（浙江新高考专用）2019_2020学年高中物理第五章交变电流5电能的输送讲义新人教版选修

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1、5　电能的输送知识内容选考要求课时要求电能的输送c1.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.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，I为输电电流，r为输

2、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.二、电网供电1.远距离输电的基本原理：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.电网输电的优点(1)降低

3、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.1.判断下列说法的正误.(1)输电线上电功率的损失，与输电线的电阻成正比，与输电线电流的平方成正比.(　√　)(2)由P＝可知，输电电压越小，输电线上电功率的损失就越小.(　×　)(3)使用变压器进行远距离输电，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压.(　√　)(4)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

4、器的输入电压和降压变压器的输出电压相等.(　×　)2.输电线的总电阻为R，输送电功率为P.现分别用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________.答案　U22∶U12一、降低输电损耗的两个途径如图所示，假定发电厂输出的电压为U，输送功率为P，输电线路中的电流是I，两条导线的总电阻是r(在图中把导线电阻集中画为r).那么：(1)用户两端的电压是多大？(2)用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？(3)输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低功率损耗有哪些途径

5、？答案　(1)U′＝U－ΔU＝U－ r＝U－Ir.(2)不相等，由能量守恒知，发电厂输出的电能等于用户得到的电能与输电线上损失的电能之和.(3)由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了，这是输电线上功率损失的主要原因.功率损失表达式：ΔP＝I2r＝ r，所以降低功率损耗的两个途径为：①减小输电线的电阻r；②减小输电电流I，即提高输送电压U.1.输电线上的电压损失：如图1所示，ΔU＝U－U′＝Ir＝ r.图12.输电线上的功率损失(1)ΔP＝I2r，其中I为输电线上的电

6、流，r为输电线的电阻.(2)ΔP＝ΔU·I或ΔP＝，其中ΔU为输电线上的电压损失.3.减少电压损失和功率损失的方法(1)减小输电线的电阻r，根据r＝ρ，可减小电阻率ρ，目前一般用电阻率较小的铜或铝作为导线材料；也可增大导线的横截面积S，但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，输送电流可减为原来的，输电线上的功率损耗将降为原来的.例1　(2017·湖州市高二检测)某发电厂采用

7、升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U1，输电线总电阻为R，在某一时段用户需求的电功率为P0，用户的用电器正常工作的电压为U2.在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是(　　)A.输电线上损耗的功率为B.输电线上损耗的功率为C.若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D.采用更高的电压输电会降低输电的效率答案　C解析　设发电厂输出功率为P，则输电线上损耗的功率ΔP＝P－P0，ΔP＝I2R＝，A、B项错误；采用更高的电压输电，可以减小输电线上的电流，故可

8、以减少输电线上损耗的功率，C项正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，则发电厂输出的总功率减少，故可提高输电的效率，D项错误.例2　三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦.(1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？(2)某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损失的功率为多少？它占输出功率的几分之几？(3)若将电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？输电线上损失的功率又为多少？它占输出功率的几分之几？答案　(1)2500A　(2)1.2