高中物理 第三章 电磁感应 第5讲 高压输电学案 新人教版选修1-1-新人教版高二选修1-1物理学案VIP免费

第5讲高压输电[目标定位]1.了解为什么要用高压输电.2.知道减少远距离输送电能损失的主要途径.3.了解电网在能源利用上的作用，认识科学技术对人类生活的深远影响.一、降低导线电阻1.采用导电性能好的材料做导线.2.使导线粗一些.3.降低导线电阻的措施的局限性：导线太粗，不仅要消耗大量金属材料，而且会给架线工作增加困难.想一想要降低导线的电阻可以采取哪些措施？减小导线的长度可以吗？答案根据电阻定律R＝ρ可知，要降低导线的电阻，可以减小材料的电阻率或增大导线的横截面积，根据实际情况导线的长度不能改变.二、降低输电电流1.在输送一定功率的电能时，要减小输送的电流，就必须提高输电的电压.2.输电电压过高，会增加绝缘的困难，因而架线的费用增加，输电线路还容易向大气放电增加电能的损失.想一想在输送一定功率的电能时，若输送电压增大到原来的2倍，损失的电能变为原来的多少倍？答案输电线上的电流I＝，损失的功率P损＝I2R＝，输电导线上损失的电能和输出电压的平方成反比，输出电压提高到原来的2倍，导线上电能的损失就减为原来的.三、电网供电1.电网的定义：将多个电厂发的电通过输电线、变压器连接起来，形成全国性或地区性输电网络，这就是电网.2.电网供电的作用(1)可以在一些能源产地使用大容量的发电机组，减少发电设施的重复建设，降低运输一次能源的成本，获得最大的经济利益；(2)可以保证发电和供电系统的安全与可靠，调整不同地区电力供需平衡，保障供电的质量；(3)使用电网，可以根据火电、水电、核电的特点，合理的调度电力，使电力供应更加可靠、质量更高.一、高压输电1.目的：输送电能.2.电能损失的原因：电流的热效应.3.关键：减小输电线上电能的损失：Q＝I2R线t.4.减少电能输送时损失的途径(1)降低导线电阻①选择导电性能好的材料做导线.②增加导线的横截面积.③降低导线电阻的措施的局限性：电阻率较小的金属一般比较贵重；导线横截面积增大不仅增加材料消耗，还会给架线增大困难.(2)降低输电电流——高压输电①由P＝UI知，在输送功率不变的情况下，减小电流就必须增大电压.②由P＝UI和P热＝I2R可知，在P不变的情况下，电压提高一倍，热损耗功率将会减少为原来的.例1对于电能输送的以下说法，正确的是()A.输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济B.减少输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电C.减少输电导线上功率损失的唯一方法是增大导线的横截面积D.实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如：输送功率大小、距离远近、技术和经济条件等答案AD解析由Q＝I2Rt和R＝ρ分析可知选项A、D正确，选项B、C错误.针对训练1远距离输电中，在输送的电功率不变的条件下()A.只有增大输电线的电阻，才能减小电流，提高输电效率B.只有提高输电电压，才能减小电流，提高输电效率C.提高输电电压势必增大输电线上的能量损耗D.提高输电电压势必增大输电线上的电流答案B解析由于输电线上的电能损耗P损＝I2R＝R，U增大，P损减小，I＝减小，故B正确，A、C、D错误.二、输电过程中的电能损失1.远距离输电过程的示意图(如图3－5－1)图3－5－1理想变压器P1＝P2，P3＝P4，P2－P3＝P损2.输电线上的功率损失和电压损失(1)输电线上的功率损失：P损＝IR线.其中输电线电阻为R线，输送功率为P，输电线上的电流为I线＝(2)输电线上的电压损失：ΔU＝U2－U3(3)电压的关系：＝，＝(4)用户实际得到的功率P′＝P－P损例2如图3－5－2所示是远距离输电的示意图，下列说法正确的是()图3－5－2A.a的输出电压等于b的输入电压B.a是升压变压器，b是降压变压器C.a是降压变压器，b是升压变压器D.a的输出电压等于输电线上损失的电压答案B解析因电路导线有电阻，会有电压损失，故a的输出电压要大于b的输入电压.且a的输出电压减去输电线上的损失电压等于b的输入电压，选项A、D错误；因能量损失与输送电压的平方成反比，故为减小电路能量损耗，要用高压输电，到用户要进行降压，选项B正确，C错误.针对训练2输电线的电阻为r，输送电功率为P，用电压U送电，则用户得到的功率为()A.PB.P－·rC.P－D.r答案B解析输电线上的电流I＝，损失的功率P损＝I2r，故用户得到的功率P用＝P－P损＝P－·r，B正确.高...