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...