2018版高中物理 第4章 揭开电磁关系的奥秘 第3节 电能的生产与利用 第4节 电和磁的完美统一学案 鲁科版选修1-1

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1、第3节　电能的生产与利用第4节　电和磁的完美统一学　习　目　标知　识　脉　络1.知道电能的生产方法，了解生产电能的各种方式．了解电能输送的过程，知道为什么要高压输电．(重点)2.了解发电机、电动机对能源利用方式、工业发展所起的作用．了解电能的使用对于社会进步、经济发展的贡献．3.了解历史上超距作用与近距作用之争，知道场是物质存在的形式之一．4.知道什么是电磁波．了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想，体会其在物理学发展中的意义．(重点、难点)5.了解赫兹证实电磁波存在的实验，体会实验验证在物理理论发展中的地位和作用.电能的生产、输送

2、、利用与社会发展1．生产电能的常用方法：利用一次能源产生动力驱动涡轮机(如汽轮机、水轮机等)，涡轮机带动发电机转子转动产生电能，再通过电线将电能输送出去．2．产生电能的方式：根据使用的一次能源的不同，电能生产可分为火力发电、水力发电、风力发电、核能发电等．另外还有地热能、太阳能、潮汐能等都可以用来发电．3．输电线路上的能量损失输电线路上有电阻，有电流通过时会发热，损失能量．损失的电能跟输电线上的电阻成正比，跟电流的二次方成正比．4．降低输电损耗的两个途径(1)减小输电线的电阻．(2)减小输电线中的电流，由P＝UI可知，当输送功

3、率一定时，提高电压可以减小输电电流．5．电能的利用与社会发展蒸汽机的广泛使用使全社会的生产力得以飞跃发展，引发了第一次产业革命．电能8的使用又一次使得全社会的生产力得到了飞跃发展，引发了第二次产业革命，人类社会跨入了电气时代．1．输电线路存在电阻，就一定会有电能的损耗．(√)2．减小输电损耗的最好方法是提高输电电压．(√)目前我国最大的供电工程三峡工程，已经正常运行了，你知道三峡发出来的电是怎么供到千家万户的吗？【提示】　发电机组产生的电压通过升压变压器，使电压升高，通过输电线向外输送到用户时使用降压变压器使电压降低．1．采用

4、高压输电的原因线路中的电阻是要消耗电能的，电阻越大，流过的电流越大，线路中的损耗就越多，根据功率公式P损＝I2R可知，减小线路上功率损失的方法有两个途径：第一，减小输电导线上的电阻R.根据R＝ρ知，在实际输电线路中，输电导线的长度不能减小，可以用电阻率ρ小的导体材料，像铜和铝等．金、银属贵重金属，做输电导线不现实，但在大规模集成电路里是要用这种金属导体的，最后一点是增大导体的横截面积，这又给架线工作带来困难，同时也会耗费大量的金属材料．第二，减小输电电流I.根据公式I＝知，要减小电流，不能以减小输送功率为代价，在输送功率一定、

5、输电线电阻一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，根据公式P损＝()2R可以推算，输电线上的功率损失将降为原来的.根据以上分析，采用高电压输电是减小输电线上功率损耗最有效、最经济的措施．2．远距离输电过程的示意图(如图431所示)图431理想变压器P1＝P2，P3＝P4，P2－P3＝P耗．1．远距离输送交流电都采用高压输电，我国正在研究用比330kV高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是(　　)8A．可节省输电线的铜材料B．可根据需要调节交流电的频率C．可减少输电线上的能量损失D．可加快输电的速度【解析】　由P＝IU得I＝

6、，当输送功率P一定，采用高压输电，U变大时I减小，输电线中的电流就减小，由P损＝I2R得，在距离一定时，输电线电阻越小，损耗越少，但铜价高，且密度大，架线成本太高，一般不用，减小电流可以减少输电线上的能量损失，故选项C正确，交流电的频率是固定的，不需调节，输电的速度不会由于电压升高而变快，故选项B、D不正确．【答案】　C2．(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高到原来的n倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是(　　)【导学号：18152090】A．输电线上的功率损失是原来的B．输电线上的功率损失是原来的C．输

7、电线上的电压损失是原来的D．输电线上的电压损失是原来的【解析】　当输电电压升高为原来的n倍时，输电电流减小为原来的，输电线上损失的功率为P损＝I2R，所以输电线上的功率损失降低到原来的；因输电线上的电压损失U损＝IR，所以电压损失是原来的，故B、C正确．【答案】　BC3．(多选)某电站向远处输送一定功率的电能，则下列说法中正确的是(　　)A．输电线不变，将送电电压升高到原来的10倍时，输电线损耗的功率减为原来的B．输电线不变，将送电电压升高到原来的10倍时，输电线损耗的功率减为原来的C．送电电压不变，将输电线的电阻减半时，输电

8、线损耗的功率减为原来的一半D．送电电压不变，将输电线的电阻减半时，输电线损耗的功率增为原来的4倍【解析】　输电线上功率损失P损＝I2R线＝()2R线，则R线、P一定时，U8升高到原来的10倍，P损减为原来的，A项错，B项对．P、U一定时，P损与R线成正比，R线减半，P损也减半