高中物理 第五章 交变电流（第5课时）电能的输送教师用书 新人教版选修3-2.doc

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1、第5课时　电能的输送研究学考·把握考情]知识内容电能的输送考试要求加试c教学要求1.了解输电导线电能损失的主要原因，知道减少电能损失的两条途径2．理解采用高压输电的原因，认识高压输电的局限性3．认识电网的重要作用，认识电网安全对社会的重要性4．会求解输电导线上的功率损失等问题说明不要求计算同时涉及升压、降压的输电问题基础梳理]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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

2、运行的费用低，电能损耗少。2．降低输电损耗的两个途径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。(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)减小输电导线中的电流为减小输电电流，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。要点精讲]1．对损失电能的分析任何输电线都有电阻，因此通过输电线向远方输送电能时，电流流过输电线，因输电线有电阻而发热，从而损失电功率。设输电电流为I，输电线电阻为R，则输

3、电线上的功率损失P损＝I2R。设输送电功率为P，输电电压为U，输电线的总长度为L，横截面积为S，电阻率为ρ，则输电电流I＝，输电线的电阻为R＝ρ。所以输电线上的功率损失可表示为P损＝()2·ρ。2．对减小功率损失途径的理解根据P损＝I2R可知，减小输电线路上功率损失的方法主要有两种。(1)减小输电线的电阻R，根据R＝ρ由于输电距离一定，所以在实际中不可能通过减小L来减小R。①减小电阻率ρ：目前一般用电阻率较小的铜或铝做导线材料。②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

4、来很大的困难。(2)减小输电电流I，根据I＝①减小输送功率P：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减小功率损失的目的。②提高输电电压U：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，据P损＝()2·R知，输电线路上的功率损失将降为原来的。根据以上分析知，采用高压输电是减少输电线路上的功率损失最有效、最经济的措施。【例1】远距离输送交变电流都采用高压输电。采用高压输电的优点是(　　)A．可节省输电线的材料B．可根据需要调节交变电流的频率C．可减少输电线上的能量损失D．可加快输电的

5、速度解析　远距离输电时往往输送的电功率一定，根据P＝UI知，输送电压U越高，则输送电流I＝越小，根据P损＝I2r知，在输电线上的功率损失一定的情况下，输电线电阻可略大些，导线可做得细一些或选择电阻率略大的材料(非铜材料)；若输电线确定，即r确定，则可减少输电线上的能量损耗，故选项A、C正确。交变电流的频率是一定的，不需调节，输电的速度是一定的，故选B、D错误。答案　AC【例2】某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R。则下列说法正确的是(　　)A．输电

6、线上的电流I＝B．输电线上的电流I＝C．输电线上损失的功率P＝()2RD．输电线上损失的功率P＝解析　因输电线中电压降不是U，故不能用I＝求电流；由P0＝UI，知输电线上的电流I＝，功率损耗P＝I2R＝()2R，故选项B、C正确。答案　BC名师点睛　当输送功率P一定时，输电电流I输与输电电压U输成反比，即I输＝，由于输电线虽是纯电阻用电器，但线路中的损耗电压不是U输，故不能用I输＝求输电线中的电流，由I输＝，P损＝()2·R知，提高输送电压可以大幅度减小输电电流，减小电能在输送过程中的损失。基础梳理]

7、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1．远距离输电的基本原理：远距离输电的基本电路如图1所示。图1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，获得最大的经济效益；(2)减小断电的风险，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。要点精讲]远距离输电的输送电

8、路及其基本关系的理解(1)输送过程图(如图2所示)：图2(2)对高压输电中几个电压的理解：①输送电压：输电线始端电压，如图中的U2。②用户电压：最终用户得到的电压，如图中的U4③损失电压：输电线始端电压与末端电压的差值(ΔU＝U2－U3＝I2R)，形成的原因是输电导线有电阻，电流通过输电线时，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。(3)基本关系式：①功率关系：P1＝P2，P2＝P线＋P3，P3＝P4。②