自制教具模擬遠距離輸電

毛國方

(江蘇省丹陽市第五中學 江蘇 丹陽 212300)

在“遠距離輸電”一節學習中，如果在新課學習時僅僅從理論加以推導，然后得出在遠距離輸電時需要進行高壓輸電以減小輸電線路電能的損耗，學生對此總缺乏深刻的感受，為此筆者自制一個教具模擬遠距離輸電過程，起到了很好的作用，達到了良好的效果.

1 器材準備

學生電源1臺，合金絲，BK100型變壓器2只，220 V交流電壓表2只，改裝交流電流表2只，“12 V,5 W”小燈泡2個，開關4只，接線柱，導線等若干.

2 教具制作

(1)將合金絲繞在絕緣棒上模擬遠距離線路的導線，每段25 Ω，繞4段.其中兩根在導線外用蠟燭油封好用作高壓輸電過程的導線.

(2)將市場上0～3 A交流電流表改裝為0～50 mA擋和0～300 mA擋的交流電流表.

(4)安裝連接器材(圖1).

圖1

3 實驗過程

3.1 演示遠距離輸電過程中存在功率和電壓損失

(1)操作方法

在輸入端接線柱加載8～12 V交流電，用鱷魚夾將合金絲1和2 短路一部分.

(2)實驗現象

合金絲沒有被短路時，小燈泡1發光，但很暗.合金絲被短路的越多，小燈泡1越亮，電路中的電流越大.

(3)實驗結論

遠距離輸電過程中存在功率和電壓損失,線路越長, 損失越多[1].

3.2 演示用高壓輸電可以減小輸電線上的功率和電壓損失

(1)操作方法

(2)實驗現象

(3)實驗結論

在相同遠距離的輸電情況下，采用高壓輸電可以減小輸電線上的功率和電壓損失；輸電電壓越高，輸電線上的功率和電壓損失越小.

參考文獻

1 李學平. 自制遠距離輸電演示器.物理教師. 2010(10):33