2020_2021学年高中物理第二章交变电流7电能的输送学案教科版选修3_22021022426.doc

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1、7．电能的输送[学习目标]　1.理解输电线上损失的电能与哪些因素有关，以及减小损失的两个途径．(重点)　2.理解高压输电的原理．会计算输电损失．(重点)　3.了解远距离输电的典型电路，并能利用变压器和电路的规律解决实际问题．(难点)　4.输电网络的分析．(难点)一、电能输送中的电压损失和电能损耗1．两种损失比较两种损失原因分析大小表示减小办法电压损失导线自身存在电阻rU损＝Ir减小r减小I功率损失导线有电阻电流热效应P损＝I2r减小I减小r2.降低两种损耗的途径——高压输电(1)由r＝ρ知，导线一般选铝为材料，因而ρ一定，在导线长度l确定的情况下，要减小电阻，只

2、能通过增大输电线的横截面积，这种方法给架设施工带来困难．(2)由P＝UI知，输送电功率不变的前提下，提高输电电压，会减小输电电流，从而减小导线上的发热损失和电压损失．这是降低两种损耗的有效途径．二、远距离输电系统和直流输电1．远距离输电系统在发电站附近用升压变压器升高电压，用输电线输送到远方，在用电地区附近，用降压变压器降到所需电压．远距离输电电路图如图所示：-11-2．直流输电(1)采用高压直流输电的原因当交流输电功率很大时，导线的电感、电容引起的电压及电能损失很大；同一电网供电的发电机同步运行，技术上也存在困难．(2)直流输电的使用环节：当前的直流输电，只有

3、高压输电环节中使用直流．(3)直流输电系统1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)由P＝UI知，功率损耗与电流成正比．(×)(2)电能的损耗受电流的影响比受电阻的影响更为显著．(√)(3)减小输电线电阻是降低电能损耗的最佳途径．(×)(4)高压输电是通过减小输电电流来减小电路的电能损耗．(√)(5)远距离输电时，若输送的电功率一定，输电电压越高，输电电流就越小，电能损失就越小，所以输电电压越高越好．(×)(6)直流输电比交流远距离输电技术要求更高，输电原理也更复杂．(√)2．(多选)远距离输送交流电都采用高压输电，其优点是(　　)A．可节省输电线的铜

4、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-11-AC　[由P＝IU得I＝，输送的电功率P一定，采用高压输电，输电线中的电流就小，由P线＝I2r，要求输电线损耗一定的情况下，就可选横截面积较小的输电线，从而可以节省输电线的铜材料．若输电线确定，则可减少输电线上的能量损失，故A、C正确；交流电的频率是一定的，升高电压无法改变交流电的频率．输电的速度就是电磁波的传播速度，是一定的，故B、D错误．]3．(多选)在远距离输电时，输送的电功率为P，输送电压为U，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为L，输电线损失的电功率为P′

5、，用户得到的电功率为P用，则P′、P用的关系式正确的是(　　)A．P′＝　　　　B．P′＝C．P用＝P－D．P用＝PBD　[输电线电阻R＝ρ，输电电流I＝，故输电线上损失的电功率为P′＝I2R＝ρ＝，用户得到的功率为P用＝P－P′＝P.]电能输送中的电压损失和电能损耗1.输电线上的功率损失(1)原因：输电导线有电阻R线，电流流过输电线时，电流的热效应引起电功率的损失．(2)计算式：①P线＝I2R线，②P线＝IU线，③P线＝.2．输电线上的电压损失若用U表示输电线始端电压，U′表示输电线末端电压，则U线＝U－U′或U线＝IR线．-11-3．如果远距离输电的电功率P

6、不变，输电电压为U，输电导线电阻为R线，则输电导线上发热损失的功率P损＝I2R线＝R线，因此输电电压若提高到nU，则P损将减为原来的.[特别提醒](1)输电电压是指加在高压输电线起始端的电压U，损失电压是指降落在输电线路上的电压ΔU＝IR.(2)输送功率是指高压输电线起始端输出的功率，损失功率是输电线上消耗的功率．(3)无论从减小输电线路上的功率损失，还是减小电压损失来看，都要求提高输电电压，以减小输电电流．【例1】　(多选)某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电，输电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确

7、的是(　　)A．根据公式I＝，提高电压后，输电线上的电流降为原来的B．根据公式I＝，提高电压后，输电线上的电流增为原来的20倍C．根据公式P损＝I2R，提高电压后，输电线上的功率损失减为原来的D．根据公式P＝，提高电压后，输电线上的功率损失增大为原来的400倍思路点拨：在输电功率P一定时，输电电压提高到原来的n倍，由输电线上功率损失P损＝I2R＝2·R知，输电线上功率损失将降为原来的.AC　[根据I＝知，输电功率不变，输电电压变为原来的20倍，则输电电流降为原来的，故A项正确，B项错误．根据P损＝I2R得，输电电流降为原来的，则输电线上损耗的功率减为原来的，故C

8、项正确，D项错误．]-1