临清实验高中物理第五章第5节《电能的输送》学案新人教版选修3-2
5电能的输送-人教版选修3-2教案
电能的输送-人教版选修3-2教案前置知识•电能的定义及计算方法•电流和电压的关系•电阻和欧姆定律•磁感线和磁通量的概念教学目标1.掌握电能在导体中的传输原理2.理解高、低压输电的原理3.了解输电线路的构成和工作原理教学重点1.电能在导体中的传输原理2.高、低压输电的原理教学难点1.输电线路的构成和工作原理2.掌握输电线上的安全问题教学过程导入教师引入学生到电能传输的话题中，提出问题：“我们再教室里用电，这些电是从哪里来的，又是怎样传输过来的呢？”讲解1.电能在导体中的传输原理电能在导体中传输的原理是传导电流，电流是由电子在导体中的移动形成的。
在连通电源后，电子从原子的外壳中取得能量，并向其它原子传递能量，以完成电子的移动形成电流。
电源提供的能量以电磁波的形式传递，当波传递到导体中时，它激发了原子内的电子，并使它们运动起来。
电流的大小取决于电子的数量和速度。
2.高、低压输电的原理高压输电是指将电能通过高压电缆发送到远距离，然后通过变压器进行变压，变成低电压电能进行送电的过程。
由于高压输电线路中的电压非常高，可以有效减小电能传输中的线损。
在电能传输过程中，能量损失是不可避免的，主要是由于线路电阻导致的。
高压线路的电阻要远远小于低压线路的电阻，所以高压输电线路能够在损失很小的情况下传输更多的电能。
演示教师通过演示模型，详细地向学生展示高压输电和低压输电的工作原理。
实验1.制作简易导线模型，让学生进行实验，观察电流在导线中传输的情况。
2.利用变压器进行变压实验，让学生了解高压、低压的定义和变压原理。
总结通过知识讲解、演示和实验操作，学生需要对电能在导体中的传输原理有深入的了解和掌握，理解高、低压输电的原理和输电线路的构成和工作原理，掌握输电线上的安全问题。
总结本节课从电能在导体中的传输原理讲起，详细地介绍了高、低压输电的原理及其工作原理，并通过实验和演示模型加深学生的理解。
学生通过本节课的学习，深入理解和掌握了电能的传输和输电线路的构成和工作原理。
高中物理 第五节电能的输送导学案 新人教版选修32
高中物理 第五节电能的输送导学案 新人教版选修32自学导引:一、输送电能的基本要求1.可靠：保证供电线路可靠的工作，少有故障。
2.保质:保证电能的质量——___________和__________稳定。
3.经济：输电线路建造和运行的费用地，电能损耗少。
二、降低输电损耗的啷个途径1. 输电线上的功率损失: 设输电电流为I, 输电线的电阻为r, 则功率损失 ΔP= ， 一般要求这种损失不超过输送功率的 。
2. 减少输电线上的功率损失的方法：（1）减小输电线的_________:在输电距离一定的情况下，为了减小________,应当选用____________的金属材料，还要尽可能增加导线的_____________.（2）减小输电线的__________:为减小输电___________,同时又要 保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电______________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，将许多电厂和用户连接起来，形成全国性或区域性的输电网络。
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，调剂不同地区电力供应的平衡，保证供电的质量。
（3）合理调度电力，是电力的供应更加可靠、质量更高。
★重点难点解析1．输电线路上的电压损失：输电线始端电压U 和末端电压U ′的差值是输电线路的电压损失，即ΔU=U-U ′，。
2．几个常用的关系式：（1） 若发电站输出电功率为P ，输出电压为U ，用户得到的电功率为P ，，用户的电压为U ，，输线电阻为R 线,则输出电流为：I=线R U U U P U P '-=''= （2） 输电导线损耗的电功率: P 损=P-P ˊ=I 2R 线=线R U P 22=I （U-U ‘）=IU 线=()2'线R U U - 可知，当输送的电能一定时，输电电压增大到原来的n 倍，输电导线上损耗的功率就减少到原来的21n（3） 输电导线损耗的电压：U 线=U-U ‘=IR 线=线R UP 例1：水电站给远处山村送电的输出功率是100KW ，用2000V 电压输电，线路损失的功率是2.5×104W,如果改用20000V 高压输电,线路上损失的功率是 W.例2．如图，某小型水电站发电机的输出功率为10KW ，输出电压为400V ，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2KV 高压输电，最后用户得到220V 、9.5KW 的电力。
高中物理5.5《电能的输送》学案新人教版选修3-2
20 103
I
A 80A .
250
P 用 = 20kW－ 3.20kW = 16.80 kW.
二、本节课后练习
1.某电厂原采用电压 U1 输电，后改用 U2 = 20U1 电压输电，不考虑其它变化，则 （）
A. 输电电流变为原来的 1/20
B. 输电线上电压损失降为原来的 1/20
C. 输电线上电能损失降为原来的 1/40
为了减少输电线功率损失，使损失最大为
5%，现采用理想变压器进行高压输电 . 为达到上
述目的，升压变压器原副线圈的匝数比应为多少？降压变压器原副线圈的匝数比应为多少？
（ 1∶ 8， 19∶ 1）
3
D. 输电效率比原来提高了 39 倍
（ AB）
2.一台理想变压器，在同一输送电路中，以不同的电压输送相同的功率
. 变压器的输入
电压 U 保持不变，线路电阻 R 为定值 . 当变压器的副线圈与原线圈的匝数比为 K 时，线路损
耗的电功率为多少？当匝数比提高到 nK 时，线路损耗的电功率变为原来的多少分之一？
L ，
S
所以 P损
2
P U
L P2 L ， S U 2S
现在， 输送电功率 P 相同， 导线电阻率 ρ和长度 L 也相同 . 在输电电压 U 和导线横截面 积 S 不同时，如果要求导线上损失的电功率相同，则应有
U
2 1
S1
U
2 2
S2
所以
S1
U
2 2
S2
U
2 1
2
U1
U2
11 103 2 220
2500 .
. 设输电电压为 U，则功率损
P 损 = UI.
高中物理5.5电能的输送教案新人教版选修32
第五节电能的输送教学目标：(一)知识与技术一、明白“便于远距离输送”是电能的长处之一；明白输电的进程。
二、明白什么是导线上的功率损耗和电压损耗；明白如何减小损耗。
3、理解为何远距离输电要用高压。
4、会设计电能输送的示用意，并理解电压损耗和能量损耗的关系。
五、培育学生综合全面的分析问题和解决问题的能力。
六、培育学生实事求是的科学态度。
（二）进程与方式一、利用研究性学习小组的调查和学生合作学习彼此结合，探索物理规律。
二、利用多媒体课件与课堂演示实验彼此结合，探讨物理规律。
（三）情感态度与价值观一、通过我国超导研究的介绍，激发学生的爱国热情。
二、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、通过学生对用电情形调查和计算，培育学生从身旁事做起养成节约能源的好适应。
4、体验合作探讨学习的快乐，调节人际交往能力，协调能力。
教学重点：设计电能输送的示用意，并理解输电进程中的电压损耗和能量损耗的关系。
教学难点：输电进程中要保证输送功率不变，理解输电进程中的电压损耗和能量损耗的关系。
教学方式：探讨、教学、讨论、练习教学用具：录像资料，多媒体课件。
教学进程：(一)新课引入1、简单说明总理的关于科学进展与和谐社会的论述。
要实现可持续进展，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，西部地域缺电严峻。
你能按照所学的物理知识，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。
三峡电站对咱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域为分析后面的输电图做铺垫。
师：从三峡到华东地域遥遥数千里如何减小输电进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第五章5.5《电能的输送》教案设计
电能的输送教学目标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．(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．2. 过程与方法通过本节学习，让学生体验“发现问题并积极思考探寻解决方法”的研究过程．3. 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，激发学生建设祖国的热情．教学重点难点教学重点：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P与U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。
教学方法合作交流法。
教学用具可拆变压器(2台)、长导线、学生电源、小灯泡、投影仪、CAI课件。
引入新课[师]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(屏幕上打出)：(1)发电站应建在什么地方好？(2)如何让远处的用户用上电？(3)远距离输电的要求是什么？困难在哪里？(4)如何解决这些矛盾？[生]阅读并展开激烈的讨论。
新课教学1．输电线上的功率损失[师]输送电能的基本要求是什么？[生]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，电价低。
[师]远距离大功率输电面临的困难是什么？[生]在输电线上有功率损失和电压损失。
[师]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？如何减小输电线上的电压损失？[生1]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。
[生2]设输电电流为I，输电线的电阻为R，则功率损失为ΔP＝I2R。
人教版高中物理选修3-2第五章第5节《电能的输送》教学设计
《电能的输送》教学设计教材分析：《电能的输送》这节课是解决减少交流电在输送过程中能量和电压损失问题，需用到较多的物理知识：变压器、电功率、焦耳定律、电阻定律、欧姆定律等。
教材通过输送电能的基本要求（可靠、保质、经济），得到输电线上有电压、电能损失及减少损失的办法。
教学设想：教材中都是理论分析和结论，缺少实验验证，学生没有一个感性认识。
而电能的输送又是与生活实践紧密联系的内容，具有很强的现实意义。
所以，在本课的教学中，本人采用了以一个简易的模拟输电过程作为课堂引入，让学生思考探讨输电线变长之后为何灯泡变暗，后面再配合例题1的计算，学生就更加深刻体会到远距离电能必需要解决电能的损失问题，引导学生在应用知识过程中，提高了分析综合能力，还培养了科学态度与合作精神。
教学目标：知识目标：知道输电线上功率、电压损失及减少损失的办法。
知道电能输送的过程。
能力目标：培养学生分析综合能力、创新实践能力。
德育目标：培养科学态度和合作精神。
激发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原因，使学生理解高压输电可减少功率与电压损失。
教学难点：进行实验并由实验现象得出高压输电的原理。
区别导线上的输电电压U的损失电压△U不同。
教学方法：讨论实验探究教学用具：学生电源长、短导线小灯泡电键等。
教学过程：1、展示水电站图片，电站如何向用户输电？实验引入，激发兴趣：演示：在电源电压相同情况下将同规格小灯泡分别接入如下电路。
现象：B灯比A灯暗。
2、提出问题，讨论原因：看到现象，学生会情不自禁地担出问题：模拟电路中，远方用户灯B为什么比A灯暗？怎样才能让B灯也正常工作？老师引导，由学生自己思考讨论原因。
→流过灯电流小→输电线电阻大→发热→功率损失灯暗→实际功率小→灯两端电压小→输电线分压多→电压损失。
3、解决问题，设计方案：怎样减小输电线上的损失电压及损失功率？讨论引出P线=I线2R线方案一：减小导线电阻：①缩短输电距离。
实际中可行吗？答：距离不可变，最多只能在架线时考虑尽可能沿直线。
高中物理 5.5电能的输送导学案 新人教版选修32
第五章交变电流第五节电能的输送【学习目标】1．了解远距离输电的意义；2．理解远距离输电中的输电损耗及解决方案；3．理解远距离输电的模型并能进行计算。
【重点、难点】重点：（l）理论分析如何减少输电过程的电能损失；（2）远距离输电的原理；难点：远距离输电原理图的理解．预习案【自主学习】1．远距离输电的基本原理：在发电站内用________变压器________电压，然后进行远距离输电，在用电区域通过________变压器________所需的电压．2．输电线上的功率损失P＝________，降低输电损耗的两个途径为：______________________，________________________.3．现代的直流输电，只有________这个环节使用高压直流，________、________及____________仍然是交变电流．发电机发出的交变电流经变压器升压后，由换流设备将________变为________，高压的直流经远距离传输后，再由换流设备将________换为__________，然后，配电所的变压器再将高压交变电流________成适合用户的电压、电流，送达用户．【学始于疑】为什么远距离输电要用高压输电？（1）发电站一般建设在什么地方？（2）输电过程中主要考虑什么问题？（3）如何减少电能的损失和保证输电质量？探究案【合作探究一】问题1：（1）如何计算输电电流？（2）如何计算电能功率损失？（3）如何计算电压损失？问题2：目前全国电力紧缺，初步统计有24个省地区已经拉电、限电，浙江是全国缺电之最，每年（去年）供给海宁的总电量为204841.81万千瓦时，缺电量15%，短期内不可能改变。
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？导航：1、从学过的电阻定律角度分析R =ρL/S你有什么好的建议呢？2、减小电流的角度考虑。
你有什好的建议呢？归纳总结1．任何输电线都有_______，当电路中有电流通过时，存在功率损失和电压损失。
5.5 电能的输送 学案(人教版选修3-2)
5.5 电能的输送学案（人教版选修3-2）电能的输送学案（人教版选修3-2）1．输电线上的功率损失P＝________，降低输电损耗的两个途径为：___________ _________，____________________2．远距离输电基本原理：在发电站内用________变压器______电压，然后进行远距离输电，在用电区域通过______变压器______所需的电压．3．下列关于电能输送的说法中正确的是()A．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济B．减小输电导线上功率损失的惟一办法是采用高压输电．减小输电导线上电压损失的惟一方法是增大输电线的横截面积D．实际输电时，要综合考虑各种因素，如输电功率大小、距离远近、技术和经济条等4．输电导线的电阻为R，输送电功率为P现分别用U1和U2两种电压输电，则两次输电线上损失的功率之比为()A．U1∶U2 B．U21∶U22．U22∶U21 D．U2∶U1．如图1所示为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是()图1A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B．高压输电是通过减小输电电流减小电路的发热损耗．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好【概念规律练】知识点一线路损耗问题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，下列计算输电线损耗的式子中，正确的是()AU21R BU1－U22R．I2R D．I(U1－U2)2．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R则下列说法正确的是() A．输电线上的电流I＝URB．输电线上的电流I＝P0U．输电线上损失的功率P＝(P0U)2RD．输电线上损失的功率P＝U2R知识点二远距离输电线路中各物理量的关系3．一台发电机最大输出功率为4 000 ，电压为4 000 V，经变压器T1升压后向远方输电．输电线路总电阻R＝1 Ω到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V，60 )．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T 1和T2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则()A．T1原、副线圈电流分别为103 A和20 AB．T2原、副线圈电压分别为18×10 V和220 V．T1和T2的变压比分别为1∶0和40∶1D．有6×104盏灯泡(220 V,60 )正常发光4．某小型水电站的电能输送示意图如图2所示，发电机的输出电压为200 V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(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()图2An2n1>n3n4Bn2n1<n3n4．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率【方法技巧练】关于远距离输电问题的分析方法．发电机的端电压220 V，输出电功率44 ，输电导线的电阻为02 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，则(1)画出全过程的线路示意图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率．6．在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为L，输电线损失的电功率为P′，用户得到的电功率为P用，则下列关系式正确的是()A．P′＝U2SρL B．P′＝P2ρLU2S．P用＝P－U2SρL D．P用＝P(1－PρLU2S)参考答案前预习练1．I2r减小输电导线的电阻减小输电导线中的电流2．升压升高降压降到3．AD4．[由P＝UI，P损＝I2R可得P损＝P2RU2，所以输电线上损失的功率与输送电压的平方成反比，项正确．]．ABD[导线的横截面积越大，导线的电阻越小，电能损失就越小，A对；在输送功率一定的前提下，提高输送电压U，由I＝PU知，能减小电流I，从而减小发热损耗，B对；若输送电压一定，由I＝PU 知，输送的电功率P越大，I越大，发热损耗就越多，错；高压输电时要综合考虑材料成本、技术、经济性等各种因素，不是电压越高越好，D对．]堂探究练1．BD[输电线的损耗P损＝I2R线＝U2线R线＝IU线其中U线＝U1－U2，故B、、D正确．]点评计算功率损失常用公式P损＝I2线R线和P损＝U2线R线，特别在利用P损＝U2线R线时要注意U线是R线上的电压．2．B[输电线上的电流I线＝P0U＝U线R故A错误，B正确；输电线上的功率损失P＝I2线R＝(P0U)2R＝U2线R，故正确，D错误．] 点评由功率损失P＝(P输U输)2R线知：当输送功率P输一定时减少输电线上功率损失的方法为提高输电电压或减小输电导线的电阻．3．ABD[输电线上消耗的功率P线＝I22R＝400 ，则I2＝P线R＝20 A，又P1＝U1I1，则I1＝P1U1＝103 A，故A正确；T1的变压比U1U2＝I2I1＝10，又P＝U1I1＝U2I2，得U2＝2×10 V，输电线上损失电压U线＝I2R＝2×104 V，则T2原线圈的输入电压U3＝U2－U 线＝18×10 V，又灯泡正常发光，T2的副线圈的电压为220 V，B正确；T2的变压比U3U4＝18×10220＝9 00011，错误；根据U3I2＝60n，解得n＝6×104，D正确．]点评远距离输电线路图如下各物理量有下列关系①电压关系：U发＝U1，U1U2＝n1n2，U2 ＝U3＋U损，U3U4＝n3n4，U4＝U用；②电流关系：n1I1＝n2I2，I2＝I线＝I3，n3I3＝n4I4；③功率关系：P发＝P1＝P2，P2＝P3＋P损，P3＝P4＝P用，P损＝I2R线，P损＝PU22R线，P损＝IU损．4．AD[由于输电线上的功率损耗，故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率．P出－P损＝P入，故D正确U2U1＝n2n1，U3U4＝n3n4，因为U1＝200 V<U4＝220 V，U2>U3＝U2－U线，故n2n1>n3n4，选项A正确．]点评在理解电压关系时，可把输电线路理解为三个闭合回路．如图第一个回路发电机是电，升压变压器的原线圈是用电器，若输电线电阻忽略则有U发＝U1；第二个回路升压变压器副线圈是电，降压变压器的原线圈为用电器，则有U2＝U线＋U3；第三个回路降压变压器副线圈为电，用户为用电器，若输电线电阻忽略则有U4＝U 用．．(1)见解析(2)2196 V4392×104(3)180 V36×104解析(1)示意图如下图所示(2)升压变压器次级的输出电压U2＝n2n1U1＝101×220 V＝2 200 V据升压变压器输出电功率等于输入电功率知，升压变压器次级输出电流I2＝PU2＝44×1032 200 A＝20 A输电线路上的电压损失和功率损失分别为UR＝I2R＝20×0 2 V＝4 VPR＝I22R＝202×02 ＝80加到降压变压器初级上的输入电流和电压为I3＝I2＝20 AU3＝U2－UR＝2 200 V－4 V＝2 196 V降压变压器次级的输出电压和电流为U4＝n4n3•U3＝110×2 196 V＝2196 VI4＝n3n4•I3＝10×20 A＝200 A用户得到的功率为P4＝I4U4＝200×2196 ＝4392×104(3)若不采用高压输电，用220 V低压直接供电时，电路如下图所示，则输电电流I＝PU1＝44×103220 A＝200 A，输电线路上的电压损失UR′＝IR＝200×02 V＝40 V所以用户得到的电压为U4′＝U1－UR′＝220 V－40 V＝180 V用户得到的功率为P4′＝IU4′＝200×180 ＝36×104方法总结(1)求解远距离输电的关键是熟悉输电线路图，并画出示意图，把需要的物理量都标在图中的相应位置上．(2)分别在“三个回路”以及“两个变压器”上找各物理量的关系，特别注意以升压变压器的副线圈、输电线、降压变压器的原线圈组成的回路，在此回路中利用电路知识分析电压关系和功率关系．6．BD[输电线电阻R＝ρLS，输电电流I＝PU故输电线上损失的电功率为P′＝I2R＝PU2ρLS＝P2ρLU2S用户得到的电功率为P用＝P－P′＝P1－PρLU2S故B、D正确．] 方法总结在远距离输电问题中，也要时刻注意能量守恒这一线索，即发电机的总功率应等于线路上损失的热功率和用户得到的功率之和(在不考虑变压器自身的能量损失的条下)．。
5电能的输送-人教版选修3-2教案
5 电能的输送-人教版选修3-2教案一、教学目标1.理解电能输送的重要性和实现的原理。
2.了解高压输电的优点。
3.掌握高压输电的基本原理和电力线的构造。
4.会应用欧姆定律、功率公式、电流时延等知识，计算电力线的电阻、电压、电流和功率等物理量。
二、教学重难点1.掌握高压输电的基本原理。
2.掌握电力线的构造和其物理量的计算。
3.了解高压输电的优点。
三、教学过程3.1 导入环节出示高压电线塔的图片并让学生阐述电线塔的作用，培养学生对高压输电的认知，并通过情景化引导学生，让学生先感性理解高压输电的必要性。
3.2 呈现问题、引出话题引导学生思考：在远距离输电的时候，我们应该需要怎样的办法？引导学生思考：输送电能的过程中有那些问题。
通过问题引出话题，引导学生认识高压输电与探究的重要性。
3.3 知识讲解1.高压输电的优点对比低压输电，高压输电具有如下优点：（1）输送远距离的电能损耗小：电阻的损耗与电流平方成正比，而电流的大小则与电压成反比。
因此，远距离输电时，采用高压输电，可以使电流变小，从而减小电阻损耗，节省能源。
（2）降低电力线数量：采用高压输电，可以把电送到更远的地方，一个变电站可以提供大量的电，降低了电力线的数量，减轻了环境的污染。
（3）抵抗电力波不稳定：在许多地区，电能的需求量是变化的，采用高压输电可以有效地平抑电力波动，保证电能的稳定输送。
2.电力线的构造电力线由电线、支架、导线绝缘子、钢丝绳和附件等组成。
其中，导线绝缘子的主要作用是将导线和支架隔离开来，同时起到较强的支撑作用。
3.电力线的电阻、电压、电流和功率等物理量的计算（1）电阻：通过电线的材质、长度、直径等计算。
（2）电压：电线输电时，单独一条导线会有电势降，因此计算其电势差。
（3）电流：根据欧姆定律，可以计算出电流大小。
（4）功率：通过功率公式可以计算电力线的功率。
3.4 实验环节1.制作数字电路实验板，进行实验，考察学生对电流时延的掌握。
高中物理 第五章 第5节 电能的输送 新人教版选修3-2
1．高压交流输电不存在感抗和容抗引起的损耗( ) 解析：高压交流输电存在感抗和容抗引起的损耗，1 错误。 2．家庭照明线路的电线线芯通常是铜或铝( ) 解析：为了减小导线上的功率损失，家庭照明电路应选用电阻率小的 材料，2 正确。 3．采用高压输电的优点是可加快输电的速度( ) 解析：高压输电可减少输电线上的能量损失，与输电速度无关，3 错 误。
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1．降低输电损耗的两个途径 (1)输送电能的基本要求 ①可靠：指保证供电线路可靠的工作，少有故障； ②保质：保证电能的质量——电压和 频率 稳定； ③经济：指输电线路建造和运行的费用 低 ，电能损耗 少 。 (2)降低输电损耗的两个途径 要减少输电线路上的功率损失，由公式 P 损＝I2R 线知，必须减小输电线电 阻或减小输电电流。
[答案] 440 V
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1．(浙江高考)如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输 出电压是 U，用等效总电阻是 r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是 I1，其末端间的电压为 U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用 户端的电流为 I2。则( )
A．用户端的电压为I1IU2 1 B．输电线上的电压降为 U C．理想变压器的输入功率为 I12r D．输电线路上损失的电功率为 I1U
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(2)输电线上损失的电压 U 损＝I 线 R 线＝6×4 V＝24 V 升压变压器副线圈两端电压 U2＝U3＋U 损＝(880＋24)V＝904 V 升压变压器原线圈两端电压 U1＝nn21U2＝14×904 V＝226 V 升压变压器原线圈中的电流 I1＝nn12I 线＝41×6 A＝24 A 发电机内阻上的电压 Ur＝I1r＝24 V 发电机的电动势 E＝U1＋Ur＝226 V＋24 V＝250 V
高中物理选修3-2第五章第5节《电能的输送》附答案
新人教版高中物理选修3－2第五章第5节《电能的输送》精品试题附答案选择题1、在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损失的电功率：[ ]A ．随输电线电阻的增大而增大B ．和输送电压的平方成正比C ．和输电线上电压降落的平方成正比D ．和输电线中电流强度的平方成正比2、输电线的电阻共计r ，输送的电功率为p ，输电电压为U ，则用户能得到的电功率是：[ ]A. PB.P －(U P )2rC.I 2RD. (UP )2r3、用6600V 和220V 两种电压输电，若输送的功率和输电线的电阻相同，则低压输电线与高压输电线上损失功率之比是[ ]A. 1：900B. 900：1C. 1：30D. 30：14、一个小水电站输出电功率为20kw ，输电线 总电阻为0.5Ω，如果先用400V 的电压送电，后改用2000V 电压输电，则输电电压提高后输电线上损失的电功率的变化情况是:[ ]A 、减少50WB 、减少1200WC 、减少7.68WD 增加7.68W填空题5、某变电站用220V 的电压送电，导线损失电功率是输出功率的20%，若要使导线损失电功率是输出功率的5%，则输出电压应变为V 。
6、相同材料组成的导线向同一处用户输送10kW 电能，在输电电压U 1=110V 和U 2=220V 两种情况下，要求输电线中损失的电能相同，则两情况下导线截面积之比为____。
7、远距离送电的输电线一定时，如果以原来电压的10倍输送同样功率的电能时，输电线上损耗的电功率为原来的____．8、发电机的路端电压为220V ，输送电功率44kW ，输电线电阻为0.4Ω，则用户得到的电功率为V ，用户得到的电功率为kW 。
若用初、次级线圈匝数之比为1：10的变压器升压，经同样的输电线输电后，再用初、次级线圈匝数之比为10：1的变压器降压后供给用户，则用户得到的电压为V ，用户得到的电功率为kW 。
论述、计算题9、某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8×104W ，电厂输出电压仅350V ，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，在输送途中，输电线路的总电阻为4Ω，允许损失的功率为输送功率的5％，求用户所需电压为220V 时，升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？【素质提高】10、有一台内阻为1Ω的发电机，供应学校的照明用电，如图5-6-5所示是输电原理图，两变压器已选定，输电线总电阻为4Ω，全校共有22个教室，每个教室有“220V 、40W”的灯6盏，若保证全部电灯正常发光。
高中物理 5.5 电能的输送导学案 新人教版选修
高中物理 5.5 电能的输送导学案新人教版选修5、5 电能的输送导学案新人教版选修3-2【学习目标】1、掌握远距离输电的原理，熟练计算输电导线上电压的损失和功率损失。
2、自主学习、合作探究，学会用流程图的方法分析输电问题。
3、激情投入，感受物理知识在实际生活中的应用。
【重点难点】1、远距离输电过程中的电压损失和功率损失。
2、远距离输电原理图的理解。
【使用说明与方法指导】1、先通读教材,结合学过的电学知识，以电压损失和功率损失为核心，理解高压输电的优点；区别输送电压与损失电压。
利用导学案的课前预习课本，深入思考各个问题，并记录疑难。
2、依据预习案再通读教材，进行知识梳理；勾划课本并写上提示语、标注序号；熟记基础知识。
完成预习部分，用红笔标注疑问。
【学习内容】课前自学1、输送电能的基本要求是什么？2、任何输电线都有电阻，设输电电流I，输电线电阻为R，根据△P=I2R，请你分析：（1）如何降低输电线上的功率损耗？（2）如何降低输电线上的电压损耗？3、设输送的电功率为P，输电电压为U，输电线的总长度为L，横截面积为S，电阻率为ρ，则输电电流为I＝___________，输电电线电阻为R＝___________，输电线上的功率损失可表示为：△P＝________________。
我的疑问：【合作探究】探究一、功率损失和电压损失情景1：如图，在远距离输电过程中，输送10kw的电功率，采用400V 的电压输电，输电线的总电阻为10Ω。
问题1、请你根据情景分析计算下列问题：（1）输电导线中的电流？（2）输电线中损失的电压是多少？（3）用户得到的电压是多少？（4）输电线损失的功率是多少？（5）用户得到的功率是多少？思考：请你根据计算结果分析并回答下列问题：1、在输送电流一定的情况下，输电线的总电阻变为原来的一半，损失的电压和功率分别是原来的几分之几？2、在输电线的总电阻一定的情况下，输电线的电流变为原来的一半，损失的电压和功率分别原来的几分之几？【针对训练】1、远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n倍，则正确的是（）A、输电线上的电流变为原来的n倍B、输电线上的电流变为原来的1/nC、输电线上的电压损失变为原来的1/nD、输电线上的电功率损失变为原来的1/n22、下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是（）P送P用A、因为热功率P=U2/R，所以应降低输送电压，增大输电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗。
高中物理 第5章第5节《电能的输送》新人教版选修3-2
解析：由 P＝UI 得输电线中的电流 I＝UP.输电线中损
失的功率 P 损＝I2R＝UP2R＝PU2R2 .即在输送功率和输电线电阻
不变的情况下，损失的功率与输电电压的平方成反比．所以
P 损 1∶P 损 2＝U22∶U21. 答案：C
基础巩固
1．如下图所示，为远距离高压输电的示意图．关于远 距离输电，下列表述正确的是( )
所以输电线上的功率损失可表示为 P 损＝(UP)2·ρLS.
5．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＝ρ·LS 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 ρ：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导 线材料．
说明：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对于交流输电线 路来说，造成电压损失的原因既有电阻又有感抗和容抗．其 中电阻造成的电压损失ΔU＝IR.
电电压U.
4．损失电能的分析 任何输电线都有电阻，因此当电能通过输电线送向
远方时，电流流过输电线，因输电线有电阻而发热，从而损 失电功率．
设输电电流为 I，输电线电阻为 R，则输电线上的功率损 失 P 损＝I2·R
设输送电功率为 P，输电电压为 U，输电线的总长度为 L，横截面积为 S，电阻率为 ρ，则输电电流 I＝UP，输电线电 阻为 R＝ρLS.
高中物理选修3-2第五章第5节《电能的输送》学案
选修3-2第五章第5节《电能的输送》课前预习学案一、预习目标预习发电站发出的电能是怎样输送到远方的，初步认识高压输电的原理及各参数的关系。
二、预习内容1、电功率损失和电压损失⑴功率损失：远距离输送电能，由于输电线上的电流热效应，电能转化为热能。
出现功率损失。
△P= 。
⑵、电压损失：远距离输送电能，线路中电阻R 上消耗部分电压。
△U= 。
2、减少功率损失和电压损失的方法： ⑴、 ⑵、3、高压输电网络及各物理量间关系：⑴、远距离输电线路图： ⑵、常用分析公式：①、输电电流：I2=②、输电导线损失的电功率：P 损=③、输电导线损失的电压：U 损=三、提出疑惑同学们，通过你们的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标 （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.U 1 ~ 升压变压器降压变压器n 1 n 2 U 2 U 3 n 3 n 4 U 4 R I 1 I 2二、学习过程1、输送电能的过程请同学们思考：1。
发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？（学生自由回答）2.降低输电损耗的途径有哪些？哪些是可行的？3. 远距离输电为什么要用高电压？“思路是：输电→导线（电阻）→发热→损失电能→减小损失”2.请根据下图写出输电系统的“输电电压”、“用户得到的电压”和输电线上“损失的电压”若输电线电阻R，输电功率为P，输电电压U１，则输电导线的电流I2= ，输电导线上的电压降（电压损失）U损=I2R= ，输电导线上的功率损耗P损=I22R = = 。
3. 远距离输电的实例分析例题。
发电机的输出电压为220V，输出功率为44KW，每条输电线电阻为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，再经过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又各是多少？解题过程：三、反思总结画出输电流程图：一台发电机输出的电功率为100kw，输出电压为250v，先欲向远处输电，若输电线总电阻为8Ω，要求输电时输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%，要向用户输送200v电压，求：（1）、试画出这次输电线路的示意图；（2）、输电所需升压变压器和降压变压器的原副线圈的匝数之比分别是多少？（3）、用户得到的电功率是多少？课后练习与提高1、说明书的部分内容如表所示．现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，发电机到安置区的距离是400 m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5×10－4Ω/m.安置区家用电器的总功率为44 k W，当这些家用电器都正常工作时，下列说法中正确的是()A.输电线路中的电流为20 AB．输电线路损失的电功率为8 000 WC．发电机实际输出电压是300 VD．如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是300 V2、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u0＝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参考答案：二、学习过程2 I2=P/U1 U损=I2R=PR/U1 P损=I22R =U额2/R=P2R/U123. 发电站输出的功率P出是一定的,当以220伏的电压输出时,输出电流应该是：I=P出/U出=44000W/220V=200A两条输电线路的总电阻为0.4Ω,则导线上损失的电功率为：P损=I2r=(200A)2×0.4Ω=16kW用户得到的电功率为P=P出-P损=44kW-16kW=27kW在导线上损失的电压为: U损=I2r=200V×0.4Ω＝80V．用户得到的电压为：U=U出-U损=220V-80V=140V如果用1：10的变压器将电压升高到2200V后再输送出去，则输出电流为： I=P出/U出=44000W/2200V=20AP损=I2r=(20A)2×0.4Ω=160W用户得到的电功率为P=P出-P损=44kW-160W=43.83kW在导线上损失的电压为: U损=I2r＝20V×0.4Ω＝8V．加到用户端变压器上的电压为：U=U出-U损=2200V-80V=2192V经过变压器降压后输送给用户的电压为：219.2V．三、四、（1）、（2）、n1：n2=1/16 ,n3：n4=190/11(3)、P 用=95KW课后练习与提高 1、解析：I 线＝I 0＝P 0U 0＝4.4×104220A ＝200 A ；线路损失功率P 线＝I 2线R 线＝8 000 W ，线路两端电压U ＝I 线R 线＝40 V ，所以发电机输出电压为260 V ；如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是260 2 V .答案：B2、解析：u 0＝11 0002sin 100πt V 中的11 0002指的是电压的最大值，有效值为11 000 V ，则原、副线圈之间的匝数之比等于两线圈的电压之比，即50∶1，A 正确；由ω＝100π可得频率为50 Hz ，变压器不改变电流的频率，因此，副线圈的频率也是50 Hz ，B 正确；电流与匝数成反比，即原线圈的电流比副线圈电流要小，因此，副线圈的导线要比原线圈粗，C 错误；居民小区各个用电器都是并联的，它们的电流总和等于副线圈中的电流，故D 错误．答案：ABn 1I 1高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。
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选修3-2第五章第5节《电能的输送》
课前预习学案
一S 预习目标
预习发电站发出的电能是怎样输送到远方的，初步认识高压输电的原理及各参数的关 系。
二、预习内容
K 电功率损失和电压损失
⑴功率损失：远距离输送电能，由于输电线上的电流热效应，电能转化为热能。
出现功率 损失。
AP 二 ___________ 。
(2) ________________________________________________________________ 、电压损失：远距离输送电能，线路中电阻R 上消耗部分电压。
__________________________ o
2、减少功率损失和电压损失的方法：
3、高压输电网络及各物理量间关系:
⑴、远距离输电线路图：
⑵、常用分析公式：
① 、输电电流：12=__________
② 、输电导线损失的电功率：
戸损= ______________
③ 、输电导线损失的电压：
()损= __________ 三、提出疑惑
疑惑点
疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
(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 R ； P-PR. P-U1中的物理量的对应关系.
⑴、
__________________ (2). ___________________ R
（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髙压.
二、学习过程
1、输送电能的过程
请同学们思考：
1。
发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？（学生自由回答）
2.降低输电损耗的途径有哪些？哪些是可行的？
3.远距离输电为什么要用奇电压？“思路是：输电〜导线（电阻）〜发热〜损失电能f减小损失”
2.请根据下图写出输电系统的“输电电压”、“用户得到的电压”和输电线上“损失的电
压”
图5-J-1
若输电线电阻凡输电功率为P,输电电压"，
则输电导线的电流L= __________ ,
输电导线上的电压降（电压损失）URIE ______________________
输电导线上的功率损耗P tt=I a3R = ______________ = ____________
3.远距离输电的实例分析
例题。
发电机的输出电压为220V,输出功率为44KW,每条输电线电阻为0.2Q,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，再经过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又各是多少？
解题过程:
1
I u I 2 n (ccsrczKC ZS ■■n ✓・- n 2 ——u I
反思总结
画出输电流程图: 流程图：
四.当堂检测
一台发电机输出的电功率为lOOkw,输出电压为250v,先欲向远处输电，若输电线总电阻为8Q,要求输电时输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5沧要向用户输送200v电
压，求:
（1）、试画出这次输电线路的示意图；
（2）、输电所需升压变压器和降压变压器的原副线圈的匝数之比分别是多少?
（3X用户得到的电功率是多少？
课后练习与提髙
K 说明书的部分内容如表所示.现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，发电机到安置区的距离是400 m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2. 5 X IO'4 Q /m.安置区家用电器的总功率为44 kW,当这些家用电器都正常工作时，下列说法中正确的是（）
型号AED6500S
A・输电线路中的电流为20 A
B.输电线路损失的电功率为8 000 W
C.发电机实际输出电压是300 V
D.如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是300 V
2.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=ll 000边sin 100 "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： 1
B.副线圈中电流的频率是50 Hz
C.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
参考答案：二、学习过程
2 I F P/U I U 袈二PR/U, P »=I?R =U J/WR/U,
3.发电站输出的功率P出是一定的，当以220伏的电压输出时，输出电流应该是:
I=P 出/U 出=44000W/220V=200A
两条输电线路的总电阻为0.4Q,则导线上损失的电功率为：
P 损二:[2i•二(200A) 2 X 0. 4 Q =16kW
用户得到的电功率为P=P出-P损=44kW-16kW=27kW 在导线上损失的电压为：U损二
I2w200VX0・4Q =80V.
用户得到的电压为：U=U出-U损=220V-80V=140V
如果用1： 10的变压器将电压升高到2200V后再输送出去，则输出电流为：
I=P 出/U 出=44000W/2200V=20A
P 损=12仟(20A) 2X0.4Q =160W
用户得到的电功率为P=P出-P损=44kW-160W=43. 83kW
(2) 、nl ： n2=l/16 ,n3： n4=190/ll (3) . P 用=95KW 课后练习与提高 1、 解析：I A=200 A ；线路损失功率P «= a=8 000 W,线路两 端电压“恥=40 V,所以发电机输出电压为260 V ；如果该柴油发电机发的电是正弦 交流电，则输出电压最大值是265血V. 答案：B 2、 解析：u )=U OOO^sin 100 n eV 中的11 000边指的是电压的最大值，有效值为11 000 V,则原、副线圈之间的匝数之比等于两线圈的电压之比，即50： 1, A 正确；由^ = 100n 可得频率为50 Hz,变压器不改变电流的频率，因此，副线圈的频率也是50 Hz, B 正确； 电流与匝数成反比，即原线圈的电流比副线圈电流要小，因此，副线圈的导线要比原线圈 粗，C 错误；居民小区各个用电器都是并联的，它们的电流总和等于副线圈中的电流，故D 错误. 答案：AB 在导线上损失的电压为：U 损=I2r=20VX0.4Q=8V ・
加到用户端变压器上的电压为：U=U 出-U 损=2200V-80V=2192V 经过变压器降压后输送给用户的电压为：219. 2V ・
发。