人教版物理选修3-2 第5章第5节 电能的输送

人教版物理选修3-2 第5章第5节 电能的输送

第5章 第五节 电能的输送 课标定位 学习目标：1.了解交变电流从变电站到用户的输 电过程． 2．知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因 素有关，理解高压输电的道理． 3．知道远距离输电线路的基本构成，会对简单 的远距离输电线路进行定量计算． 重点难点：输电线路中的电压及功率的计算． 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 课前自主学案 第 五 节 　 电 能 的 输 送 课前自主学案 一、输送电能的基本要求 1．可靠：保证供电线路可靠的工作． 2．保质：保证电能的质量——______和______稳 定． 3．经济：输电线路的建设和运行费用低，能量损 耗少． 电压 频率 二、降低输电损耗的两个途径 1．由于输电导线有电阻，在输电过程中必有一 部分电能要转化成热能而损失掉，设输电导线中 电流为I，输电导线的电阻为R，则输电导线上的 功率损失为ΔP＝_____.I2R 电阻 电流 三、电网供电 1．远距离输电基本原理：在发电站内用_____变压 器_____，然后进行远距离输电，在用电区域通过 _____变压器降到所需的电压． 2．电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电 厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输 电网络． 升压 升压 降压 3．电网输电的优点 (1)降低一次能源的运输成本，获得最大经济效 益． (2)减少______的风险，调剂不同地区__________ 的平衡，保障供电的质量． (3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量 更高． 断电 电力供需 一、输电线上的电压损失和功率损失 1．电压损失 输电线始端电压U与输电线末端电压U′的差 值．ΔU＝U－U′＝IR. 核心要点突破 特别提醒：(1)输电电压是指加在高压输电线始端 的电压U，损失电压是指降落在输电线路上的电压 ΔU＝IR. (2)输送功率是指高压输电线始端输出的电功率， 损失功率是输电线上消耗的功率． 即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的 电功率不变时，那么(　　) A．输电线路上损失的电压与输送的电流成正比 B．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越 大 C．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成 反比 D．输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成 正比 二、远距离输电的几个基本关系电路(如图5－5－1 所示) 图5－5－1 特别提醒：(1)有关远距离输电的问题，应首先画 出远距离输电的电路图，并将已知量和待求量写在 电路图的相应位置． (2)以变压器为界将整个输电电路划分为几个独立 的回路，每个回路都可以用欧姆定律、串并联电路 的特点和电功、电功率的公式等进行计算，联系各 回路的桥梁是原、副线圈电压、电流与匝数关系及 输入功率和输出功率的关系． 即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2．远距离输电线路的示意图如图5－5－2所示， 若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的 是(　　) 图5－5－2 A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设 备消耗的功率无关 B．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈 的匝数比决定 C．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损 失的功率增大 D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输 入电压 课堂互动讲练 输电损耗的计算 某变电站用11 kV交变电压输电，输送功率 一定，输电线的电阻为R.现若用变压器将电压升 高到220 kV送电，下面选项正确的是(　　) 【答案】　B 变式训练1　(2010年高考福建卷)中国已投产运行 的1000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输 电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压 输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电 功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000 kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输 电线上损耗的电功率将变为(　　) 发电机的端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用初、次级 匝数之比为1∶ 10的升压变压器升压，经输电线后， 再用初、次级匝数比为10∶ 1的降压变压器降压供 给用户，求用户得到的电压和功率． 高压输电线路的计算 【思路点拨】　熟练掌握远距离输电过程中的电 压关系、电流关系与功率关系是解决这类问题的 关键． 【答案】　219.6 V　4.392×104 W 【规律总结】　解决这类问题，无论是否要求画 出输电过程示意图，都要首先画出示意图，标明 相关物理量，这样能帮助理清物理量间的关系， 以防出错． 变式训练2　(2010年高考浙江卷)某水电站，用总 电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km外的用户，其 输出电功率是3×106 kW.现用500 kV电压输电， 则下列说法正确的是(　　) A．输电线上输送的电流大小为2×105 A B．输电线上由电阻造成的损失电压为15 kV C．若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率 为9×108 kW D．输电线上损失的功率为ΔP＝U2/r，U为输电电 压，r为输电线的电阻