張敏 吳春曉

摘 要：遠(yuǎn)距離輸電是高中物理電學(xué)中的一個重點，而相關(guān)物理量之間相互聯(lián)系、相互影響，故也為難點。本文重點分析在遠(yuǎn)距離輸電過程中，當(dāng)用電器功率增加時，相關(guān)物理量的變化情況。經(jīng)討論發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)遠(yuǎn)距離輸電中線電阻較小時，高中很多相關(guān)結(jié)論才成立。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)距離輸電；理想變壓器；用電器功率增大

中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）8-0051-3

1 問題闡述

遠(yuǎn)距離輸電的特點是在輸送電能的過程中，將能耗降到最低。電能由發(fā)電站經(jīng)由升壓變壓器升壓，由輸電線傳輸至降壓變壓器降壓之后再供用戶使用，其中兩個變壓器均為理想變壓器。兩個變壓器中各個物理量之間的基本關(guān)系，以及輸電過程中的電壓損耗和功率損耗都已有詳細(xì)的探討[1-3]，這里不再贅述。同時，也曾有將遠(yuǎn)距離輸電模擬成學(xué)生實驗，讓學(xué)生更加直觀地理解采用遠(yuǎn)距離輸電方式[4]的原因的研究。但是，當(dāng)用電器功率增加時，在發(fā)電機電壓恒定的情況下，遠(yuǎn)距離輸電涉及的各個物理量究竟如何變化卻沒有明確而全面的討論。

4 結(jié) 論

高中物理中的一些結(jié)論，比如“輸出功率決定輸入功率，當(dāng)輸出功率增大時，輸入功率也增大，反之亦然[5]”，再如“采用高壓輸電后，輸電線上的電流會減小”都需要在一定的條件（遠(yuǎn)距離輸電的輸電線電阻較?。┫虏懦闪6]。也就是高中物理常見的二級結(jié)論都是建立在遠(yuǎn)距離輸電的輸電線電阻較小的情況下的（本文討論的情況一）。但是，隨著距離的增加，輸電線的長度加長，電線的電阻很有可能超過臨界值，而造成部分二級結(jié)論不適用。

這種成立范圍有限的二級結(jié)論出現(xiàn)的原因是：在分析問題的過程中，沒有抓住最根本的關(guān)系，沒有梳理清變量和不變量。有時教師沒有親力親為推導(dǎo)問題，導(dǎo)致這樣的二級結(jié)論一直沿用至今。所以，在之后的物理教學(xué)中，我們需要保持懷疑的態(tài)度，對于自己所講授的每一個結(jié)論都用心論證。

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