第七节 远距离输电[学科素养与目标要求] 物理观念:1.了解远距离高压输电的原理.2.理解输电线上电能损失的影响因素.科学思维:1.体会降低输电损耗的两个途径,能分析计算高压输电的损耗情况.2.能分析远距离输电的基本过程,会对基本的远距离输电线路进行定量计算.3.体会远距离输电的基本要求和电网供电的优点,并能据此设计基本的供电框架图.一、从发电站到用户的输电线路1.输电线路:由发电站、升压变压所、输电导线、高压变电所、低压变电所和用户组成.2.示意图二、为什么要用高压输电1.输电线上的功率损失:ΔP=I2R,其中 I 为输电电流,R 为输电导线的电阻.2.减少电能损失的两种方法(1)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)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.三、直流输电1.高压直流输电的原因:高压交流线路中电感、电容引起的电能损失很大,因此采用高压直流输电.2.直流输电过程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 U∶U一、降低输电损耗的两条途径如图所示,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?答案 (1)U′=U-ΔU=U-r.(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条途径为:①减小输电线的电阻 r;②减小输电电流 I,即提高输送电...