【成才之路】高中物理 第五章 交变电流第五节 电能的输送课件 新人教版选修3VIP免费

※了解电能的输送过程，知道交变电流便于远距离输送※※知道输电线上的功率损失和减少功率损失的方法※理解为什么远距离送电要用高压在城郊和农村，常常看到高压输电线(如图所示)，有的电压高达100000V以上，为什么要用高电压输电呢？1．输送电能的基本要求是__________、________、________.2．降低输电损耗的两个途径；一是__________________________、二是______________________．3．如图所示是远距离输电的基本过程示意图，请填上各部分的名称①____________；②____________；③__________；④__________；⑤__________；⑥__________.答案：1.可靠；保质；经济2．减小输电线路的电阻；减小输电导线中的电流3．①发电站②升压变压器③远距离输电线路④一次高压变电所⑤二次高压变电所⑥工厂(1)可靠：保证供电线路正常工作．(2)——保质：保证供电质量电压和频率要稳定．(3)——经济：线路建设和运行的费用低能耗少、电价低.(1)输电线路的构成主要有：发电机、升压变压器、输电导线、降压变压器，用电器，如图所示由于发电机本身的输出电压不可能很高，所以采用高压输电时，在发电站内需用升压变压器升压后再由输电线输出，到用电区再用降压变压器降到所需的电压．(2)输电线路上的电压损失输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压U3比起始端电压要低，这就是输电线路上的电压损失ΔU＝U2－U3.对交变电流来说，造成电压损失的原因既有电阻，又有电抗，其中因电阻损失的电压为ΔU＝IR.(3)减小输电线路电压损失的两种方法①减小输电线路电阻由R＝ρlS可知，间距一定时，使用电阻率小的材料，增大导体横截面积可减小电阻．②减小输电电流I由P＝UI可知，当输送功率一定时，升高电压可以减小电流．“提高电压，降低电流”与欧姆定律矛盾吗？答案：不矛盾．欧姆定律是对纯电阻耗能元件而成立的定律，而“提高电压，降低电流”是从输送角度，由P＝IU，且P一定的条件下得出的结论，两者没有联系.(1)功率损失的原因输电导线有电阻，电流通过电阻时，电能必有一部分转化为内能而损失掉．(2)功率损失的大小设输电导线的总电阻为R，输电电流为I，则损失功率为ΔP＝I2R.(3)减少损耗的方法据P损＝I2R可知，减小输电线路上功率损失的方法主要有两种：①减小输电线的电阻R，据R＝a．减小输电线长度L：由于输电距离一定，所以在实际中不可能用减小L来减小R.b．减小电阻率ρ：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料．c．增大导线的横截面积S：这要多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难．②减小输电电流I，据I＝PUa．减小输送功率P：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的．b．提高输电电压U：在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，据P损＝PU2·R知，输电线上的功率损耗将降为原来的1n2.根据以上分析知，采用高压输电是减小输电线上功率损耗最有效、最经济的措施．特别提醒：发电站的输送功率取决于用户消耗的功率，不是由发电站输出的功率决定用户和线路消耗的功率.发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电导线总电阻为R，通过导线上的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的功率下列表达式错误的是()A.U21RB.U1－U22RC．I2RD．I(U1－U2)答案：A解析：用P＝求电阻上损失的功率时，U要与电阻R相对应，选项A中的U1是输出电压不是输电线电阻上的电压，故A是错误的．B中的U1－U2是输电线上电阻上的电压，因此，B是正确的，C、D中的电流I是输电线中的电流，故C、D都是正确的.远距离输电的基本结构示意图如下：(1)功率关系P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3(2)电压、电流关系U1U2＝n1n2＝I2I1，U3U4＝n3n4＝I4I3U2＝U线＋U3，I2＝I3＝I线．(3)输电电流：I线＝P2U2＝P3U3＝U2－U3R线.(4)输电导线上损耗的电功率：P线＝I线U线＝I2线R线，P线＝P2U22R线．“西电东送”工程中为了减少输电损耗，必须提高输电电压．从西部某电站向华东某地区输送的电功率为106kW，输电电压为1000kV，输电线电阻为100Ω.若改用超导材料作为输电线，则可减少输...