师：大家好，今天我们一起来学习初中物理沪科版九年级下册第18章第三节电能的输送。首先，请大家和我一起观看一段视频。
我国幅员辽阔，80%的电资源分布在西部，76%的火电资源在西北部，然而超过75%的能源消耗却来自东部沿海地区。为解决这一问题，我国规划了一项如同南水北调般的巨大工程——西电东送。西电东送是指将我国西北、西南和华南等地区丰富的电力资源，输送到电力紧缺的东部地区。该项目全线完工后，能将大量清洁能源输送到东部。但要把西部的清洁能源输送到中东部地区，需跨越2000多公里的距离。如此遥远的距离，不说投资建设难度大，单是电力损耗，就使得原本亿度的电从西部输送到东部时，因线路损耗大打折扣。想要提高输电效率，最好的办法就是加大电压。
好，通过视频我们了解到，为合理利用资源，我国将发电厂建在资源丰富的地方，再远距离输送到用户。比如三峡水电站所发的电力，就可以输送到湖北、河南、上海以及安徽。那大家知道是怎样输送的吗？今天我们就一起来学习电能输送的问题。首先，请大家思考，发电站发出的电能是怎样输送到远方用户的呢？
通过视频和生活经验，我们知道发电站产生的电能是通过架设很高很粗的高压电线输送的，电压通常可达几百千伏。那请大家思考，咱们家庭或学校用电器的正常工作电压是多少？各个工厂用电电路的电压又是多少呢？
生：家庭或学校用电器的正常工作电压是220伏，工厂用电电路的电压是380伏。
师：既然日常生活中我们不需要那么高的电压，为什么非要采用高压输电呢？这就是今天讨论的重点，刚刚视频也简单介绍过。通过视频我们了解到加大电压可以降低线路损耗，那线路损耗从何而来呢？请大家思考，远距离输电过程中线路损耗从何而来？
电厂距离用户很远，需要很长的输电线。由于输电线很长，电阻就很大。当输电线很短时，电阻很小可忽略不计，但现在输电线很长，电阻大就不能忽略了。因此，我们把两根输电线的电阻统一画在这里，用r来表示。当给输电线通上电流后，因输电线很长电阻较大，电流通过时线路会产生热量，从而损失一部分电能，同时也伴随着功率损失，且距离越远，这种损失越大。这就是远距离输电时线路损耗的原因。所以，我们首先要考虑如何减小这种损耗，也就是如何减小功率损失呢？请大家思考，如何减小远距离输电过程中的功率损失？
我们知道，输电线通上电流后，因电阻大会产生电能损失。根据焦耳定律，损失的电能等于电流的二次方乘以电阻乘以通电时间。由此可得损失功率的表达式，即损失功率等于电流的二次方乘以电阻。根据这个表达式，大家思考一下，可以从哪些方面减小损失的功率？
生：可以从减小电流和减小电阻两方面来减小损失功率。
师：非常好。先看电流方面，发电厂产生电能靠发电机，对于某一个发电机而言，输出功率是一定的。输出功率除与电压有关，还与电流有关，它们的关系是输出功率等于输送电压乘以输出电流。根据这个表达式可得电流等于输出功率除以输送电压，而发电机输出功率不变。所以，如果想减小电流，就需要提高输送电压。这样通过提高电压减小电流，进而减小损失功率，这是第一种方法。那能不能通过减小电阻来减小损失功率呢？
电阻与哪些因素有关呢？我们学过，影响电阻有三个方面，第一个是长度。电阻与导体长度有关，我们能不能通过减小导体长度来减小导体电阻呢？发电厂和用户之间距离不变，输电线长度能否改变？
生：不能改变。
师：对，由于用户和发电厂距离不变，输电线长度不能改变，所以第一种方法不可行，无法通过减小长度来减小电阻。
第二个影响电阻的因素是横截面积。我们可以通过增大导体横截面积的方法来减小导体电阻，也就是把输电线做得粗一些。但如果输电线太粗，重量会增加，架设困难，耗材也多，不经济。所以，通过增加横截面积的方法来减小电阻有一定局限性，只能适当增加横截面积。
除此以外，电阻还与材料有关。电阻较小的材料有银，但银价格昂贵。目前我们选用电阻较小的铜、铝或高新铝绞线作为输电线。
请大家思考，除了这几种材料，还有没有其他适合远距离输电的材料？
生：超导材料。
师：非常好，超导材料是在一定低温条件下电阻等于0的材料。大家想想，如果这种材料能普遍用于远距离输电，有什么优点？线路损耗还存在吗？
生：线路损耗不存在了。
师：对，远距离输电存在线路损耗就是因为输电线电阻太大，现在电阻为零，线路损耗自然就不存在了，这解决了我们目前最大的难题。但由于技术原因，超导材料还不能普遍应用。刚刚分析了，在有电阻的情况下，从长度、横截面积、材料这三个方面减小电阻都有一定局限性。那减小电阻有局限，是否意味着采用高压输电的方法更为有效呢？下面我们进一步探究。
假设某一发电厂发电机输出功率为110千瓦，两根输电线电阻统一为10欧姆。第一次输送电压为220伏，第二次输送电压是220千伏，换算成伏特就是220×1000倍，第二次输送电压是第一次的1000倍。请大家思考，两次损失的电功率相同吗？能否想办法比较两次损失电功率的大小？
生：尝试计算。
师：相信大家都有答案了，我们一起来分析。首先根据输出功率与电压和电流的关系，变形可得第一次电流等于输出功率除以输送电压，计算结果是500安培。再根据损失功率表达式电流的二次方乘以电阻，代入数据得到答案是2.5×10?瓦特。用同样方法算出第二次电流是0.5安培，第二次损失功率为2.5瓦。对比两组数据，大家有什么发现？