上兩個著名的發明家特斯拉和愛迪生之間的故事以及他們的電流大戰，同學們都能夠猜出這場戰爭的結果：交流電最終打敗直流電取得了戰爭的勝利，卻不知道為什么會有這樣的結果.帶著這樣的疑問進入新課，他們應該會學得跟賣力一些吧！

3.2 新課階段

環節一：介紹現代遠距離輸電模式——高壓輸電.

由于學生在日常生活中對電能的輸送已經有了相關的了解，我在引入新課后直接提問學生：“我們所用的電是如何從距離我們很遠的發電站輸送過來的？”學生立即就反應出了高壓輸電或高壓線.雖然學生知道高壓輸電，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：發電站發出的電要先經升壓變壓器把電壓升高后再經高壓線輸送出去，再送達用戶之前，又要經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？”通過這一簡單的提問，便可以將學生帶入思維的另一個高峰，勾起學生強烈的好奇心.

環節二：通過一道練習計算在不同情形下的能量損失，并據此得出公式P損=I2R線

在勾起學生的好奇心后，立即展示如下例題，并告訴學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%，高壓輸電的優勢顯露無遺，無需我們費任何口舌就能消除學生心中的疑惑.當然，有的學生在計算過程中會錯用公式P損=U2/R線，這時他們就會發現一個驚人的事實：輸電線上的功率損失比輸送的總功率還要多.在此基礎上，我向全班提問：錯在哪里？然后引導學生通過對例圖的分析找出錯因：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，也應該是P損=U2損/R線，然而U損未知，所以在這里計算輸電線上的功率損失只能用P損=I2R線.另外，還有一部分同學在計算輸電電流時錯用I=U/R線，錯因同上.

環節三：通過公式P損=I2R線，引導學生分析歸納降低輸電線上功率損失的兩個途徑，并得出“高壓輸電是減小輸電線上功率損失最經濟、最有效的方式”

環節四：引導學生通過討論分析高壓輸電模型中的功率、電壓、電流關系

環節五：課堂練習，鞏固提升.

以上三個環節同已有教學設計雷同，這里我就不再贅述了.

4 結束語

在教研組老師聽了我的《電能的輸送》一節的公開課后，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生做上述例題，是否過難，學生在這一環節極有可能犯錯.其實，我設計這一例題的目的就是讓學生犯錯，因為在以往的教學中按已有的教學思路進行教學后，有很多學生都在課下提問：根據P損=U2/R線，不是電壓越高，損失越大嗎？

一個一個跟他們解釋真的是一件很費力的事，而且有時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.然而在這次教學后，卻很少有同學再范這樣的錯誤，偶爾有一個同學在課堂上發問，就會遭到全班同學的反駁，因此，我認為還是達到了預期的效果.其實犯錯也是一種自我教育的過程，恰到好處的犯錯是為了以后不再犯這樣的錯誤.