遠距離輸電模擬實驗

1、模擬遠距離輸電，模擬遠距離輸電，探究輸電效率的影響因素探究輸電效率的影響因素 電能的輸送是在學習了交變電流、變壓器的電能的輸送是在學習了交變電流、變壓器的基礎上進行的，是物理學知識的延伸和應用，更是基礎上進行的，是物理學知識的延伸和應用，更是物理知識服務于生活實際的重要體現(xiàn)。物理知識服務于生活實際的重要體現(xiàn)。 課程標準關于電能輸送的要求：課程標準關于電能輸送的要求： 了解變電站到住宅的輸電過程，知道遠距離了解變電站到住宅的輸電過程，知道遠距離輸電時應該用高電壓輸電的道理輸電時應該用高電壓輸電的道理 活動建議：活動建議：觀察變電站和高壓輸電線路。觀察變電站和高壓輸電線路。學習遠距離輸電的困學習遠

2、距離輸電的困難：難：理論上物理量多，計算復雜，理論上物理量多，計算復雜，工程上距離較遠，結構復雜，工程上距離較遠，結構復雜，不好學不好學不直觀不直觀一、實驗目的一、實驗目的1 1、模擬遠距離輸電過程、模擬遠距離輸電過程2 2、探究輸電效率的影響因素、探究輸電效率的影響因素二、實驗器材二、實驗器材 學生電源、可拆變壓器（兩個）、小燈泡、學生電源、可拆變壓器（兩個）、小燈泡、電阻箱電阻箱( (三個）、滑動變阻器（兩個）、多用電表、三個）、滑動變阻器（兩個）、多用電表、導線若干導線若干三、實驗原理三、實驗原理U1 I2P1U2U3U4I1P2n1n2n4n31、模擬高壓輸電電路圖、模擬高壓輸電電路圖

3、r學生電源說明：說明：1、兩燈泡規(guī)格相同、兩燈泡規(guī)格相同2、兩電路用同一電源供電，電壓相同、兩電路用同一電源供電，電壓相同3、滑動變阻器規(guī)格相同，代替輸電導線的電阻、滑動變阻器規(guī)格相同，代替輸電導線的電阻4、兩變壓器匝數(shù)比互為倒數(shù)，即、兩變壓器匝數(shù)比互為倒數(shù)，即n1：n2=n4：n3r猜測：哪個燈會更亮呢？猜測：哪個燈會更亮呢？三、實驗原理三、實驗原理2、探究高壓輸電效率的影響因素、探究高壓輸電效率的影響因素(1)提出問題提出問題:輸電線路電阻輸電線路電阻r較小時，高壓輸電效率較低，那么較小時，高壓輸電效率較低，那么還有那些因素影響輸電效率呢？還有那些因素影響輸電效率呢？(2)猜想與假設：猜想

4、與假設：可能與可能與r、 R負、負、匝數(shù)比等有關匝數(shù)比等有關(3)制定計劃與設計實驗：制定計劃與設計實驗：控制變量法控制變量法(4)進行試驗與收集證據(jù)進行試驗與收集證據(jù)三、實驗原理三、實驗原理P1U1 I2U2U3U4I1P2n1n2n4n32、探究高壓輸電效率的影響因素、探究高壓輸電效率的影響因素r學生電源VR負負VR0說明：說明：測量時取測量時取R0=R負負，則，則2424R11011UpRU=100%=100%=100%UpU U -UUR0負負0（）U0 沒有找到合適的交流電流表，怎么辦？沒有找到合適的交流電流表，怎么辦？四、實驗過程四、實驗過程輸電線上電阻輸電線上電阻r 變化變化 U

5、0=11.8V R負負=20 匝數(shù)比匝數(shù)比n1：n2= 1:162、探究高壓輸電效率的影響因素、探究高壓輸電效率的影響因素四、實驗過程四、實驗過程 變壓器匝數(shù)比變化變壓器匝數(shù)比變化 U0 =15V r=20 R負負=10 2、探究高壓輸電效率的影響因素、探究高壓輸電效率的影響因素四、實驗過程四、實驗過程負載電阻負載電阻R變化變化 U0 = 11V r= 20 升壓升壓匝數(shù)比匝數(shù)比n1：n2=1:162、探究高壓輸電效率的影響因素、探究高壓輸電效率的影響因素（%）（%）（%）r（）匝數(shù)比匝數(shù)比R負負 1 1、輸電線電阻、輸電線電阻r r增大，輸電效率略有降低，影響較小。增大，輸電效率略有降低，影

6、響較小。 2 2、匝數(shù)比增大（電壓升高），輸電效率明顯增大、匝數(shù)比增大（電壓升高），輸電效率明顯增大 3 3、負載電阻越大，輸電效率越高、負載電阻越大，輸電效率越高實驗室的可拆變壓器效率很低，不到實驗室的可拆變壓器效率很低，不到5050%。結結論論意外意外發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)五、實驗過程和心理變化五、實驗過程和心理變化1 1、設計對比試驗、設計對比試驗2 2、結果顯示高壓輸電不如低壓效果好、結果顯示高壓輸電不如低壓效果好3 3、尋找原因，嘗試改變電阻、尋找原因，嘗試改變電阻4 4、對比試驗成功、對比試驗成功5 5、設計探究實驗、設計探究實驗6 6、沒有交流電流表、沒有交流電流表7 7、設計新思路、設計新思路8 8、