高中物理第3章电磁感应5高压输电课件新人教版选修1_1

(3)功率、电压、电流、电阻之间的关系 ①输送功率 P1、输送电流 I、输送电压 U1 的关系： P1＝IU1. ②损失功率 ΔP、输送电流 I、线路电阻 R 的关系： ΔP＝I2R.
4．(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高到原来的 n 倍， 关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是( ) 【导学号：33810216】
1．(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正 确的是( ) 【导学号：33810214】
A．输电线上的电压损失跟输电电压成正比 B．输电线上的功率损失跟输电电压成正比 C．输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比 D．输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比
【解析】 由 I 线＝UP送送可知 ΔP＝UP2送2送·R 线，选项 C 对；ΔU＝UP送送·R 线，选项 A 错；ΔP＝ΔRU线2，选项 D 对．此题容易犯的错误是将输电电压与损失电压相混而 错选 B.
知 识 点
1
学
五、高压输电
业 分
层
测
评
知
识
点
2
学习目标
1.知道为什么要用高压输电．(难点) 2．会计算输电过程的损失．(重点、 难点) 3．掌握减少远距离输电能量损失的 途径．(重点) 4．知道电网在能源利用上的作用.
知识脉络
减小电能输送损失的方法
[先填空] 1．输电损耗的原因：由于输电线路存在电阻 ，就会有电能的损耗；损
A．输电线上的功率损失是原来的1n B．输电线上的功率损失是原来的n12 C．输电线上的电压损失是原来的1n D．输电线上的电压损失是原来的n12
【解析】 当输电电压升高为原来的 n 倍时，输电电流减小为原来的1n，输
电线上损失的功率为 P 损＝I2R，所以输电线上的功率损失降低到原来的n12；因输
耗的电能会随着输送电能的增大和线路的增长而增大 ． 2．减小输电损耗的方法：减小输送线路的电阻 ，其途径：(1)尽量采用导
电性能好的材料，(2)使导线粗一些． 3．减小输送的电流 ，必须提高送电的电压 ．
[再判断] (1)输电线路存在电阻，就一定会有电能的损耗．( √ ) (2)减小输电损耗的最好方法是提高输电电压．( √ ) (3)在电能的输送过程中，U 为输电电压，r 为输电线电阻，则输电线中电流
【答案】 AC
1．输电线上的功率的计算不符合欧姆定律，是非纯电阻电路． 2．输电损失的能量用焦耳定律计算 I2R 线t.
电网供电
[先填空] 1．电网 将多个电厂发的电通过输电线、变电站连接起来，形成全国性或地区性输
电网络．
2．优点 (1)在一次能源产地使用大容量的发电机组，降低运输一次能源的成本． (2)保证发电与供电系统的安全与可靠，协调不同地区电力供需的平衡． (3)根据火电、水电、核电的特点，合理地调度电力，使电力供应更加可靠 ， 质量更高．
为 I＝Ur .(× )
[后思考]
1．减小输电线路上的损耗有哪些途径？ 【提示】 减小电阻和提高输电电压．
2．高压输电是不是电压越高越好？ 【提示】 不是．电压很高时，绝缘器材等技术问题会复杂且要求高．所
以不是电压越高越好．
1．输电线上的功率损失 由于 P＝IU，则有输送电流 I＝UP.设输电线电阻为 R 线，输电线上的电流为 I 线，则功率损失 P 损＝I2线R 线＝UP22R 线．
[再判断] (1)电网是将多个电厂发的电连接起来，形成输电网络．(√ ) (2)采用电网送电可以降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益．( √ ) (3)电网可以协调不同地区电力供需平衡．( √ )
[后思考] 1．输电过程为何有升压变压器还要有降压变压器？ 【提示】 升压后输电是为了减小电能损耗，用户所用的是低压电，所以
还要降压，故输电过程有升压变压器还要有降压变压器．
2．高压输电中为何能减少输电损失？ 【提示】 输送相同的功率 P＝UI 知 U 越大 I 越小，P 损＝I2R 线越小．
1．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，如图 3-5-1 所 示．
图 3-5-1
2．各量间的关系 (1)功率关系：发电机输出功率 P1，升压变压器的输出功率 P2，降压变压器 的输出功率 P3，线路损失功率 ΔP.理想变压器满足：P1＝P2＝P3＋ΔP. (2)电压关系：在输电电路中，输送电压 U1，线路损失电压 ΔU，降压变压 器的输入电压 U2，满足：U1＝ΔU＋U2.
2．输电线上电压损失 输电线上电阻两端电压 ΔU＝I 线·R 线，这样用户得到电压 U′＝U－ΔU，即 ΔU＝U－U′是导线中电压损失． 3．减少功率损失和电压损失的方法 (1)减小输电线上的电阻：即增大导线横截面积和用导电性能较好的材料， 这种方法在实际生产中效果有限． (2)减小输电电流，在输出功率不变时，由 P＝UI 知可增大 U 来减小 I.
电线上的电压损失 U 损＝IR，所以电压损失是原来的1n，故选项 B、C 正确． 【答案】 BC
5．某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为 9.8×104 W，电厂 输出电压仅 350 V，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输送， 在输送途
【答案】 C
3．(多选)远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比 330 kV 高 得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是 ( ) 【导学号：33810215】
A．可节省输电线的材料 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】 高压输电可使输电电流减小，可减少输电线上的能量损失，又 不用较粗的输电线，选项 A、C 正确；高压输电不能改变电流的频率和输电速 度．选项 B、D 错误．
【答案】 CD
2．输电导线的电阻为 r，输送电功率为 P.现分别用 U1 和 U2 两种电压来输
电，则两次输电线上损失的功率之比为( )
A．U1∶U2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B．U21∶U22
C．U22∶U21
D．U2∶U1
【解析】 由 P＝UI 得输电线中的电流 I＝UP.输电线中损失的功率 ΔP＝I2r ＝(UP)2r＝PU22r，即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，ΔP1∶ΔP2＝U22∶U21.