2017-2018学年高中物理 第二章 交变电流 第7节 电能的输送教学案 教科版选修3-2.doc

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1、第7节电能的输送1.远距离输电过程中，在导线上既有能量的损耗，还有电压损失。2．根据P损＝I2r可知，减小输电线上的功率损失有两个途径：一是减小输电线的电阻，二是减小输电电流。3．在输送功率一定时，提高输送电压，可以减小输电电流。4．当输送功率很大时，电感、电容引起的电压及电能损失也很大，这时可以采用高压直流输电方式。一、电能输送中的电压损失和电能损耗1．电能输送中的电压损失U损＝Ir，其中I为输电线中的电流，r为输电线的电阻。2．电能输送中的电能损失(1)电能损失：W损＝P损t。(2)功率损失：P损＝I2r。二、远距离输电系统1．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

2、起来，形成全国性或地区性的输电网络。2．远距离输电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。三、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，技术上存在困难。2．输电过程在发电站区域经变压器升压，由换流设备将交流变为直流，用高压直流进行远距离传输，在用户区域由换流设备再将直流变为交流，经变压器降压送给用户。1．自主思考——判一判(1)增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失。(√)(2)高压输电是通过提高电压、减小输电电流来减少电路的发热损

3、耗。(√)(3)高压输电一定是电压越高越好。(×)(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，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等。(×)(5)直流电压不能实现升压，因此直流输电不采用高压输电。(×)(6)大功率输电时，导线的电感和电容引起的电压和电能损失很大。(√)(7)高压直流输电是通过升压变压器升压后，再由换流设备将交流变为直流，从而实现远距离直流传输的。(√)2．合作探究——议一议(1)在农村电网改造前，离变压器越远的用户，电灯越暗，日光灯在过节时不能正常启动，你知道其中的原因吗？提示：电能在输送过程中存在电压损失和电能损失，农村电网改

4、造前，输电线较细，电阻较大，导线损失电压较大，到过节时，各家用电器增多，线路电流更大，电压损失更大，致使用电器不能正常工作。(2)在电能的输送过程中，U为输电电压，r为输电线电阻，则输电线中电流为I＝，对不对？为什么？提示：不对。U为输电电压，而不是加在输电导线上的电压，即U≠Ir，而输电电流可通过P＝UI求得。(3)用高压输电，电压是否越高越好？提示：并不是电压越高越好，因为电压升高，导线会对空气放电，这就对导线的绝缘性能提出了更高的要求；另外，高压输电对变压器也提出了更高的要求，因此输电电压也不是越高越好。在实际输电过程中，输电电压要根据输送功率的大小、距离的远近、技术和经济等各方

5、面因素综合考虑。电能输送中的电压损失和电能损耗1．降低输电损耗的两个途径(1)减小输电线的电阻r：从公式r＝ρ来看，在输电距离一定的情况下，可以增大导线的横截面积，但这样会多耗费材料，同时也给架设施工带来难度；还可以选用电阻率较小的导体。(2)减小输电线的电流I：从公式P＝IU来看，在输送功率一定的情况下，要减小输送电流就必须提高输电电压。2．计算功率损失的几个公式(1)P损＝I2r。(2)P损＝IU损。(3)P损＝。(4)P损＝2r。(5)P损＝P送－P用。[典例]　(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

6、的电阻为R，则下列说法中正确的是(　　)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。[解析]　输电电压由11kV经变压器变为220kV，提高了20倍，结合I＝知，输电电流降为原来的；再由P损＝I2R知，输电线上的功率损失降为原来的。故正确选项为A、C。[答

7、案]　AC设输送的电功率为P，输电电压为U，输电导线的电阻为R，则输电线上损失的电功率为P损＝I2R＝2R，输电线上损失的电压为U损＝IR＝R。　　　　1．(多选)远距离输送交变电流都采用高压输电，我国正在研究用远高于330kV的电压进行输电，采用高压输电的优点是(　　)A．可节省输电线的铜材料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．可加快输电的速度解析：选AC　由P＝UI得，I＝，当输电功率P一定时，采用高压输电，U大