设计问题引导学生自主学习电能的输送

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  摘要:为了当堂解决问题,切实减轻学生学习负担,需要我们在领会教学大纲和考试大纲的基础上,结合学生实际正确处理教材,选择恰当的方案让学生在课堂上动起来,积极思考,主动学习。
  关键字:电能输送;自主学习;高效课堂
  提高课堂效率,切实减轻学生学习负担,是高中物理教学实践中必须解决的问题。做为一名物理教师,不能只会按教材教学,必须结合学生实际,认真处理教材,使每节课的教学重点突出、秩序渐进;同时调动学生的学习兴趣和积极性,使学生主动学习,积极思考,提高课堂效率;使学生在课堂上就能掌握基础知识,学会分析解决物理问题的能力。在高二物理3-2远距离输电一节的教学中我没有一上课就向学生讲授本节要掌握的知识和怎样分析解决习题,只是设计了三道题,让学生自己思考,或互相讨论解决,结果学生当堂就掌握了这节课必须掌握的知识并能正确分析解决相应习题。
  问题1.一台交流发电机输出电压为5000V,输出功率为5000W,通过两根总电阻为10欧姆的导线给用户供电。问:
  输电线中的电流怎样计算,大小为多少?
  输电线上的电压为多少?用户得到的电压为多少?
  输电线由于有电阻而损失的电功率为多少?用户得到的功率为多少?这个输电线路的效率有多少?
  如果发电机的输出功率不变,但只能输出500V的电压,那又怎样?
  通过两次输电的比较,你说说用低压输电好还是高压输电好?为什么?电压提高一倍输电导线损失的功率将为原来的多少?
  问题2.一台交流发电机输出电压为5000V,输出功率为5000W,通过两根总电阻为10欧姆的导线给用户供电。如果用户的用电器的电压为220V。请在问题1的基础上分析解决下列问题。
  我们怎样办才能满足用户的需要呢?
  这个变压器的初次级匝数比为多少呢?
  问题3.实际上有的发电机可能只会输出较低的电压。如果交流发电机输出电压为500V,输出功率为5000W,通过两根总电阻为10欧姆的导线给用户供电。并且要求输电线损失的功率为2‰,那么:
  我们怎样设计输电线路呢?图示方法可行吗?
  这时升、降压变压器的初次级匝数比为多少呢?
  上面的三个问题学生解决了,也就掌握了本节课所涉及的基础知识和解决电能输送问题的基本方法。学生在解决问题中学到了新知识,不知不觉中已完成了本节课的学习。
  为了使学生在掌握了这节重点知识的基础上,再扩大视野,我们可以让学生探讨下面的问题:
  1.是不是为了减少输电线功率损失,电压越高越好呢?为什么?查阅教科书,看看我们中国在远距离输电时用的电压有多大。
  2.根据电阻定律,想想还能怎样减少输电导线的功率损失。结合物理教材3-1导体的电阻那一节中常见金属的电阻率表,和化学学习中地壳中不同金属含量表想想最经济实用的输电导线用什么材料制造。
  3.三峡到哈尔滨的距离大约2400Km,如果用铝做材料的话,使两根输电导线的总电阻为200欧姆,那么导线将有多大的直径?导线在架设时有什么困难?查查铝的密度,计算一下要用多少吨铝?
  4.综合分析上面的情况,为了减少输电导线的功率损失,你觉得是应该尽量减少导线的电阻还是充分提高输电电压?
  这样进行教学内容设计,能够激发学生学习兴趣,调动学生学习积极性,使学生有成就感,当堂完成当堂学习任务,只需再让学生认真做做教材上的练习题巩固一下所学知识就行了,这样极大地提高了学生学习效率,减轻了学生学习负担。
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