师：同学们，今天我们学习高二物理选择性必修2第三章第四节远距离输电第一课时。为了合理利用能源，发电站要建在靠近能源的地方，比如三峡水电站、阳江河电站、清远发电站。而用电的地方众多，像繁华的城市、美丽的乡镇、工厂等等。有的地方离发电站很远，所以需要把电能输送到远方，这就涉及到电能的输送问题。电能输送的基本要求是可靠、保质、经济。可靠，指保证供电线路可靠工作，少有故障和停电；保质，就是保证电能的质量，即电压和频率稳定；经济，是指输电线在建造与运行时费用低，电能损耗小。
现在思考第一个问题：怎样将电能由发电厂输送到用户呢？来看这幅电路图，左侧是发电厂通过输电线形成回路，将电能输送到用户。再思考，在输电过程中，电厂输送的电压是否全部加在用户上呢？看这幅输电线路图，加在用户上的电压为U用，由于远距离输电路线长，输电线路阻值不可忽略，甚至阻值较大。把输电线上的电阻等效为电阻r，电阻r上的电压是损耗电压，即U损。那么输电线上电阻造成的电压损失ΔU = U送 - U用 = I × r ，输电线上电阻造成的功率损失ΔP = I2 × r。降低能耗的两个途径是什么？大家思考一下。
第一个问题，降低输电损耗的途径。由ΔP = I2 × r可知，减小输电线的电阻、减小输电线的电流，这两种办法都可减少功率损失。若采用减小导线电阻的方法，该采取什么措施呢？回忆电阻的决定式r = ρl / S，由此可知有三个办法。第一，减少输电线的长度l，但根据前面分析，发电厂与用户距离基本固定，难以改变输电线路长度。第二，增加导线上的横截面积，但这样会多耗费金属材料，增加成本，同时给架线带来很大困难。第三，减小材料的电阻率，目前采用电阻率较小的铜或铝作为导线材料。
通过一道例题感受前面的知识。例题一，电厂输出功率是22千瓦，用总电阻为2欧的导线给远方用户输电。若输电电压是220伏，导线损失的功率为多少？若输电电压改为22千伏，导线损失的功率又为多少？看这个输电线路图。
先看220伏输电，它损耗的功率ΔP = （P / U）2 × R ，算出来是2 × 10?瓦，其中P是22千瓦，U是220伏，R是总电阻2欧姆。若用22千伏输电，损失的功率ΔP = （P / U）2 × R = 2瓦。
对比这两个数据可发现，高压输电损失的功率更小。所以，为减少功率损失和电压损失，需采用高压输电，即通过发电站发电，经过升压变压器，再到高压输电，接着到降压变压器，最后到用户。这是远距离输电过程的示意图，实际上电厂供给的电能要经过多次转换才能到达用户，这是经典的远距离输电模型图。
在远距离输电过程中，各部分的功率、电压、电流关系如何呢？先看功率关系，在升压器中，P1 = P2；在远距离输电回路中，P2 = ΔP + P3；在降压器中，P3 = P4。电压关系，在升压器中，U1 / U2 = N1 / N2；在远距离输电回路中，U2 = ΔU + U3；在降压器中，U3 / U4 = N3 / N4。电流关系，在升压器中，I1 / I2 = N2 / N1；在远距离输电回路中，I2 = I3；在降压器中，I3 / I4 = N4 / N3。
从中可看出，在理想变压器中，原线圈和副线圈一一对应时，原副线圈电压比等于匝数比，电流比等于匝数反比，原副线圈功率大小相等。来做道题试试。
例题2，远距离输电原理图如图所示，升压变压器原副线圈匝数比分别为N1、N2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2 。注意，自己写角标时要一一对应，便于解题。输电线上电阻R = 2r，变压器为理想变压器，下列关系式正确的是：A. I1 / I2 = N1 / N2 ；B. I2 = U2 / R ；C. I1U1 = I22R ；D. I1U1 = I2U2 。本题选D。根据变压器工作原理，I1 / I2 = N2 / N1，是反比关系，所以A错误。因为U2、I2与R不满足欧姆定律公式中物理量的对应关系，所以B错误。升压器输入功率等于输出功率，即U1I1 = U2I2，但升压器输出功率不等于输电线上损耗功率，所以U2I2 ≠ I22R ，C错误，D正确。来看例题三。