2018-2019学年高中物理第五章交变电流第5节电能的输送学案新人教版选修3

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1、第5节　电能的输送　1.掌握远距离输电线上的能量损失与哪些因素有关．2．应用理想变压器、电路知识对简单的远距离输电线路进行定量计算．一、降低输电损耗的两个途径1．输送电能的基本要求(1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障．(2)保质：保证电能的质量——电压和频率稳定．(3)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少．2．输电线上的功率损失：ΔP＝I2R线，I为输电电流，R线为输电线的电阻．3．降低输电损耗的两个途径(1)减小输电线的电阻：在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率小的金属材料，还要尽可能增加导线的横截面积．(2)减小输电

2、导线中的电流：为了减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电电压．二、电网供电1．远距离输电基本原理：远距离输电的基本电路如图所示．在发电站内用升压变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过降压变压器降压降到所需的电压．2．电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成的全国性或地区性的输电网络．3．电网送电的优点(1)降低一次能源的运输成本，获得最大经济效益．(2)减少断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡，保障供电的质量．(3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高．判一判　(1)仅仅从减少能量损失

3、的角度看，输送功率一定的情况下，输电电压越高，损失的能量越少．(　　)(2)在输送功率和输电电压一定，使用同种材料的导线时，越粗的导线损失的电压越小．(　　)(3)一般情况下高压输电的导线是铜铝合金而不是银，原因是同种情况下，使用银材料，输电线损失的功率大．(　　)(4)从发电厂发出的电输送到用户均需要采用高压输电．(　　)(5)使用升压变压器和降压变压器进行远距离输电时，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压．(　　)(6)远距离输电时，若升压变压器匝数比为1∶n，降压变压器匝数比为n∶1，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等．(　　)提

4、示：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×做一做　500千伏超高压输电是我国目前正在实施的一项重大工程．若输送功率为3200万千瓦，原来采用200千伏输电，由于输电线有电阻而损失的电功率为P，则采用500千伏超高压输电后，在输电线上损失的电功率为(设输电线的电阻未变)(　　)A．0.4P　　　　　　　　　B．0.16PC．2.5PD．6.25P提示：选B.根据P损＝r可知：当输电电压由200kV升高到500kV时，其线路损耗由P减小到0.16P，故B正确，A、C、D错误．想一想　为什么要电网供电？提示：电网供电可降低一次能源的运输成

5、本，合理地调度电力，减小断电的风险，调节不同地区的供需平衡，保障供电的质量．　输电线路上的电压和功率损失1．输电线路上的电压损失(1)电压损失：输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压比起始端电压要低，这就是输电线上的电压损失．(2)减少输电线路电压损失的两种方法．①减小输电线路电阻：由R＝ρ可知，距离一定时，使用电阻率小的材料，增大导线横截面积可减小电阻．②减小输电电流：由I＝可知，当输送功率一定时，升高电压可以减小电流．2．输电导线上的电功率损失(1)电功率损失①原因：任何输电导线都有电阻，因此当电流通过输

6、电导线向远方输送时，输电线因有电阻而发热．②功率损失的计算：ΔP＝I2R，I为输电线路上的电流，R为线路电阻．(2)减少功率损失的方法①减小输电线的电阻R，根据R＝ρ，减小电阻率ρ，目前一般用电阻率较小的铜或铝作为导线材料；增大导线的横截面积S，这要多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难．②减小输电电流I，根据I＝，在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，根据P损＝R知，输电线上的功率损耗将降为原来的.命题视角1　减小输电线上功率损失的途径　在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方

7、法是(　　)A．使输电线粗一些　　　　　B．减小输电线长度C．减少通电时间D．采用高压输电[思路点拨]减少输电线上电能损失的两个途径是减小导线电阻和提高输送电压．[解析]　从造成电能损失的原因分析，要减少电能损失，需要减小电阻、减小输电电流，减小电阻已达到目前技术的极限了，因此，应当采用高压输电，减小输电电流．故选D.[答案]　D命题视角2　输电线上功率损失的计算　(多选)某水电站用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW.现用500kV电压输电，则下列说法正确的是(　　)A．输电线上输送的电流大小为6.0×103

8、AB．输电线上由电阻造成的电压损失为15kVC．若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9