1、模拟远距离输电，模拟远距离输电，探究输电效率的影响因素探究输电效率的影响因素 电能的输送是在学习了交变电流、变压器的电能的输送是在学习了交变电流、变压器的基础上进行的，是物理学知识的延伸和应用，更是基础上进行的，是物理学知识的延伸和应用，更是物理知识服务于生活实际的重要体现。物理知识服务于生活实际的重要体现。课程标准关于电能输送的要求：课程标准关于电能输送的要求：了解变电站到住宅的输电过程，知道远距离了解变电站到住宅的输电过程，知道远距离输电时应该用高电压输电的道理输电时应该用高电压输电的道理 活动建议：活动建议：观察变电站和高压输电线路。观察变电站和高压输电线路。学习远距离输电的困学习远距离
2、输电的困难：难：理论上物理量多，计算复杂，理论上物理量多，计算复杂，工程上距离较远，结构复杂，工程上距离较远，结构复杂，不好学不好学不直观不直观一、实验目的一、实验目的1 1、模拟远距离输电过程、模拟远距离输电过程2 2、探究输电效率的影响因素、探究输电效率的影响因素二、实验器材二、实验器材 学生电源、可拆变压器（两个）、小灯泡、学生电源、可拆变压器（两个）、小灯泡、电阻箱电阻箱(三个）、滑动变阻器（两个）、多用电表、三个）、滑动变阻器（两个）、多用电表、导线若干导线若干三、实验原理三、实验原理U1 I2P1U2U3U4I1P2n1n2n4n31、模拟高压输电电路图、模拟高压输电电路图r学生电
3、源说明：说明：1、两灯泡规格相同、两灯泡规格相同2、两电路用同一电源供电，电压相同、两电路用同一电源供电，电压相同3、滑动变阻器规格相同，代替输电导线的电阻、滑动变阻器规格相同，代替输电导线的电阻4、两变压器匝数比互为倒数，即、两变压器匝数比互为倒数，即n1：n2=n4：n3r猜测：哪个灯会更亮呢？猜测：哪个灯会更亮呢？三、实验原理三、实验原理2、探究高压输电效率的影响因素、探究高压输电效率的影响因素(1)提出问题提出问题:输电线路电阻输电线路电阻r较小时，高压输电效率较低，那么较小时，高压输电效率较低，那么还有那些因素影响输电效率呢？还有那些因素影响输电效率呢？(2)猜想与假设：猜想与假设：
4、可能与可能与r、R负、负、匝数比等有关匝数比等有关(3)制定计划与设计实验：制定计划与设计实验：控制变量法控制变量法(4)进行试验与收集证据进行试验与收集证据三、实验原理三、实验原理P1U1 I2U2U3U4I1P2n1n2n4n32、探究高压输电效率的影响因素、探究高压输电效率的影响因素r学生电源VR负负VR0说明：说明：测量时取测量时取R0=R负负，则，则2424R11011UpRU=100%=100%=100%UpU U-UUR0负负0（）U0 没有找到合适的交流电流表，怎么办？没有找到合适的交流电流表，怎么办？四、实验过程四、实验过程1 12 23 34 45 5r r（）101020
5、20303040405050U U1 1（v v）2.422.422.422.422.432.432.432.432.432.43U U4 4 （V V）1.981.981.981.981.981.981.981.981.971.97（%）17.317.317.317.317.217.217.117.117.017.0输电线上电阻输电线上电阻r 变化变化 U0=11.8V R负负=20 匝数比匝数比n1：n2=1:162、探究高压输电效率的影响因素、探究高压输电效率的影响因素四、实验过程四、实验过程1 12 23 34 4n n1 1：n n2 21:21:21:41:41:81:81:161
6、:16U U1 1（v v）1.961.962.112.112.412.412.512.51U U4 4 （V V）1.761.762.002.002.212.212.312.31（%）12.212.214.814.816.116.117.017.0 变压器匝数比变化变压器匝数比变化 U0=15V r=20 R负负=10 2、探究高压输电效率的影响因素、探究高压输电效率的影响因素四、实验过程四、实验过程1 12 23 34 45 5R R负负（）5 51010151520202525U U1 1（v v）2.802.803.103.103.013.013.413.413.533.53U U4
7、4 （V V）1.811.811.911.911.951.952.042.042.122.12（%）14.114.114.714.715.015.016.116.117.117.1负载电阻负载电阻R变化变化 U0=11V r=20 升压升压匝数比匝数比n1：n2=1:162、探究高压输电效率的影响因素、探究高压输电效率的影响因素（%）（%）（%）r（）1:21:21:41:41:81:81:161:16匝数比匝数比R负负 1 1、输电线电阻、输电线电阻r r增大，输电效率略有降低，影响较小。增大，输电效率略有降低，影响较小。2 2、匝数比增大（电压升高），输电效率明显增大、匝数比增大（电压升高
8、），输电效率明显增大 3 3、负载电阻越大，输电效率越高、负载电阻越大，输电效率越高实验室的可拆变压器效率很低，不到实验室的可拆变压器效率很低，不到5050%。结结论论意外意外发现发现五、实验过程和心理变化五、实验过程和心理变化1 1、设计对比试验、设计对比试验2 2、结果显示高压输电不如低压效果好、结果显示高压输电不如低压效果好3 3、寻找原因，尝试改变电阻、寻找原因，尝试改变电阻4 4、对比试验成功、对比试验成功5 5、设计探究实验、设计探究实验6 6、没有交流电流表、没有交流电流表7 7、设计新思路、设计新思路8 8、定量实验成功、定量实验成功 信心满满信心满满吃惊吃惊+困惑困惑担心担心+希望希望激动激动+意犹未尽意犹未尽 满怀期待满怀期待失望失望+不甘心不甘心重新点燃希望重新点燃希望 心满意足心满意足
