论文部分内容阅读
前言
这节课的重点是理解采用高压输电的原因,建立高压输电模型,理解各个物理量的相互关系。到这一节课时,老师通常的做法:课本为主阵地,教师主讲。要不教师“灌”,要不课本“填”,学生处于被动接受状态,然后用习题强化规律,加上相关实验不太好做,从而放弃了这一次非常好的培养学生思维和设计实验,动手探究验证的好的素材和机会。下面说一下我对这节课的改进与尝试。
首先,复习回顾交流电的产生模型(如图1),提问线框中电流的方向以及安培力的方向,学生总体回答到位。在此后,教师开始逐步引导学生思考:“安培力对线框的转动是动力,还是阻力?”学生还是能够顺利回答出来,“是阻力。”紧接着问题就来了,“有阻力存在的线框还能维持匀速转动下去,继续发电吗?”学生脱口而出:“当然不能。”教师继续追问:“那么怎样才能维持线框匀速转动下去呢?”“必须给线框动力和安培力阻力平衡抵消。”教师开始逐渐引出问题:“能不能考虑一下,能量如何转化的?”经过独立思考和小組讨论后,学生能从平衡进一步意识到其他形式的能量在转化为电能,并且能够表述为能量的转化,发电机其实就是将其它形式的能量转化为电能的转化工具。教师继续引导学生思考:“发电机(厂)一般建造在哪儿?”学生水到渠成回答出:“能源丰富的地区。”“水资源丰富地区为西南地区,风力资源丰富地区为新疆、沿海等,煤炭资源丰富地区为山西”,教师继续问:“那你们还知道我国用电大省在哪些地区?”“东部沿海地区。”并且我给了一幅中国地图如图(2)让这几个学生标示。
接着问:“那你们说,怎么样把发出来的电送给用户,能不能画个图?”“用导线连接呗。”学生一边说,一边已经动笔开始画图。学生画好图后,我在实物展示台展示了同学的模型图如图(3),同时抛出课题,这就是我们本节课要将要学习研究的电能的输送问题(远距离输电)。
教师继续引导,从一个地区到另外一个地区,电阻公式里L不能忽略,而且非常大,说明远距离输电线电阻,不能像实验室那样忽略不计。教师立即请学生修正模型图如图(4):
接在,教师开始引导设问:“怎么样减小输电的损失?有哪些方法?请同学们思考。”
生:“输电损失就是图上的r线上的ΔU和ΔP,减小I和减小r就行了。”
教师不置可否,继续问:“这些方法哪些可行?还是都可行?请同学们思考讨论,给出理由。”学生开始相互交流,其中一组交流如下:
生1说:“减小r有什么方法?怎么减小?电阻公式里L不能减小的啊!”
生2接着后面说:“还可以改变电阻公式里的S,让S增加。”
生3:“增加S,不太好吧,导线变粗,浪费材料,还架设困难。”
生4:“还可以减小电阻率ρ。”
生5:“我来查查表,哪种电阻率ρ最小。”
生6:“是银,没人弄银做导线吧?太贵了!”
生7:“看来减小r不太可行,还是减小I吧。”
生5:“由I=P/U,大家看减小输送功率P行不行?”
生6:“应该不行,发电厂不可能少发电,或者不发电,反而是要多发电。”
生7:“在输送功率P一定,提高输电电压U,就能减小电流I。”
生8:“对啊,我看到外面就有高压电线,难怪原来如此!”
教师及时给予肯定:“大家讨论的非常好,减小输电线上损失的最有效、最经济的措施就是采用高压输电。”
接下来建立的高压输电模型,继续设置问题:“怎样实现高压输电,送至用户,请同学们能不能在原来模型图上修改,试着画出高压输电模型。”学生思考、讨论、汇总后画出高压输电模型图,教师在实物展示台上展示学生画图,如图(6)
教师给予学生思考、讨论的结果充分的肯定。
接下来为模拟实验探究环节,教师设问:“高压输电模型从原理上我们已经清楚了,下面我们能不能用实验模拟呢?”要求能够对比展现两种情况:不用高压输电方式,用户不能正常工作,而采用高压输电方式,则能够正常工作。
生9:“我们就可以用学生电源做发电厂,小灯泡做用户,问题到哪儿去找很长的输电线?”
生10接着后面:“输电线就是因为有很大的电阻,不能忽略,我们就用大电阻代替输电线,功能不就是一样。”
生11:“对!升压变压器和降压变压器就用学生演示变压器。”
生12:“我们一起动手试试。”
给学生提供必要器材,供学生选择设计。
图(7)为不考虑导线电阻,小灯泡能够正常工作。
图(8)为经过长导线后(用大滑动变阻器模拟代替),灯泡不能正常发光工作。
图(10)为高压输电模式下,先1:14升压,再14:1降压,小灯泡能够正常发光工作。
后记:在老师引导下激发学生的思考,通过对话,研讨出方案,通过重组器材,模拟实验,提高学生的兴趣,通过动手实验,培养操作能力,锻炼发现问题解决问题能力。可想而知,当高压输电模型下小灯泡发光,他们的内心多么激动,这样的说服力无需多言。教师将一节理论讲授课,改进为一节理论分析加实验设计探究课,通过师生互动环节,不仅增加了课堂的趣味性,而且使学生从实验中加深对物理规律的理解。
(本实验所有照片,均为实物照片,无任何修修饰)
这节课的重点是理解采用高压输电的原因,建立高压输电模型,理解各个物理量的相互关系。到这一节课时,老师通常的做法:课本为主阵地,教师主讲。要不教师“灌”,要不课本“填”,学生处于被动接受状态,然后用习题强化规律,加上相关实验不太好做,从而放弃了这一次非常好的培养学生思维和设计实验,动手探究验证的好的素材和机会。下面说一下我对这节课的改进与尝试。
首先,复习回顾交流电的产生模型(如图1),提问线框中电流的方向以及安培力的方向,学生总体回答到位。在此后,教师开始逐步引导学生思考:“安培力对线框的转动是动力,还是阻力?”学生还是能够顺利回答出来,“是阻力。”紧接着问题就来了,“有阻力存在的线框还能维持匀速转动下去,继续发电吗?”学生脱口而出:“当然不能。”教师继续追问:“那么怎样才能维持线框匀速转动下去呢?”“必须给线框动力和安培力阻力平衡抵消。”教师开始逐渐引出问题:“能不能考虑一下,能量如何转化的?”经过独立思考和小組讨论后,学生能从平衡进一步意识到其他形式的能量在转化为电能,并且能够表述为能量的转化,发电机其实就是将其它形式的能量转化为电能的转化工具。教师继续引导学生思考:“发电机(厂)一般建造在哪儿?”学生水到渠成回答出:“能源丰富的地区。”“水资源丰富地区为西南地区,风力资源丰富地区为新疆、沿海等,煤炭资源丰富地区为山西”,教师继续问:“那你们还知道我国用电大省在哪些地区?”“东部沿海地区。”并且我给了一幅中国地图如图(2)让这几个学生标示。
接着问:“那你们说,怎么样把发出来的电送给用户,能不能画个图?”“用导线连接呗。”学生一边说,一边已经动笔开始画图。学生画好图后,我在实物展示台展示了同学的模型图如图(3),同时抛出课题,这就是我们本节课要将要学习研究的电能的输送问题(远距离输电)。
教师继续引导,从一个地区到另外一个地区,电阻公式里L不能忽略,而且非常大,说明远距离输电线电阻,不能像实验室那样忽略不计。教师立即请学生修正模型图如图(4):
接在,教师开始引导设问:“怎么样减小输电的损失?有哪些方法?请同学们思考。”
生:“输电损失就是图上的r线上的ΔU和ΔP,减小I和减小r就行了。”
教师不置可否,继续问:“这些方法哪些可行?还是都可行?请同学们思考讨论,给出理由。”学生开始相互交流,其中一组交流如下:
生1说:“减小r有什么方法?怎么减小?电阻公式里L不能减小的啊!”
生2接着后面说:“还可以改变电阻公式里的S,让S增加。”
生3:“增加S,不太好吧,导线变粗,浪费材料,还架设困难。”
生4:“还可以减小电阻率ρ。”
生5:“我来查查表,哪种电阻率ρ最小。”
生6:“是银,没人弄银做导线吧?太贵了!”
生7:“看来减小r不太可行,还是减小I吧。”
生5:“由I=P/U,大家看减小输送功率P行不行?”
生6:“应该不行,发电厂不可能少发电,或者不发电,反而是要多发电。”
生7:“在输送功率P一定,提高输电电压U,就能减小电流I。”
生8:“对啊,我看到外面就有高压电线,难怪原来如此!”
教师及时给予肯定:“大家讨论的非常好,减小输电线上损失的最有效、最经济的措施就是采用高压输电。”
接下来建立的高压输电模型,继续设置问题:“怎样实现高压输电,送至用户,请同学们能不能在原来模型图上修改,试着画出高压输电模型。”学生思考、讨论、汇总后画出高压输电模型图,教师在实物展示台上展示学生画图,如图(6)
教师给予学生思考、讨论的结果充分的肯定。
接下来为模拟实验探究环节,教师设问:“高压输电模型从原理上我们已经清楚了,下面我们能不能用实验模拟呢?”要求能够对比展现两种情况:不用高压输电方式,用户不能正常工作,而采用高压输电方式,则能够正常工作。
生9:“我们就可以用学生电源做发电厂,小灯泡做用户,问题到哪儿去找很长的输电线?”
生10接着后面:“输电线就是因为有很大的电阻,不能忽略,我们就用大电阻代替输电线,功能不就是一样。”
生11:“对!升压变压器和降压变压器就用学生演示变压器。”
生12:“我们一起动手试试。”
给学生提供必要器材,供学生选择设计。
图(7)为不考虑导线电阻,小灯泡能够正常工作。
图(8)为经过长导线后(用大滑动变阻器模拟代替),灯泡不能正常发光工作。
图(10)为高压输电模式下,先1:14升压,再14:1降压,小灯泡能够正常发光工作。
后记:在老师引导下激发学生的思考,通过对话,研讨出方案,通过重组器材,模拟实验,提高学生的兴趣,通过动手实验,培养操作能力,锻炼发现问题解决问题能力。可想而知,当高压输电模型下小灯泡发光,他们的内心多么激动,这样的说服力无需多言。教师将一节理论讲授课,改进为一节理论分析加实验设计探究课,通过师生互动环节,不仅增加了课堂的趣味性,而且使学生从实验中加深对物理规律的理解。
(本实验所有照片,均为实物照片,无任何修修饰)