师：上课！
生：老师好！
师：同学们好，请坐。咱们先看一幅图片，大家仔细观察，从这幅图片当中能得到哪些启示？先来说一说。
生：先生，我觉得这个图，首先我看到电从中国的西部传到了中国的沿海部，距离比较远。
师：这个距离比较远。嗯，好，很好，请坐。同学回答得特别好。从这幅图中我们可以看到，咱们的石油基地基本上聚集在东北地区和西北地区，煤电基地主要聚集在华北地区，风电在西部，水电主要聚集在西南地区。但是，咱们国家的用电高峰区在哪呢？
生：东部沿海区。
师：咱们国家一直倡导绿色发展，在刚刚闭幕的二十大上，习近平总书记说，我们要加快发展方式的绿色转型，实施全面节约战略，发展绿色低碳产业，倡导绿色消费，推动形成绿色、低碳的生产方式和生活方式。鉴于资源分布和电力负荷的不均衡，以及我们国家的发展策略，远距离输电很有必要。因此，咱们国家有一个战略性工程——西电东送。那么这节课，我们就一起来学习电能的输送，咱们的任务是研究电能输送的方案。既然要研究电能的输送，首先要了解输送电能的一些基本要求。咱们每个人都是电力资源的需求者、使用者，能不能结合生活实践以及课前预习，回答这样一个问题：输送电能有哪些基本要求呢？
生：就我的一些生活经验，我觉得输送电能，首先要保证电路稳定。像我们用的电热水器，有额定功率和额定电压，所以输送的电压和功率得稳定，质量也得好。另外，在输送过程中要尽量减少损耗，达到经济的目的。
师：电压要稳定，质量要好，减少损耗，达到经济目的。还有吗？
生：电能是我们家中比较需要的一种基本能源，使用时要考虑经济原因，比如用电不能太贵。
师：用电不能太贵，考虑经济成本。很好，请坐。还有没有其他想法？
生：我们在家中用电时，很少出现停电状况，所以输送电能要可靠、有保障。
师：要可靠、有保障地输送。很好，请坐。刚才这三位同学回答得特别好，我们可以用三个关键词来概括：可靠、保质、经济。了解了电能输送的基本要求后，下面老师通过一个实验模拟远距离输电，看看在实验中能否发现有价值的问题。这个实验的电路图是这样的，这是第一步的电路图。谁来协助我连接这个电路？朱元芳同学，赶紧过来。我们用学生电源代替发电厂，用两个并联的小灯泡代表用电器，也就是咱们的用户。
（朱元芳连接电路）
师：把开关闭合，我看看电压，没问题。大家来看，哪个灯泡比较亮？
生：一样亮。
师：哦，一样亮，说明这两个灯泡是相同的。现在注意，请把电源关闭。咱们来看第二幅电路图，这里面有两个省略号，代表长导线。这根导线有多长呢？大家观察周围，这根双股导线绕咱们教室整整一圈。现在我们把L2这个灯泡用这根长导线相连，看看会有什么现象。
（朱元芳继续连接电路）
师：他已经把电路连接好了，把开关闭合，大家来观察，看到了什么？
生：一个亮一个暗。
师：好，很好。开关请闭合，你先回座位吧。我们刚才看到，两个小灯泡亮度不一样了。两个小灯泡为什么亮度不同呢？杨思淼，你来说。
生：因为L2连接过程中，中间的导线非常长，导线电阻不能忽略。电流在运输过程中可能有损耗。导线和小灯泡是串联的，串联电流相同，电压分压，导线分走了一部分电压。
师：回答得非常好。因为这根导线电阻不可忽略，所以分担了一部分电压。那么问题来了，远距离输电时，输电线上的电阻能忽略吗？
生：不能。
师：既然电阻不能忽略，那有没有能量损失呢？
生：有。
师：所以通过这个实验我们发现了什么问题？
生：远距离输电时有能量损失。
师：我们把这个损失叫做线损。线路损耗不可避免，但我们可以努力让线损降到最低。下面探讨一下，怎样降低输电损耗。这里有个情景，咱们一起看一下。假定输电线路中的电流是i，用户端的电压为u，两条导线的总电阻是r，那么怎样计算输电线上损失的功率呢？
生：可以用P = UI。
师：刚才举手同学很多。李思念，你来算。
生：可以用P = U2 / R算。
师：好，还有其他答案吗？郭连龙，你来算。
生：还可以用P = I2 × R来算。
师：好，很好。刚才三位同学给出了三个答案，哪个答案是正确的呢？我们把这幅图简化成这样一幅图，发电厂相当于一个电源，输电线相当于一个定值电阻，用户相当于一个小灯泡。如果发电厂发出来的电压是U0，小灯泡两端电压是u，输电线电阻为r，那么输电线和小灯泡是怎么连接的？
生：串联。
师：如果输电线两端电压记为ΔU，那么这里面有个关系式，U0应该等于什么？
生：ΔU加上u。
师：刚才有同学说用P = UI，我们研究的是输电线，这里的U应该指哪个U？
生：ΔU。
师：这个u是什么？
生：用户得到的电压。
师：其实这里还蕴含能量守恒问题。如果发电厂发出来的功率是P0，P0等于什么？
生：P损加上P用户得到的。
师：由此可知，刚才哪个答案是正确的？
生：P = I2 × R。
师：知道这个公式后，怎样减小输电线路损失的功率呢？
生：根据这个公式，有两种途径。第一种是减小输电线电阻，第二个途径是减小电流，因为P损 = I2 × R 。
师：一个是减小电流，一个是减小电阻。嗯，好，很好，请坐。我们知道这两种途径都能降低输电线上的损耗，一个一个来看。先看如何减小输电线上的电阻。大家结合必修第三册所学，相互讨论一下怎样减小电阻。谁来说一下？