2017-2018学年高中物理 第五章 交变电流 第5节 电能的输送教学案 新人教版选修3-2.doc

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1、第5节电能的输送1.输送电能的基本要求是可靠、保质、经济。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。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：指保证供电线路可靠的工作，少有故障。(2)保质：保证电能的质量——电压和频率稳定。(3)经济：指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少。2．降低输电损耗的两个途径要减少输电线路上的功率损失，由公式P损＝I2R线知，必须减小输电线电阻或减小输电电流。(1)要减小电阻，从R＝ρ看，在输电距离一定的情况下，可以增大导线的横截面积，

2、但过粗的导线会耗费太多的金属材料，同时也给铺设线路带来困难；还可以选用电阻率较小的导体。(2)从公式P＝IU来看，在保证功率不改变的情况下，要减小输送电流就必须提高输电电压。前一种方法的作用十分有限，一般采用后一种方法。3．高压输电(1)现代远距离输电都采用高压输电。目前我国远距离送电采用的电压有110kV,220kV,330kV，输电干线已采用500kV，西北电网甚至达到750kV。(2)高压输电并不是越高越好。电压越高，对输电线路绝缘性能和变压器的要求就越高，线路修建费用会增多。(3)实际输送电能时要综合考虑输送功率、距离、技术和经济等要求选择合适的电压。二、电网供电1．远距离输电基本原

3、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．自主思考——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

4、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。(×)2．合作探究——议一议(1)输电电压与输电线路上损失的电压有何不同？提示：输电线路上损失的电压是指降落在输电线电阻上的电压；输电电压是输电线路两端的总电压，它等于降落在输电线电阻上的电压与输电线末端的电压之和。(2)输电电压越高越好吗？提

5、示：输电电压并不是越高越好。输电电压越高，输电线路方面，对导线的绝缘要求越高，安全问题要求也越高，线路修建的费用也会越高；变压器方面，升压变压器输出的电压越高，变压器在绝缘、结构方面的制作要求也相应提高。因此，实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如输电功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，依据不同情况选择合适的输电电压。(3)利用超导线输电可以很大程度地减少输电损耗，从输送电能的要求分析，我国现在为什么不大规模使用超导线输电。提示：利用超导线输电，材料比较贵重，不经济，技术要求也比较高，所以现在我国不能大规模使用。输电线上电压和功率损失的计算[典例]　(多选)在电能输送过程中，若输送的电

6、功率、输电线电阻一定，则在输电线上损耗的电功率(　　)A．和输送电压的二次方成反比B．和输送电流的二次方成反比C．和输送电线上的电压降的二次方成正比D．和输送电流的二次方成正比[解析]　此题考查了输电线上的功率损失和导线电阻、输送电压、导线上的电压损失、输电电流的关系。输电线上的功率损失ΔP＝I2R，电压损失ΔU＝U－U′＝IR，输电电流I＝，所以ΔP＝I2R＝＝2R。可见，在输送功率P、输电线电阻R一定时，ΔP与I2成正比，与ΔU2成正比，与U2成反比。[答案]　ACD输电线上电压和功率损失的计算方法(1)U损＝IR线＝R线＝U－U用户。(2)P损＝I2R线＝2R线＝P－P用户。　　　　1

7、．远距离输电，输电功率一定，当输电电压为U0时，输电线上的电流为I0，损失的电功率为P0。则当输电电压提高为2U0时(　　)A．由I＝得，输电线上的电流变为2I0B．由I＝得，输电线上的电流变为C．由P＝得，输电线上损失的电功率为4P0D．由P＝IU得，输电线上损失的电功率为2P0解析：选B　设输电线的电阻为R，当输电线上的电流为I0时，损失的电功率为P0＝I02R。当输电电压提高为2U0时，由I＝可知输电线