从减少电阻R层面,学生在老师的引导下,可以得出结论:由考虑,适用于短距离;远距离输电,由于耗费材料太多不经济、架设线路也困难等原因,不适用。
从减少输电线上的电流强度I的层面,可以探究出结论:根据P=UI可知,在输送的电功率P不变的情况下,输电线的电流强度I要减少,必然要提高输电的电压。由P线损=I2R线=R线 可知,如输电的电压升高100倍,输电导线上损失的功率就变为原来的10000分之一,效果很是明显。探究的结论是升高输电电压,适用于远距离输电。
问题探究3:怎样进行高压输电?如何用实验室的设备进行验证?
让学生运用本章所学的物理知识继续进行分组探究,并画出相应的电路图。老师下去巡视,适时进行指导、点拨、提醒。经启发学生交流讨论后,师生一起画出远距离输电的原理简图。
要求同学们自己设计实验来验证探究结果时,老师可以启发学生在演示远距离输电有电能损失的实验基础上,再加上两个变压器就行。请两位同学到前面连接电路,师生共同检查无误后通电演示,通过实验发现:通过远距离高压输电灯泡的亮度,和直接接在学生电源交流输出端的灯泡的亮度几乎没有变化,从而说明采用高压远距离输电可以大大减少电能损失。
问题探究4:区分导线上损失电压与输电电压
学生常常容易将导线上损失电压与输电电压混淆起来,教师可利用远距离输电的原理简图来引导学生进行探究,讨论各物理量之间的关系,明晰对相关问题的认识。它们的关系如下: