5、电能输送

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选修3-2 5.5电能的输送3

=I² Rt
例1、某交流发电机的输出电压为220V，输出的电功率为4400W，发电机到用户的输电线的电阻为4Ω，求（1）输电导线中的电流是多少A ？
（2）输电导线中损失的电压和电功率各是多少？（3）用户得到的电压和电功率各是多少？
输电线上的功率损失 △P=I2R
输电线上的电压损失 △U=IR
交流高压输电的基本环节
升压变压器
发电站
用户
降压变压器
高压输电
输电线路示意图
I1
P1 发电 ~ U1 厂
n1
I2
U2 P2
∆U、∆P
I3
P3 U3
I4
用户
U4 P4 n4
n2
n3
电压关系：电流关系：功率关系：
例2、一小型发电站通过升压，降压变压器把电能输给用户。已知发电机的输出功率是 500kW，输出电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1:5，两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为 220V，不计变压器的损耗。求：（1）升压变压器的副线圈两端电压；（2）输电导线上的功率损失；（3）降压变压器原、副线圈的匝数比；（4）用户得到的功率。
为了减少功率损失和电压损失：
（1）减少材料的电阻率ρ
（1）减少输电线的电阻（2）减少输电线的长度L
（3）增加导线的横截面积S
（2）减少输电线的电流
输送功率P是一定
由P=UI
增加U
例1、某交流发电机的输出电压为220V，输出的电功率为4400W，发电机到用户的输电线的电阻为4Ω，求（4）如果有变压比为1：10的升压变压器升压后向用户输电，用户处再用变压比为10：1的降压变压器降压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？

高中物理第五章交变电流55电能的输送课件选修32

A．功率损失是原来的n1 B．功率损失是原来的n12 C．电压损失是原来的n1 D．电压损失是原来的 n 倍
1.远距离输送一定功率的交流电，输电线上的电压损失 ΔU＝UP·r。
2．远距离输送一定功率的交流电，输电线上功率损失 ΔP＝UP 2·r。
[解析] 设输电电压为 U，所输送的功率为 P，输电线路总电阻为 r，则输电电流 I＝UP，线路的功率损失 ΔP＝I2r ＝PU22r，可知 ΔP∝U12，当输电电压 U 升高为原来的 n 倍时，功率损失变为原来的n12，A 错误，B 正确；线路上的电压损失 ΔU＝Ir＝PUr，可知 ΔU∝U1 ，当输电电压升高为原来的 n 倍时，电压损失变为原来的n1，C 正确，D 错误。
电阻为 R。当副线圈与原线圈的匝数比为 k 时，线路损耗的

电功率为 P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到 nk，线
路损耗的电功率为 P2，则 P1 和PP21分别为(
)
A.PkUR，n1
B.kPU2R，n1
C.PkUR，n12 D.kPU2R，n12
解析原线圈的电流为 I1＝UP，由于 P、U 不变，故 I1 不变，由II12＝nn21＝k 得 P1＝I22R＝kPU2R；由I2I′1 ＝nn21′ ′＝nk 得 P2＝I2′2R＝nkPU2R，则PP21＝n12，故选项 D 正确。
[变式训练1] (多选)在远距离输电时，输送的电功率为
P，输电电压为 U，所用导线的电阻率为 ρ，横截面积为 S，
总长度为 l，输电线损失的功率为 ΔP，用户得到的功率为
P′，则下列关系式正确的是( )
A．ΔP＝Uρ2lS
B．ΔP＝PU22ρSl
C．P′＝P－Uρ2lS
D．P′＝P1－UPρ2Sl

5-5电能的输送

P损2＝I 2 R＝4KW
2
例与练 • 4、发电机的输出电压为220V，输出功率为22kW，输电线总电阻为1Ω，求： • （1）用户得到的电功率和电压。
析与解
P 100 A I U
P损＝I R＝ 10 KW
2
P用＝P－P损＝ 12 KW
U 损 IR 100V
U 用＝U－U 损＝ 120V
• 2．减少输电线上功率损失的方法
•
• •
（1）减小输电线的电阻R
①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． ②减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料．
•
•
③增大导线的横截面积S，这要多耗资金属材
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
例与练 • 4、发电机的输出电压为220V，输出功率为22kW，输电线总电阻为1Ω，求： • （2）如果用1：100的理想变压器先将电压升高，经过同样的输电线后，再用100：1的理想变压器降压，供给用户，这时用户得到的电功率和电压又各是多大？
析与解
U 1 n1 U 2 22000 V U 2 n2 P 2 ' P损＝I 2 R＝ 1W I2 1A U2 ' ' P用＝P－P损＝21999 W
三、输电线路上的电压损失
• １．电压损失：输电线路始端电压 U跟末端电压 U’ 的差值，称为输电线路上的电压损失， U ＝ U －U’ ，如图所示：
• 2．造成电压损失的因素 • • （1）输电线电阻造成电压损失U＝IR．（2）输电线的感抗和容抗造成电压损失．
• 以后在计算时只考虑输电线电阻所造成的电压损失．

第五节电能的输送(共10张PPT)

输电电压220kV以上------输电功ห้องสมุดไป่ตู้10万kW
以上，距离为几百千米。
发电机输出功率为100kW，输出电压是 250V，输电线电阻是10Ω，若输电线中因发热而损失的电功率为输送功率的4%，用户需用220V电压，
求：
（1）画出此输电线路的示意图。
（2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线
圈的匝数比。
第五节电能的输送
一、交流高压输电的基本环节
发电站
升压变压器
用户
降压变压器
高压输电
输送电能的可靠基本要求是保质
经济
远距离输电的设输电电流为I，输电主要问题线的电阻为R，则
功率损失为P损=I2R线
三峡电厂发电机的多极转子
二、输电导线上的功率损失
P损=I2R线
R线=ρ
L S
增大导线的横截面
1 （1）画出此输电线路的示意图。
2
11
2２
用
U3
U4 户
n3 n4
P3=P4=U3I2=U4I4
电压关系：
P损=I22R
U损=I2 R
U3=U2−I2R
输电电压220V------输电功率100kW以下，距离为几百米以内。
输电电压35kV或110kV------输电功率100kW
以下，距离为几十千米到上百千米。
发电~ UP 厂
用 U' 户
端
四、输电线路示意图
I1
I2 U损 P损
I4
电
P1
厂 ~ U 低三压、输输电电线线路路：上的电压损失1
P3=P1−I22R=100 ×103− 202 ×10
P2
U2

电能的输送教案(高二物理)

人级间识技1、知道“便于远距离输送”是电能的优点之一．知道输电的过程．了解远距离输电的原理．2、理解各个物理量的概念及相互关系．3、充分理解；；中的物理量的对应关系．4、知道什么是输电导线上的功率和电压损失和如何减少功率和电压损失.5、理解为什么远距离输电要用高压.程1、培养学生的阅读和自学能力．一、引入新课讲述：前面我们学习了电磁感应现象和发电机，通过发电机我们可以大量地生产电能．比如，葛洲坝电站通过发电机把水的机械能为电能，发电功率可达271.5万千瓦，这么多的电能当然要输到用电的地方去，今天，我们就来学习输送电能的有关知识．二、进行新课1、输送电能的过程提问：发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？如：葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢？很多学生凭生活经验能回答：是通过电线输送的．在教师的启发下学生可以回答：是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的．出示：电能输送挂图，并结合学生生活经验作介绍．板书：第三节电能的输送输送电能的过程：发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位．）2、远距离输电为什么要用高电压？提问：为什么远距离输电要用高电压呢？学生思考片刻之后，教师说：这个实际问题就是我们今天要讨论的重点．板书：（高压输电的道理）分析讨论的思路是：输电→导线（电阻）→发热→损失电能→减小损失讲解：输电要用导线，导线当然有电阻，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略．列举课本上的一组数据．电流通过很长的导线要发出大量的热，请学生计算：河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧，如果能的电流是1安，每秒钟导线发热多少？学生计算之后，教师讲述：这些热都散失到大气中，白白损失了电能．所以，输电时，必须减小导线发热损失．3、提问：如何减小导线发热呢？分析：由焦耳定律，减小发热,有以下三种方法：一是减小输电时间，二是减小输电线电阻，三是减小输电电流．4、提问：哪种方法更有效？第一种方法等于停电，没有实用价值．第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难．适用的超导材料还没有研究出来．排除了前面两种方法，就只能考虑第三种方法了．从焦耳定律公式可以看出．第三种办法是很有效的：电流减小一半，损失的电能就降为原来的四分之一．通过后面的学习，我们将会看到这种办法了也是很有效的．板书结论：（A：要减小电能的损失，必须减小输电电流．）讲解：另一方面，输电就是要输送电能，输送的功率必须足够大，才有实际意义．板书：（B：输电功率必须足够大．）5、提问：怎样才能满足上述两个要求呢？分析：根据公式，要使输电电流减小，而输送功率不变（足够大），就必须提高输电电压．板书：（高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输送电的电能损失．）变压器能把交流电的电压升高（或降低）讲解：在发电站都要安装用来升压的变压器，实现高压输电．但是我们用户使用的是低压电，所以在用户附近又要安装降压的变压器．讨论：高压电输到用电区附近时，为什么要把电压降下来？（一是为了安全，二是用电器只能用低电压．）板书：（3.变压器能把交流电的电压升高或降低）三、引导学生看课本，了解我国输电电压，知道输送电能的优越性．四、课堂小结：输电过程、高压输电的道理．五、作业布置：某电站发电功率约271.5万千瓦，如果用1000伏的电压输电，输电电流是多少？如果输电电阻是200欧，每秒钟导线发热损失的电能是多少？如果采用100千伏的高压输电呢？探究活动考察附近的变电站，学习日常生活中的电学知识和用电常识．了解变压器的工作原理调查生活中的有关电压变换情况．调查：在电能的传输过程中，为了减小能量损耗而采用提高电压的方法，可是在提高电压后相应的对一些设备的要求也会提高，请调查在高压输电和低压输电过程中的投入产出比．。

【同步测控优化设计】人教版高二物理选修3-2练习：5.5电能的输送 Word版含答案[ 高考]

A组1.在电能输送过程中,若输送的电功率一定、输电线电阻一定,则在输电线上损耗的电功率()A.和输送电线上电压的二次方成正比B.和输送电流的二次方成反比C.和输送电线上的电压降的二次方成正比D.和输送电流成正比解析:输电线上的功率损失ΔP=R,电压损失ΔU=U-U'=I线R线,输电电流I线=,所以ΔP=R线==()2R线,可见在输送功率P一定和输电线电阻一定时,ΔP与成正比,ΔP与ΔU2成正比,ΔP与U2成反比。

答案:C2.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电导线的总电阻为R,通过导线的电流为I,学校得到的电压为U2,则输电线上损耗的电压可表示为()A.U1B.U1-IRC.IRD.U2解析:输电线的电压损失ΔU=U1-U2=IR,故B错误,C正确;U1为输出电压,U2为用户得到的电压,A、D错误。

答案:C3.中国已投产运行的1 000 kV特高压输电工程是目前世界上输送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1 000 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()A. B. C.2P D.4P解析:由P=UI可知,输电电压提高到原来的2倍,由于输电功率不变,所以输电电流变为原来的,由P损=I2R线可知输电线上的损耗电功率将变为原来的,选项A正确。

答案:A4.照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的,可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯,电灯比深夜时要显得暗些,这是因为此时()A.总电阻比深夜时大,干路电流小,每盏灯分到的电压就小B.总电阻比深夜时大,干路电流小,每一支路的电流就小C.总电阻比深夜时小,干路电流大,输电线上损失的电压大D.干路电流一定,支路比深夜时多,分去了一部分电压解析:此时用电器多,电阻小(因为用电器都是并联的),而变压器输出电压U不变,由I=可知,干路电流大,输电线上损失电压大,电灯两端电压小,故比深夜时暗,故C正确。

5-5电能的输送

解析：解答本题，应先计算输电电流，然后计算输电线路上损耗的功率．
P P 2 输电电流 I＝U，输电线路损失的电功率 P 损＝I R＝U
2
R＝1×105kW，当改用超导输电时，就不损失电能，因
此减少的输电损耗就等于 P 损，A 正确．
答案：A
在电能输送过程中，输送电功率一定，则在输电线上的功率损失 ( ) A．随输电线电阻的增大而增大 B．与输送电压的平方成正比 C．与输电线上电压损失的平方成正比 D．与输电电流的平方成正比答案：ACD
(4)电灯减少一半时，n′P 灯＝2640W n′P灯 2640 I′2＝＝ A＝3A 880 U′2 P′出＝n′P 灯＋I′2R＝2640W＋32×4W＝2676W 2 发电机的输出功率减少一半还要多，因输电线上的电 1 流减少一半，输电线上电功率损失减少到原来的 4
答案：(1)5424W (2)250V (3)97% (4)不是，减小到原来的

(1)发电机输出功率多大？ (2)发电机电动势多大？ (3)输电的效率是多少？ (4)若使用灯数减半并正常发光，发电机输出功率是否减半？解析：发电机的电动势E，一部分降在电源内阻上，即I1r，另一部分为发电机的路端电压U1，升压变压器副线圈电压U2的另一部分降在输电线上，即I2R，其余的就是降压变压器原线圈U′2；而U3应为灯的额定电压U额，具体计算由用户向前递推即
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

第5章-5电能的输送

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电网供电
1.基本知识 (1)远距离输电基本原理在发电站内用升压变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过降压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
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●课标解读 1．了解从变电站到用户的输电过程．知道远距离输电时
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应用高电压的道理． 2．引导学生积极主动探究，发现问题，解决问题，在学习知识的同时获得一定的成就感．
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2.思考判断 (1)输电线上的电压损失可用 ΔU＝Ir 计算， r 为输电线的
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电阻．(√) (2)输电电压越高越好．(×) U2 (3)根据 P＝可知，要减小损耗功率，输电电压越低越 R 好．(×)
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3．探究交流要减少输电损失，既可以增加导线的横截面积，又可以采用高压输电以减小输电线的电流，为什么远距离输电都要采用高压输电呢？【提示】利用升压变压器升压提高输送电压以减小输
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高二物理 5.5 电能的输送

从另一方面看，应对突发事件的预案和相应的训练近年来得到了重视，这在停电事款了重大作用。在组约，警方曹就如何散固在地铁通道和高楼大厦里的人员，进行了几个练。从克
在没有的情况下穿行于城市各条街道。警察、消防人员和紧急情观处理人员在这次危机中表现因之一是他们为应对突发事件做了全面准备。
超导电缆输电
减小输电线路的电阻是降低输电损失的重要途径。
许多导体在温度特别低时电阻可以降到0，这个现象叫超导由于目前保持低温的主现要象方。法是利用液态氮甚至液态氦，所以超导体输电还处于试验阶段。上图是一种超导电缆的结构。
STS
大面积停电引发的思考
美、加、英发生重大停电事故
“8月14日，美国东北部和加拿大部分地区发生大西积停电事件。纽约市当晚发生 60起火灾。长达29小时的停电使组约损失 105亿美元。8月28日傍晚，英国伦敦和英格兰东南部部分地区也发生两个多小时的重大停电事故，约25万人被在地铁中。12月20日晚，美国加利福尼亚州的旧金山市又出现大面积停电，导致全城约三分之一的用户断电。”
3、电流关系： ①升压变压器：
②降压变压器：
③传输过程：
4、输电导线上损耗的功率：
P损
I线2 R线
（ P2 U2
）2 R线
课堂练习
1.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电线电阻为R,通过导线的电流为I,学校输入电压为U2,下列4
个计算输电线损耗的式子中，不正确的是( A )
A、
U
2 1
输电线上的功率损失： P损＝I2r 怎样减少输电的功率损耗呢？
二、降低输电损耗的两个途径根据功率损失的表达式P损＝I2R线可知，要减少输

电能的输送(知识梳理)

电能输送的重要性
保障电力供应
电能输送是保障电力供应稳定、可靠的关键环节，通过集中发电和远距离传输，实现电能的优化配置，满足不同地区和行业的用
电需求。
提高能源利用效率
电能输送采用高压或超高压输电技术，能够大幅度减少线路损耗，提高能源利用效率，降低碳排放，有利于节能减排和可持续发展。
促进经济发展
定期对输电设备进行检查和维护，确保设备的正常运行，提高电能输送的效率。
优化线路布局
合理规划线路路径
在规划线路路径时，应充分考虑地形、地貌、建筑物、人口密度等因素，尽量避开障碍物和人口密集区域，以降低建设和维护成本，同时减少对环境的影响。
采用架空线和地下线相结合的方式
根据实际情况，采用架空线和地下线相结合的方式建设输电线路，以满足不同区域和特定环境下的需求。
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感谢您的观看
电能输送为经济发展提供了重要的能源支撑，保障了各行各业的正常运转，促进了经济的持续发
展。
02 电能输送的方式
高压直流输电（HVDC）
总结词
高压直流输电是一种利用高压直流电进行远距离输电的技术。
详细描述
高压直流输电通过将直流电能转换为高压直流电，然后通过架空线或电缆将电能传输到目的地。这种输电方式具有较高的稳定性和可靠性，能够实现远距离输电，并且能够有效地减少线路损耗和电磁干扰。
接地措施
将防雷保护器接地，确保电流能够安全地流入大地，避免雷电对设备和人员造成危害。
继电保护
速断保护
当线路发生短路故障时，继电保护装置能够快速切断故障线路，防止事故扩大。
过流保护
当线路负荷过大或发生过载故障时，继电保护装置能够自动切断线路或降低负荷，确保设备安全。

人教版物理选修3-2 第五章第五节电能输送

140V, 28KW 219.2V, 43.84KW
思考：有一台内阻为1Ω的发电机，供给一所学校照明电路，如图，升压变压器的匝数比为1:4，降压变压器的匝数比为4:1，输电线总阻为R=4Ω，全校共22个班，每班有 “220V,40W”的灯6盏，若要保证全部电灯正常发光，讨论： 1）发电机的输出功率多大？ 2）发电机的电动势多大？ 3）输电效率是多少？ 4）若使用灯数减半并正常发光，发电机的输出功率是否减半？
采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有效、最经济的措施。
输电过程
高压输电的电路结构图
第一个回路
I1 I2 U2 n2 P2
第二个回路
R ΔU U3 n3 P3 I3
第三个回路
I4 U4 n4 P4∽Leabharlann U1 n1 P1×
升压变压器
降压变压器
例：发电机输出电压220V ，输出功率 44kW，每条输电线电阻0.2Ω，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1:10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路，后经10:1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？

第五章第5节电能的输送

解：(1)每秒钟流过发电机的水的质量为 m＝ρV＝2×103 kg 每秒钟水流机械能的损失为 1 2 4 ΔE＝2m(v2 － v ) ＋ mgh ＝ 4 × 10 J 1 2 发电机的输出功率 P 出＝75%×80%·ΔE＝24 000 W.
(2)发电机经变压器到用户的供电线路如图 5－5－2 所示．图中 T1 为升压变压器，T2 为降压变压器．
损失；在相同能量损失下，可减小导线横截面积，即省材料．
答案：AC
【触类旁通】 2．(双选)2007 年 11 月 8 日，工程规模仅次于长江三峡，位居全国第二位、世界第三位的金沙江溪洛渡水电站截流成功，标志着“西电东送”工程又迈出了坚实的一步．下列有关发电
与送电的说法中正确的是(
)
A．水电站截流筑坝便于储蓄水的内能，提高发电能力 B．减小输电线的截面积有利于降低输电时的损耗 C．提高输电电压有利于减小输电线中的电流 D．增大发电机转子直径有利于提高发电机的输出电压
5.5 电能的输送
知识点 1 电能输送
1．输送电能的基本要求
(1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障．
(2)保质：保证电能的质量——电压和频率稳定．
(3)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少．
2．输电线上的功率损失电导线有电阻 R，当有电流 I 通过电线时，导线发热损失一部分电功率ΔP，且ΔP＝I2R. 3．输电线上的电压损失输电导线所有电阻 R 与负载是串联的，这样负载两端的电压就不等于电源两端的电压而是有了一个电压降，损失ΔU，且 ΔU＝IR.
题型1
降低输电损耗
【例 2】(双选)远距离输送交流电都采用高压输电，我国正在研究电压比 330 kV 高得多的高压输电方法．采用高压输电的优点是( )

高中物理第五章 5 电能的输送练习(含解析)新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-2物理试题

5 电能的输送1.(2018·江苏南京期中)远距离输送交变电流都采用高压输电.我国正在研究用比330 kV高得多的电压进展输电.采用高压输电的优点是( C )A.可提高用户端电压B.可根据需要调节交流电的频率C.可减少输电线上的能量损失D.可加快输电的速度解析:采用高压输电减小了输电电流,可减少能量损失,但不能改变交变电流的频率和输电速度,用户端电压由降压变压器决定,应当选项C正确.2.某用电器离供电电源的距离为l,线路上的电流为I.假设要求线路上的电压降不超过U.输电导线的电阻率为ρ,那么该输电导线的横截面积的最小值是( C )A.B.I2ρ C. D.解析:因为导线的总长度为2l,所以电压降U=IR=Iρ,解得S=,应当选项C正确.3.(2019·安徽芜湖检测)如下列图为远距离输电线路的示意图,假设发电机的输出电压不变,如此如下表示中正确的答案是( C )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解析:变压器的输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的,选项A,B错误;用户用电器总电阻减小,据P=,消耗功率增大,输电线中电流增大,线路损失功率增大,选项C正确;升压变压器的输出电压等于输电线路电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压,选项D错误.4.远距离输电中,当输送的电功率为P,输送电压为U时,输电线上损失的电功率为ΔP,假设输送的电功率增加为4P,而输电线中损失的电功率减为,输电线电阻不变,那么输电电压应增为( C )A.32UB.16UC.8UD.4U解析:根据题意知ΔP=()2·r,ΔP=()2·r得U′=8U,故C正确.5.(多项选择)如图为模拟远距离输电电路,两理想变压器的线圈匝数n1=n4<n2=n3,A1,A2,A3为一样的理想交流电流表.当a,b端接入低压交流电源时,如此( AC )A.A1,A3的示数相等B.A1,A2,A3的示数相等C.A1的示数大于A2的示数D.A2的示数大于A3的示数解析:因为=,=,n1=n4<n2=n3,故I1>I2,I4>I3,即A1的示数大于A2的示数,A2的示数小于A3的示数;又I2=I3,所以I1=I4,即A1,A3的示数相等,选项A,C正确,B,D错误.6.(2019·湖北宜昌检测)“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 106 kW,输电电压为 1 000 kV,输电线电阻为100 Ω.假设改用超导材料作为输电线,如此可减少输电损耗的功率为( A )A.105 kWB.104 kWC.106 kWD.103 kW解析:输电电流I=,输电线路损失的电功率P损=I2R=()2R=1×105kW;当改用超导输电时,就不损失电能,因此减少的输电损耗就等于P损,故A正确.7.(2019·江西景德镇检测)某发电站的输出功率为 104 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向 80 km 远处用户供电.输电线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ω·m,导线横截面积为1.5×10-4 m2,输电线路损失的功率为输出功率的4%.求:(1)升压变压器的输出电压;(2)输电线路上的电压损失.解析:(1)导线电阻r=ρ=Ω=25.6 Ω输电线路损失功率为输出功率的4%,如此4%P=I2r代入数据得I=125 A由理想变压器P入=P出与P=UI得输出电压U== V=8×104 V.(2)输电线路上电压损失U′=Ir=125×25.6 V=3.2×103 V.答案:(1)8×104 V (2)3.2×103 V8.(2019·湖南岳阳检测)关于高压直流输电,如下说法正确的答案是( A )A.高压直流输电系统在输电环节是直流B.变压器能实现直流电和交流电的转换C.稳定的直流输电存在感抗和容抗引起的损耗D.直流输电时,要考虑电网中的各台交流发电机的同步运行问题解析:直流输电在发电环节和用电环节是交流,而输电环节是直流,A正确;换流器的功能是实现交流电和直流电的转换,B错误;稳定的直流输电不存在感抗和容抗引起的损耗,不需要考虑电网中的各台交流发电机的同步运行问题,C,D错误.9.(2018·江苏徐州检测)(多项选择)为消除高压输电线上的凌冰,有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰.假设在正常供电时,高压线上送电电压为U,电流为I,热耗功率为P;除冰时,输电线上的热耗功率需变为9P,如此除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( AD )A.输电电流为3IB.输电电流为9IC.输电电压为3UD.输电电压为U解析:输电线上的热耗功率P线=I2R线,热耗功率由P变为9P,如此电流由I变为3I,选项A正确.输电功率P不变,由P=UI,电流变为3I,输电电压为U,选项D正确.10.(2019·江西赣州检测)如下列图,某发电机输出功率是100 kW,输出电压是250 V,从发电机到用户间的输电线总电阻为8 Ω,要使输电线上的功率损失为5%,而用户得到的电压正好为220 V,如此升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是( C )A.16∶1 190∶11B.1∶16 11∶190C.1∶16 190∶11D.16∶1 11∶190解析:输电线损失功率P损=100×103×5% W=5×103 W,所以,输电线电流I2==25 A,升压变压器原线圈电流I1==400 A,故升压变压器原、副线圈匝数比==.升压变压器副线圈两端电压U2=U1=4 000 V,输电线损失电压U损=I2R总=200 V,降压变压器原线圈电压U3=U2-U损= 3 800 V,故降压变压器原、副线圈匝数比为==,应当选项C正确.11.(2019·安徽合肥检测)如下列图,(甲)是远距离输电线路的示意图,(乙)是发电机输出电压随时间变化的图象,如此( D )A.用户用电器上交流电的频率是100 HzB.发电机输出交流电的电压有效值是500 VC.输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小解析:由u t图象可知,交流电的周期T=0.02 s,故频率f==50 Hz,选项A错误;交流电压的最大值 U m=500 V,故有效值U==250 V,选项B错误;输电线上的电流由降压变压器副线圈上的电阻和降压变压器原、副线圈的匝数比决定,选项C错误;当用户用电器的总电阻增大时,副线圈上的电流减小,根据=,原线圈(输电线)上的电流减小,根据P=R,输电线损失的功率减小,选项D正确.12.如图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1,n2,在T的原线圈两端接入一电压u=U max sin ωt的交流电源,假设输送电功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,如此输电线上损失的电功率为( C )A.()B.()C.4()2()2rD.4()2()2r解析:由瞬时值表达式知,原线圈电压的有效值U1=,根据理想变压器的电压规律可得=,由理想变压器的输入功率等于输出功率得P=I2U2,输电线上损失的电功率P损=·2r,联立可得P损=4()2()2r,故C正确.13.某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9 kW,输出电压为500 V,输电线的总电阻为10 Ω,允许线路损耗的功率为输出功率的4%,求:(1)村民和村办小企业需要220 V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?(不计变压器的损耗)(2)假设不用变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率是多少?解析:(1)建立如下列图的远距离输电模型.由线路损耗的功率P线=R线,可得I线== A=6 A,又因为P输出=U2I线,所以U2== V=1 500 V,U3=U2-I线R线=(1 500-6×10)V=1 440 V,根据理想变压器规律===,===所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1∶3和72∶11.(2)假设不用变压器而由发电机直接输送(模型如下列图),由P输出=UI线′,可得I线′== A=18 A所以线路损耗的功率P线=I线′2R线=182×10 W=3 240 W用户得到的电压U用户=U-I线′R线=320 V用户得到的功率P用户=P输出-P线=(9 000-3 240)W=5 760 W.答案:(1)1∶3 72∶11 (2)320 V 5 760 W。

5.5电能的输送(刘玉兵)

二、降低能耗的两个途径如何减少电能损失？
2Rt Q=I
1、减小电阻措施 2、减小电流 3、缩短通电时间
X
二、降低能耗的两个途径如何减小导线电阻
电阻的决定式长度，S是导线的横截面积。
减少导线电阻的方法：（1）减少ρ 选用电阻率小的金属作导线材料。（一般用铝或铜）（2）增加S
代入数据解得：S＝9.6mm² 。
由此可见：增大输电线路中的电压可以有效地减小输电线路中的电流
三、高压输电
做一做：
从上述分析可知：无论是从减小输电线中的功率损失还是减小电压损失方面看，在输电过程中都需要提高电压，减小输电电流，但大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？你能设计一个高压输电模型吗？
2
代入数据解得：S＝9.6m²。
太粗，不可能，既不经济又架设困难.
二、降低能耗的两个途径如何减小导线中的电流
注：发电机输出功率是一定的，由P=UI知，要减少I，就必须提高输电电压U。把功率200 kW电能用铝线送到10 km处，要使功率损失10%，用11KV电压输电，导线横截面积多大？
解析：损＝P×10%＝200000×10%=20000W P P 2 2L 2 又 P损 I R ( ) ρ U S
功率和电压损失确实越小，可以有效降低能耗和电压损耗。
2、不是。电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，
建设费用越高。实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率
的大小、距离的远近、技术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。
三、高压输电
输电电压不可无限提高，否则会增加绝缘的困难、架线的费用，而且还容易向大气放电。所以要综合考虑各种因素，确定输送电压。

5.5 电能的输送物理优秀教案

5．5 电能的输送教学目标（一）知识与技能1．知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。

2．知道降低输电损耗的两个途径。

3．了解电网供电的优点和意义。

（二）过程与方法通过思考、讨论、阅读，培养学生阅读、分析、综合和应用能力（三）情感、态度与价值观1．培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。

2．介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情。

教学重点找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少功率与电压损失。

教学难点理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU。

教学方法自学讨论法、阅读法、讲解法。

教学手段多媒体课件教学过程（一）引入新课人们常把各种形式的能（如水流能、燃料化学能、核能）先转化为电能再进行传输，这是因为电能可以通过电网来传输，那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题？这节课我们就来学习远距离输电的知识，请同学们认真仔细地阅读教材，回答老师提出的下列问题（二）进行新课1．降低输电损耗的两个途径1、输送电能的基本要求是什么？输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济。

可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。

保质，就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。

经济是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。

2、远距离大功率输电面临的困难是什么？在输电线上有功率损失。

3、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？降低输电损耗的两个途径是什么？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。

设输电电流为I ，输电线的电阻为r ，则功率损失为ΔP =I 2r.根据功率损失的表达式ΔP =I 2r 可知，要减少输电线上的功率损失，有两种方法：其一是减小输电线的电阻；其二是减小输电电流。

4、如何减小输电线的电阻呢？根据电阻定律可知r =ρ，要减小输电线的电阻r ，可采用下述方法： ①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.②减小输电线的长度l 不可行，因为要保证输电距离.③增加导线的横截面积，可适当增大横截面积．．．．．．。

§5.5电能的输送

远东二中导学稿 ★ 高二物理选修3-2 ★ 总计第17期课题：§5.5电能的输送主备:王红战审核：审批：班级：学习小组：学生姓名:【学习目标】：1．阅读课文知道什么是输电导线上的功率损失和如何减少功率损失．知道什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失．2．阅读课文理解为什么远距离输电要用高压．3．充分理解；；中的物理量的对应关系．4.通过典例分析学会计算输电导线上的功率损失、电压损失【学习重点】：输电导线上的功率损失、电压损失【学习难点】：计算输电导线上的功率损失、电压损失【自主预习】：一、输电导线上的功率损失1．原因：输电线有电阻，电流通过导线时要发，输电过程有一部分电能转化成热而损失掉．2．大小：ΔP ＝说明：I 为输电线上流过的电流，R 为输电线的电阻．要注意，输电是双线制的，计算R 时要注意输电线长度应等于输电距离的倍．3．减少输电线上功率损失的方法：（1）减少导线上的由R ＝ρSL 可知，在输电线长度L 一定的情况下可通过选用电阻率ρ 横截面S 的导线，因条件限制，此方法减小线路能量的损失是很有限的．（2）减小输电由ΔP ＝I 2R 可知，ΔP ∝I 2，故减小输电电流可大大减少功率损失，在线路和输送功率不变时，可提高输电以减小输电电流．采用输电是减少线路电能损失的有效方法．二、输电线路上的电压损失1．定义：如图所示，输电线路始端电压U 与末端的电压U ′的差值ΔU ＝称为输电线路上的电压损失．2．电压损失原因：（1）线路电阻:输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在线路的电阻上产生电压，致使输电线路末端（用电设备两端）电压U ′比起始端电压U 低，造成电压损失U －U ′．（2）线路感抗和容抗（总称电抗）3．减少输电线路上的电压损失的方法：（a ）增大输电导线的截面积以减小．（b ）减小输电．在输送电功率不变的前提下，必须提高输电三、远距离输电基本原理发电站内用变压器，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。

5 电能的输送1

1某小型水电站的电能输送示意图如图甲，发电机的输出电压变化规律如图乙，输电线总电阻为r ，升压变压器原副线圈匝数分别为n 1、n 2。

降压变压器原副线圈匝数分别为n 3、n 4(变压器均为理想变压器)。

要使额定电压为220 V 的用电器正常工作，则A ．乙图中电压的瞬时值表达式为：u = 220 2 sin100πt VB ．乙图中电压的有效值和用电器的额定电压都是220 V ，所以n 1n 2 = n 4n 3C ．通过升压变压器的电流频率比通过降压变压器的电流频率大D ．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率2远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器。

当K 由2改接为1，时，下列说法正确的是A ．电压表读数变大B ．电流表读数变大C ．电流表读数变小D ．输电线损失的功率减小3.．如图所示，为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压．某变电所电压u 0＝11 0002sin 100πt V 的交流电降为220 V 供居民小区用电，则变电所变压器A ．原、副线圈匝数比为50∶1B ．副线圈中电流的频率是50 HzC ．原线圈的导线比副线圈的要粗D ．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和4、由于供电网电压的降低，使电炉的电功率降低了19%，则此时供电网上的电压比原来降低了-------------------------------------------------------------------------------------------------------[ ]A 、81%B 、19%C 、10%D 、19%5．供电站向远方送电，输送的电功率恒定，若将输电电压提高到原来的4倍，以下判断中正确的是（）A. 输电电流为原来的4倍B. 输电导线上损失的电压为原来的4倍C. 输电导线上损失的电功率为原来的D. 输电导线上损失的电功率为原来的6.图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比1：100，降压变压器原副线圈匝数比为100：1，远距离输电线的总电阻为100。

高中物理第五节-电能的输送

第五节电能的输送教学目标：(一)知识与技能1、知道“便于远距离输送”是电能的优点之一；知道输电的过程。

2、知道什么是导线上的功率损耗和电压损耗；知道如何减小损耗。

3、理解为什么远距离输电要用高压。

4、会设计电能输送的示意图，并理解电压损耗和能量损耗的关系。

5、培养学生综合全面的分析问题和解决问题的能力。

6、培养学生实事求是的科学态度。

（二）过程与方法1、利用研究性学习小组的调查和学生合作学习相互结合，探索物理规律。

2、利用多媒体课件与课堂演示实验相互结合，探究物理规律。

（三）情感态度与价值观1、通过我国超导研究的介绍，激发学生的爱国热情。

2、通过对实际生活中的电能输送问题分析讨论，激发学生探索物理规律的热情。

3、通过学生对用电情况调查和计算，培养学生从身边事做起养成节约能源的好习惯。

4、体验合作探究学习的快乐，调节人际交往能力，协调能力。

教学重点：设计电能输送的示意图，并理解输电过程中的电压损耗和能量损耗的关系。

教学难点：输电过程中要保证输送功率不变，理解输电过程中的电压损耗和能量损耗的关系。

教学方法：探究、讲授、讨论、练习教学用具：录像资料，多媒体课件。

教学过程：(一)新课引入1、简单说明总理的关于科学发展与和谐社会的论述。

要实现可持续发展，就是要使有限的能源发挥最大效益。

2、我国缺电现状，图片和网上新闻资料，西部地区缺电严重。

你能根据所学的物理知识，从研究者的角度对电能的节约输送给几点更好的建议？师：我国最大的发电站是三峡。

三峡电站对我们华东输送了很多的电能（图表资料）黑板画图电站至华东地区为分析后面的输电图做铺垫。

师：从三峡到华东地区遥遥数千里怎样减小输电过程中的能量损耗是值得探索的问题。

（二）新课教学1、布置合作学习任务：请以学习小组为单位展开讨论，从减小电阻方面考虑，你有什么好的建议呢？并将你们的讨论结果写在合作学习交流卡上。

学习小组合作学习。

学生在学习小组中发表意见，在组内及组与组之间互动交流。

人教版高中物理选修3-2 5.5电能的输送教学设计

《电能的输送》探究性教学设计教材分析本节内容是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理选修3-2》第五章《交变电流》的第5节，是学生综合运用前面所学知识解决实际问题的一个典型例子。

课程设计力求将理论分析与实验验证相结合，使学生理解高压输电原理，培养和提高学生运用物理知识综合分析、解决实际问题的能力，动手能力和合作探究的能力。

教材写得比较详细、通俗，可让学生阅读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论。

在内容的处理上，应注意以下几个方面：1．对于电路上的功率损失，可引导学生自己从已有的直流电路知识出发，进行分析，得出结论。

2．学生常常容易将导线上的电压损失ΔU＝U－U′与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论。

要通过具体的例子，可引导学生进行讨论，澄清认识。

这样可达到事半功倍的效果。

要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考。

3．讲解电路上的电压损失，是本节教材新增加的。

目的是希望学生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不止一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面。

但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析。

4．课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好。

希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法。

节后设的阅读材料《直流输电》既可以开阔学生眼界，也可以增加知识。

教学目标1、知识与技能（1）知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程，了解远距离输电的原理。

（2）知道什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失。

（3）理解远距离输电要用高压。

理解高压输电过程中电压、电流及功率的关系，能够正确分析相关问题及电网输电过程。

2、过程与方法（1）让学生体验理论分析与实验探究远距离高压输电的过程与方法。

（2）培养学生阅读、分析、综合和应用能力。

5、电能输送

选修3-2 5.5电能的输送3

高中物理第五章交变电流55电能的输送课件选修32

5-5电能的输送

第五节 电能的输送(共10张PPT)

电能的输送教案(高二物理)

【同步测控 优化设计】人教版高二物理选修3-2练习：5.5电能的输送 Word版含答案[ 高考]

5-5电能的输送

第5章-5电能的输送

高二物理 5.5 电能的输送

电能的输送(知识梳理)

人教版 物理选修3-2 第五章 第五节 电能输送

第五章 第5节 电能的输送

高中物理 第五章 5 电能的输送练习(含解析)新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-2物理试题

5.5电能的输送(刘玉兵)

5.5 电能的输送 物理优秀教案

§5.5电能的输送

5 电能的输送1

高中物理第五节-电能的输送

人教版高中物理选修3-2 5.5电能的输送教学设计

第五节电能的输送(共10张PPT)

【同步测控优化设计】人教版高二物理选修3-2练习：5.5电能的输送 Word版含答案[ 高考]

人教版物理选修3-2 第五章第五节电能输送

第五章第5节电能的输送

高中物理第五章 5 电能的输送练习(含解析)新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-2物理试题

5.5 电能的输送物理优秀教案