高中物理 第5章 交变电流 5 电能的输送同步备课教学案 新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-2物理教学案

5 电能的输送[学习目标] 1.理解输电线上电能的损失与哪些因素有关.2.理解减小电能损失的两个途径以及高压输电的原理.3.知道远距离输电的典型电路，并能利用变压器和电路的规律解决实际问题．一、降低输电损耗的两个途径[导学探究] 如图 1 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：图 1(1)用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？(2)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)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．(2)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.[知识梳理] 减小输电线损耗的方法：(1)电压损失：输电线始端电压 U 与末端电压 U′的差值 ΔU＝U － U ′ ＝IR.(2)功率损失：电流的热效应引起功率损失 ΔP＝I 2 R .(3)减少电压、功率损失的方法：① 减小电阻：由 R＝ρ 可知，距离 l 一定时，使用电阻率小的材料，增大导体横截面积可减小电阻．② 提高输送电压：由 P＝UI 可知，当输送功率一定时，升高电压可以减小电流，即采用高压输电．[即学即用] 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，与输电电流的平方成正比．( )(2)由 P＝可知，输电电压越小，输电线上的损失就越小．( )(3)由 P＝I2r 可知，减小输电线的电阻和降低输电电流可减小输电损失．( )(4)高压输电是通过提高电压，减小输电电流来减少电路发热损耗的．( )答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)√二、远距离输电电路中的各种关系[导学探究] 某发电站向远处送电的示意图如图 2 所示，其中各部分的物理量已在图上标注，在这个电路中包括三个回路．图 2(1)结合闭合电路的知识，分别分析三个回路中各物理量之间的关系 (发电机内阻、n1、n2、n3、n4线圈的电阻均忽略不计)．(2)若两个变压器均为理想变压器，则每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系？答案 (1)第一个回路：P1＝U1I1第二个回路：U2＝ΔU＋U3，P2＝ΔP＋P3＝IR＋P3第三个回路：P4＝U4I4(2)＝、＝、P1＝P2；＝、＝、P3＝P4.[知识梳理] 远距离输...