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.docx

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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

2、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

3、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

4、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

5、.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

6、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

7、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

8、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6.0×103AB.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

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