2017-2018学年高中物理第4章远距离输电第3节电能的远距离传输教学案鲁科版选修3-2

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1、槪念撫律雯记牢关键语句第3节电能的远距离传输1.电能在远距离传输过程屮有电功率和电压损失，减小电阻不经济，减小电流最合算。2.在输送电功率P-•定，输电线电阻/?一定的条件下，输电电压提高到原来的〃倍，据、P={^R知，输电线上的电功率损失将降为原來的4。n3.在电能远距离传输中，可将冋路划分为儿个独立的冋路，每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律和串.并联电路的规律，而变压器的电压、电流、功率关系是联系j不同冋路的桥梁。课前自主学习，基稳才能楼高一、为什么要采用高压输电1.两种损失比较两种损失主要原因大小

2、表示减小办法电功率损失输电线有电阻电流产生焦耳热减小R减小I电压损失输电线电阻的电压降7=世2.降低两种损失的途径一一高压输电在保证输送电功率不变的前提下提高输电电压，会减小输电电流,从而减小导线上的电功率损失和电压损失。二、高压交流输电1.基本环节、十升压变压器

3、高压输

4、降压变压器而而阪电厂站

5、d矗各

6、业2.电路原理图a4-3-1三、高压直流输电1.组成部分高压直流输电系统主要由整流站、直流线路和逆变站三部分构成。实际上直流输电系统只在输电这个环节是直流，发电环节和用电环节仍是交流，输电过程中只用两根

7、导线。2.优越性(1)节省材料，输电结构简单，占地面积小。(2)不存在感抗和容抗弓I起的损耗。(3)不需要考虑电网屮的各发电机的同步运行问题。1.自主思考一一判一判(1)为了减少能量损失，耍高压输电，而且越高越好。(X)(2)输送功率一定时，提高输送电压，可以减少功率损失。(J)(3)电压损失A〃=〃?线和电功率损失P=fR^中广可以通过T十求得。3)(4)负载越多，即用电高峰期，A6；AP也越大。(J)(5)高压直流输电与高压交流输电的区别在于输送环节。(J)2.合作探究一一议一议(1)电能的输送要

8、达到什么要求？输送电压是不是越高越好？提示：①输送电能要达到三个方而的要求：a.可靠：保证供电线路正常工作，少有故障。b.保质：保证电能质量，即电压、频率稳定。c.经济：线路架设和运行费用低，能耗少，电价低。②电压升高，导线会对空气放电，对导线的绝缘性能提出更高的要求，另外，高压输电对变压器也提11!了更高的要求，因此，输电电压并不是越高越好。(2)在电能的输送过程中，〃为输电电压，/为输电线电阻，则输电线中电流为/=£r对不对？为什么？提示：不对。〃为输电电压，而不是加在输电导线上的电压，即厶厂，而输

9、电电流可通过P=U1求得。(1)“提高输电电压，减小输电电流”是否与欧姆定律相矛盾？提示：不矛盾。欧姆定律/=£是对纯电阻元件成立的定律，而“提高输电电压，减小输电电流”是从输电角度，由户=〃厶且在戶一定的条件下得岀的结论，两者没有必然联系。输电线路上的电压损失和功率损失课堂讲练设计，举一能通类题0通知识1.若输电线的电阻为斤线，输电电流为/，输电线始端和末端的电压分别为〃和/,则：(1)电压损失^U=U~U,=IR町2(2)功率损失AP=叽=/A-—-2.若输电功率"不变，输电电压提高到可使输电电流减

10、小到丄，贝0：n(1)电压损失减小到亠；n△P(2)功率损失减小到〒。［特别提醉］(1)输电电压是指加在输电线起始端的电压，电压损失是指输电线上的电压降。(2)输送功率是指加在输电线起始端的功率，功率损失是输电线上消耗的功率。(3)减小输电线上的功率损失和电压损失的有效途径是：提高输电电压，以减小输电电流。0通题组1.(多选)在远距离输电时，输送的电功率为只输送电压为〃，所用导线电阻率为Q,横截面积为S,总长度为输电线损失的电功率为尸,用户得到的电功率为戶用，则P、A.P'C.戶用=P(ispLB.P'

11、戶和戶用的关系式正确的是()Ip解析：选BD输电线电阻R=P飞输电线屮电流!=-,故输电线上损失的电功率为卩=,/?=(分门£=三晋，用户得到的电功率为Pm=p—p'=彳一2.在远距离输电时，如果升压变压器输出电压是2000V,输出功率是10kW,输电线电阻是20Q,求:(1)输电线上损失的功率和损失的电压;⑵用户能得到的功率和电压。解析:10X10’2000A=5Ao则输电线上损失的功率^=/^27'=5^20W=500Wo损失的电压弘=Z践厂=5X20V=100Vo(2)降压变压器得到的电压和功率分

12、别为：〃用=〃出一〃损=(2000-100)V=1900V,P用=P出一"损=(10X10’一500)W=9500Wo答案：(1)戶损=500W〃损=100V(2)戶用=9500W〃用=1900V考点二远距离输电的电路分析0通知识1.远距离输电问题的分析方法处理远距离输电问题的关键是抓住一图三线，一图即输电的电路图，三线即三个关系：功率关系、电压关系和电流关系，抓住一图三线，按照从前到后或从后向前的顺序，即可找到突破口。1.基本关系式(1)