高中物理 3.5 高压输电学案 新人教版选修1-1

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1、3.5高压输电[学习目标定位]　1.了解为什么要用高压输电.2.知道减少远距离输送电能损失的主要途径.3.了解电网供电的优点，了解输电的新技术．一、远距离输电的电能损失1．影响电能损失的因素：输电线的电阻越大，输电线上通过的电流越大，在输电线上产生的热量就越多，损失的电能越多．2．减少输电线路上的损耗的方法(1)减小输送线路的电阻；(2)减小输送线路的电流．3．降低导线电阻的方法：选择导电性能好的材料做导线，且使导线粗一些．4．降低输电电流的方法：在输送功率不变的情况下，提高(填“提高”或“降低”)输送电压，输电线中的电流就会减小．二、电网供电1．将多个

2、电厂发的电通过输电线、变电站连接起来，形成全国性或地区性输电网络，叫做电网．2．电网供电的优点是：(1)节约成本，提高效益；(2)使电力的供应更可靠、质量更高.一、远距离输电[问题设计]1．葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能，发电功率可达271.5万千瓦，从葛洲坝电站发出的电输送到武汉、上海等地，在如此远距离输电过程中，主要需考虑哪些方面的问题？答案　输电导线上电能的损失2．远距离输电中，通常是通过架设很高的、很粗的高压电线把电能输送到目的地的，远距离输电为什么要用高电压？答案　输送功率一定时，提高输送电压，可以减小导线中的电流，从而减小损失的功

3、率．[要点提炼]1．电能损失的原因：电流的热效应．2．减少电能输送时损失的途径(1)降低导线电阻①选择导电性能好的材料做导线．②增加导线的横截面积．③降低导线电阻的措施的局限性：电阻率较小的金属一般比较贵重；导线横截面积增大不仅增加材料消耗，还会给架线工作增大困难．(2)降低输电电流——提高输电电压①由P＝UI知，在输送功率不变的情况下，减小电流就必须增大电压．②由P＝UI和P热＝I2R可知，在P不变的情况下，电压提高一倍，热损耗功率将会减少为原来的.3．远距离输电过程的示意图(如图1所示)图1理想变压器：P1＝P2，P3＝P4，P2－P3＝P损．4．输

4、电线上的功率损失和电压损失(1)输电线上的功率损失设输电线电阻为R线，输电线上的电流为I线，则功率损失P损＝IR线．(2)输电线上的电压损失ΔU表示电压损失，U表示输电线始端电压，U′表示输电线末端电压，那么有ΔU＝U－U′.说明　输电导线上损失的电能和输出电压的平方成反比，输出电压提高为原来的n倍，导线上电能的损失就减为原来的.二、电网供电及其作用1．电网的定义：将多个电厂发的电通过输电线、变压器连接起来，形成全国性或地区性输电网络，这就是电网．2．电网供电的作用(1)可以在一些能源产地使用大容量的发电机组，减少发电设施的重复建设，降低运输一次能源的成

5、本，获得最大的经济利益；(2)可以保证发电和供电系统的安全与可靠，调整不同地区电力供需平衡，保障供电的质量；(3)使用电网，可以根据火电、水电、核电的特点，合理的调度电力，使电力供应更加可靠、质量更高．一、输电线路功率损失的计算例1　关于减少远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是(　　)A．由功率P＝，应降低输电电压，或增大导线电阻B．由P＝IU，应降低输电电压，或减小输电电流C．由P＝I2R，应减小导线电阻，或减小输电电流D．上述说法均不对解析　解此题关键是分清U是输电电压，而不是输电线上的电阻引起的电压降落，故C正确，A、B、D错．答案　C例2　

6、输电导线的电阻为R，输送电功率为P.现在分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为(　　)A．U1∶U2B．U∶UC．U∶UD．U2∶U1解析　由P＝UI得输电线中的电流I＝.输电线中损失的功率P损＝I2R＝R＝.即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，损失的功率与输电电压的平方成反比，所以P损1∶P损2＝U∶U.答案　C二、远距离输电例3　某电站发电机组的总输出功率为440kW，现用220V的电压，用铝导线将其送到离电站10km远的工厂，要求电能输送过程中的损耗为输出功率的10%，求铝导线的总电阻应为多大？解析　由P＝UI可求出输送电

7、能的电流，I＝＝A＝2000A，由P损＝I2R可求出铝导线的总电阻，R＝＝＝Ω＝1.1×10－2Ω.答案　1.1×10－2Ω1．(输电线路的功率损失)远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是(　　)A．输电线上的电压损失跟输电电压成正比B．输电线上的功率损失跟输电电压的平方成正比C．输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比D．输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比答案　CD解析　此题容易犯的错误是将输电电压与损失电压相混，由P＝而错选选项B.正确的思路是由I线＝可知ΔU＝R线，故选项A错误；ΔP＝·R线，故选项C正确；由

8、ΔP＝知，选项D正确．2．(输电线材料的选择)关于远距离输电，下列说法中正确的是