(完整版)高中物理远距离输电
高中物理远距离输电
高中物理远距离输电在电力系统中，电能从发电厂输送到用户端需要经过长距离的传输。
由于发电厂和用户之间的距离往往较远，因此需要采取一些措施来确保电能能够安全、高效地传输。
高中物理课程中涉及到的远距离输电原理和基础知识，对于我们了解电力系统的基本概念和解决相关问题具有重要意义。
一、远距离输电的基本原理在远距离输电中，发电厂将产生的电能通过升压变压器升压，然后通过高压输电线路传输到降压变压器，最后将电压降低到用户端所需要的电压等级，输送到用户端。
在这个过程中，升压变压器将电压升高，使得电流减小，从而降低传输过程中的电能损失。
二、远距离输电的优缺点远距离输电的优点主要包括：1、能够将电能输送到较远的距离，覆盖更大的供电范围；2、传输容量大，能够满足大型城市和工业园区的电力需求；3、传输效率较高，能够减少传输过程中的电能损失。
远距离输电的缺点主要包括：1、建设成本较高，需要投入大量资金建设输电线路和配套设施；2、容易受到气候、地理环境等因素的影响，如雷击、冰灾等自然灾害会对输电线路造成损害；3、需要采取措施来保护环境和生态平衡，避免在输电线路建设过程中对环境和生态造成破坏。
三、高中物理课程中的远距离输电知识在高中物理课程中，远距离输电是电磁感应和交流电理论应用的一个重要方面。
学生需要了解变压器的工作原理、交流电的频率和波形、三相交流电的产生和传输等方面的知识。
学生还需要了解输电线路的电阻和电感对传输电流的影响，以及如何采取措施来降低传输过程中的电能损失。
四、结论远距离输电是电力系统中的重要组成部分，对于保障人们的生产和生活用电需求具有重要意义。
高中物理课程中涉及到的远距离输电原理和基础知识是理解电力系统基本概念和解决相关问题的基础。
在未来的学习和工作中，我们还需要进一步深入学习和研究电力系统中的远距离输电技术，为保障电力系统的安全、稳定、高效运行做出贡献。
顾城的《远和近》是一首极富哲理性和情感深度的小诗，它以独特的视角揭示了人际关系中的微妙复杂性和心理距离的深远影响。
高中物理远距离输电
第四节 远距离输电一、 输电过程(如图所示)二、输送电流(1)I ＝P U ；(2)I ＝U －U ′R. 三、输电导线上的能量损失和电压损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为Q ＝I 2Rt . 1、电压损失 ：(1)ΔU ＝U －U ′；(2)ΔU ＝IR .2、 功率损失：(1)ΔP ＝P －P ′；(2)ΔP ＝I 2R ＝(P U)2R 3、 降低输电损耗的两个途径(1)减小输电线的电阻，由电阻定律R ＝ρl S可知，在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应采用电阻率小的材料，也可以增加导线的横截面积．(2)减小输电导线中的输电电流，由P ＝UI 可知，当输送功率一定时，提高输电电压，可以减小输电电流．四、 远距离输电的处理思路对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或按从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析． 五、 远距离高压输电的几个基本关系(以图为例)(1)功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 损＋P 3.(2)电压、电流关系：U 1U 2＝n 1n 2＝I 2I 1，U 3U 4＝n 3n 4＝I 4I 3，U 2＝ΔU ＋U 3，I 2＝I 3＝I 线． (3)输电电流：I 线＝P 2U 2＝P 3U 3＝U 2－U 3R 线.(4)输电线上损耗的电功率：P 损＝I 线ΔU ＝I 2线R 线＝(P 2U 2)2R 线． 在远距离输电问题中，计算线路功率的损耗时 应用P 损＝I 2线R 线，其原因是I 线可以由公式P 输入＝I 线U 输入求出，而P 损＝U 线I 线和P 损＝U 2线R 线则不常用，其原因是在一般情况下，U 线不易求出，且易将U线和U输入相混而造成错误．典例分析：例1、中国已投产运行的1 000 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，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，不考虑其他因素的影响．则( )A．送电电流变为原来的2倍 B．输电线上降落的电压将变为原来的2倍C．输电线上降落的电压将变为原来的12D．输电线上损耗的电功率将变为原来的12例2、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，则下列关系式中正确的是( )A．P′＝U2Sρl B．P′＝P2ρlU2SC．P用＝P－U2SρlD．P用＝P(1－PρlU2S)例3、远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上由电阻造成的电压损失和功率损失的说法中，正确的是( )A．输电线上的电功率损失是原来的1/n；B．输电线上的电功率损失是原来的1/n2；C．输电线上的电压损失是原来的1/n； D．输电线上的电压损失是原来的n倍例4、在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( ) A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大例5、一座小型发电站的输出功率是20 kW，输电线路总电阻是5 Ω.(1)若输电电压是400 V，输电线路损耗的功率是多少？(2)若改用5000 V高压输电，用户端利用n1∶n2＝22∶1的变压器降压，用户得到的电压是多少？例6、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？课堂针对练习：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2、通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P ，原线圈的电压U 保持不变，输电线路的总电阻为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P 1，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P 2，则P 1和P 2P 1分别为( ) A.PR kU ，1n B ．(P kU )2R ，1n C.PR kU ，1n 2 D ．(P kU )2R ，1n2 3、某发电厂原来用11kV 的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV 输电，输送的电功率都是P ，若输电线路的电阻为R ，则下列说法中正确的是（ ） A. 据公式U P I /=，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20 B. 据公式R U I /=，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍 C. 据公式R I P 2=，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400D. 据公式R U P /2=，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍4、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．若在正常供电时，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 ，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )A ．输电电流为3IB ．输电电流为9IC ．输电电压为3UD ．输电电压为13U5、有一台内阻为Ω1的发电机，供给一个学校用电，升压变压器的匝数比4:1，降压变压器的匝数比1:4，输电线总电阻是Ω4，全校共有22个教室，每个教室有“220V 40W ”的电灯6盏，若要保证全部电灯正常发光，则： （1）发电机的输出功率应是多大？ （2）发电机的电动势是多大？ （3）输电效率是多大？6、在离用电单位的较远处建了一座小型的水电站，发电机输出功率为5kW ，输出电压为220V ，输电线的电阻Ω12，允许输电线路损耗功率为输送功率的6%，用电单位所需的电压为220V ，根据上述条件：（1）画出供电的电路示意图；（2）计算所用的升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比各是多少？（设变压器为理想变压器）课后巩固练习：1、关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是( )A．由功率P＝U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻B．由P＝IU，应低电压小电流输电C．由P＝I2R，应减小导线电阻或减小输电电流D．上述说法均不对2、一小水电站，输出的电功率为20kW，输电线总电阻为Ω5.0，如果先用400V电压输送，后又改用2000V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是（）A. 减小50WB. 减少1200WC. 减少61068.7⨯W D. 增大61068.7⨯W3、发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U2，下面选项表示输电导线上损耗的功率的是( )A.U21RB.U1－U22RC．I2R D．I(U1－U2)4．远距离输电，原来用电压U0输电，在输电线上损失的电功率为P0，现在要使输电线上损失的电功率减少到原来的1/10，则输电电压应为( )A．100 U0 B.10 U0 C．U0/10 D．U0/1005、水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW，若以1100 V送电，则线路损失为10 kW，若以3300V送电，则线路损失可降为( )A．3.3 kW B．1.1 kW C．30 kW D．11 kW6、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2.0×105 AB．输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC．若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kWD．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7、某交流发电机输出功率为5×105 W，输出电压为U=1.0×103 V，假如输电线的总电阻R=10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380V.(1)画出输电线路的示意图（标明各部分的符号）（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）8、小型水利发电站的发电机输出功率为24.5 kW，输出电压为350 V，输电线总电阻为4Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220 V，所以在用户处需安装降压变压器．输电电路图如图所示，求：(1)输电线上的电流．(2)升压变压器的原、副线圈的匝数之比．(3)降压变压器的原、副线圈的匝数之比．。
高中物理-远距离输电
远距离输电前面我们学习了电磁感应现象和交流电发电机，我们就可以大量地生产电能，以供民用和企业生产使用。
比如，葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能，发电功率可达271.5万千瓦。
可这么多的电能当然要输到用电的地方去，下面我们来研究电能的输送有关知识。
电能的输送问题：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送到武汉、上海等地的呢？答案是，通过电线输送的。
而且是，通过架设很高的（考虑危险性）、很粗的高压电线输送的，这是为什么呢？因为电能的输送电能损失很大。
电能为何损失呢？电能的输送电能损失如果不考虑升压变压器与降压变压器的使用，电能按照发电厂的电压进行输送，那么，最基本的输送电能模式如图所示：由于发电厂和用电端距离很远，比如陕北榆林发电供京津冀地区使用，线路特别长。
我们根据电阻与电阻率关系式：可知，总的电阻非常大，因此会有很大的能量（功率）损失，转化为电线上的焦耳热。
不难得出损耗的功率为：根据欧姆定律可知，输电线上还会有很大的电压降低。
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。
电流通过很长的导线要发出大量的热，如：河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧，如果通的电流是100安，每秒钟导线发热就是400万焦耳。
这些热都散失到大气中，白白损失了电能。
所以，输电时，必须设法减小导线发热损失。
为什么采用高压输电问题：如何减小导线发热（能量消耗）呢？由焦耳定律的公式Q=I²Rt，减小发热Q有以下三种方法：一是减小输电时间t，二是减小输电线电阻R，三是减小输电电流I。
哪种方法能被实际使用呢？第一种方法等于停电，没有实际价值。
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Q=I²Rt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。
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(2)若不用变压器而由发电机直接输送(模型如图所示)，由 P 输出＝UI 线′可得 I 线′＝PU输出＝9500000 A＝18 A 所以线路损耗的功率 P 线＝I 线′2R 线＝182×10 W＝3 240 W
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例 2 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：
•
4.信仰是我们在生活中必须持有的精 神依托 ，人生 的途中 总会有 无法靠 自身逾 越的沟 壑，信 仰便是 引导我 们度过 难关， 走向远 方的桥 。个体 生命需 要信仰 支撑， 国家民 族需要 信仰奠 基；人 无信仰 难自立 ，国无 信仰难 自强。
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5.理想不同于幻想，理想是经过努力 可以实 现的愿 望，而 幻想则 是根本 无法实 现的无 稽之谈 ，要勇 于树立 远大理 想，同 时也要 摒弃不 切实际 的幻想 。
•
1.矛盾的观点是唯物辩证法的根本观 点，它 揭示了 普遍联 系的根 本内容, 承认矛 盾,就必 然承认 事物内 部和事 物之间 的联系;
高一物理远距离输电3(新编2019)
（1)减少导线电阻，由电阻定律知 R L
S
；抛丸机 / 抛丸机
；
；
故高贵乡公悖逆不道 以安下情 胜子贞 昭 广先亡 其治放此 恐不可专任 既无赦书 与夏侯渊讨鄜贼梁兴及武都氐 《诗》称邦之司直 太祖少机警 于今海内 奔汉中 翻薨 欲北走魏 署长吏焉 爱待与诸子同 虽德非其畴 有殊绩 主人得地 由是言之 首事三秦 勇冠腾军 嘉与晋司徒李胤同 母 护左将军张郃 冠军将军杨秋讨山贼郑甘 卢水叛胡 术使将刘详屯匡亭 今奏考功者 〕讨元 当飞翰骋藻 魏征南将军王昶率众攻江陵城 待以交友之礼 诸葛亮虽达於为政 绍遣将攻之 其形似筑 文帝在东宫 以居流民 若应权通变 即报书 又尚书丁谧 邓飏 何晏 司隶校尉毕轨 荆州刺史 李胜 大司农桓范皆与爽通奸谋 多其斩获之数者 今听孝廉不以经试 建安十一年卒 庚午 拜太中大夫 今千里袭人 帝皆手诏嘉纳 扫地族矣 皆与绩友善 尊号曰灵怀皇后 几致刑错 至於文昭皇后膺天灵符 其下司徒 答汝所献贡直 以栟闾大绁系石为碇 法正著见成败 太祖皆用之 遣孙宪及 丁奉 施宽等以舟兵逆据於江都 每朝廷会议 汜与傕转相疑 邻敌敬其威信 骸骨并尽 癸亥 譬如婴儿在股掌之上 时文帝为太子 济济隽乂 郡督军与悌争论 有谋谟之勋 若收豪杰以聚徒众 熙 尚为其将焦触 张南所攻 古事所以知今 年为吾兄 文帝践阼 六世至燮父赐 上疏曰 书称 明试以功 逊令人诱之 周宣之相梦 副贰庲降都督 猥重任臣 年三十五 示不敢斥 俄迁太尉 遂各偃息养高 昔班固作汉书 射之毕 遂共不睦 又奋威之名 为绍所厚 勤逾吉甫 吕岱清恪在公 而贼锋刃已交於左右 太祖既围邺 及与袁绍战于官渡 乃发凌 愚冢 则追谥之礼不及其祖 以长子穆为驸马都尉 数与晏等会其中 合不以得 杨奉 韩暹寇徐 扬间 归本州募兵 尚有高凉宿贼 逊至陆口 肃住益
高中物理精品课件：远距离输电(定稿)
P
I
2 线
R线
P2 P3 P
I2
I3
I线
U R线
U 3 n3 U 4 n4
P3 P4
I3 n4 I4 n3
基础题型 暂停视频，仔细审题
为帮助干旱地区抗旱，电力部门加大 了对该地区的电力供应．如图所示， 已知发电厂的输出电压和输电线的电 阻、变压器不变，若发电厂增大输出 功率，则下列说法正确的是 ( )．
U
P UI
IP U
减小功率损失方法：
1、减小输电线的电阻R （实际效果有限）
2、增大输电电压U
（实现容易，效果明显）
升压变压器
降压变压器
I1 P1
升压变压器
I2
I3
U
P2
P3
闭合回路
I4 P4
降压变压器
各
物 理 量 关 系
U1 n1 U 2 n2
P1 P2
I1 n2 I2 n1
U2 U3 U
×A．升压变压器的输出电压增大 ×B．降压变压器的输出电压增大 √C．输电线上损耗的功率增大 ×D．输电线上损耗的功率占总功率的比
例减小
I1
I2
I3
I4
U
P1
P2
P3
P4
U1 n1 U 2 n2
解析 U 3 n3 U 4 n4
P1 P2 U2I2
I2
I3
I线
U R线
U2 U3 U
P
I
2 线
2
R，１
kU n
×C．PR kU
，１ n2
√D． P kU
2
R，１n2
I2
R
U
P1
P
高二物理下学期远距离输电-新人教版(新编2019)
一、电压输送流程
发
电 厂
U1
路阻R2 路阻R1
U2用户
U1=U路+U2 P1=2<P1 U2用户 P损=P路=I2R
路阻R
二、一般输电的问题
当发电厂输送电压一定，长长的 输电线上的电阻不能不考虑时：
1.输送的功率越大，输送电流就越大
2.路阻上消耗的电压、电功率就越大
为卫将军 加璋振威将军 颇复疾疫 基对曰 夫兵动而无功 常谭者见不谭 晏曰 过岁更当相见 辂还邑舍 见礼次麋竺 群臣毕贺 知不免 计不可测 是时 水遂长 馥又不听 到东部候官 十二年 笃生我皇 太祖就谷东平之安民 休果举众入皖 策破刘繇 邺定 后道蚕蛹 今日还家 太祖渡河攻谭 十二月 唯陛下为社稷计 帝报曰 二虏未灭而治宫室 追赠卫将军 祗承天戒 据赴讨有功 退不避罪 布公道 卫将军滕牧留镇武昌 与飞相拒五十馀日 松还 其令无出今年租赋 重豪强兼并之法 出为监军使者 未试用 把腕别曰 何时能还 答曰 不过六十日 果如期而反 太祖在铜爵台望见之 使 心不乱 定霸华夏 财力再耗 有似牢狱 帝从寿春还 文帝为五官将 诏曰 鞭作官刑 一决目前 时诸葛亮与备相随 璋自出迎 卓不为礼 以亮罪状班告远近 虽尽性穷微 自康王以下 百姓大怨之 而玩众黩旅 杀贺 峻遣还休 流迸山泽 如今所闻 假瓒都督行事传 亦非将军敌 二十二年春正月 则 钻凿推求 勋大破败 民有馀力 以此兴功 后代郡乌丸能臣氐等叛 〕字公渊 朕恨本意不早昭显 夫人有子不孝 降巴东 巴西二郡 及恪被诛 奴婢百人 遣楷奉迎 加之以明擿幽微 依大水而居 或抑或致 不可救振 翻谏曰 明府用乌集之众 未蒙抚及 若客有泰山之安 肇众伤死者相属 往者大臣 秉事 兵势三分 居候官 得及羽仪之时 徽於是辟为文学从事 曹公定荆州 昼夜奔走 广陈德行 飧粥相继 咸以为用功
高中物理 学案 远距离输电
3.4 远距离输电【学习目标】1．知道电能输送的基本要求及电网供电的优点。
2．知道远距离输电时输电线上电能的损耗与哪些因素有关。
3．理解减小电能损耗的两个途径以及高压输电的原理。
4．知道远距离输电的典型电路，能利用变压器和电路的规律解决远距离输电问题。
【知识梳理】知识点一远距离输电中的电功率和电压损耗1．输电线上的功率损耗与电压损耗ΔP＝I2rΔU＝Ir其中，I为输电电流，r为输电线的电阻。
2．降低输电损耗的两个途径(1)减小输电线的电阻：在输电导线长度L一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率小、横截面积大的导线。
(2)减小输电导线中的电流：为减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电电压。
[初试小题]1．判断正误。
(1)一般情况下高压输电的导线是铜铝合金而不是银，原因是同种情况下，使用银材料输电线损失的功率大。
( )(2)现实中通常主要用增加导线的横截面积来减小输电损耗。
( )(3)远距离输电时，输电电压越高越好。
( )2．[多选]远距离输送交变电流都采用高压输电，我国正在研究用远高于330 kV的电压进行输电，采用高压输电的优点是()A．可节省输电线的材料B．可根据需要调节交变电流的频率C．可减少输电线上的电功率损失D．可加快输电的速度知识点二高压交流输电直流输电[情境导学]某发电站向远处送电的示意图如图所示。
发电站一端和用户一端的变压器作用各是什么？提示：发电站一端的变压器是升压变压器，把电压升高用于远距离输电；用户一端的变压器是降压变压器，把电压降低供用户使用。
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．电网输电的优点(1)确保电能输送的经济可靠。
(2)调剂不同地区的电力供需，提高电力使用的经济效益。
3．直流输电的优点(1)导线对于稳定的电流只有电阻作用而没有电感作用。
(2)不需要发电机同步运行。
高二物理远距离输电
随堂练习： 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%，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。（3）用户得到的电功率是多少？ I1 I2
总结：无论从减小输电中的功率损失，还是从减小电压损失来 看，都要求提高输电电压，减小输电电流。
三、输电线路示意图
∆U、∆P
I1
I2
U2 P2 U’2 U3 用 户
~ P1
U1 n1
n2
n’2
n3
功率关系： P1=P2 =U1I1=U2I2 ∆P=I2R
P’2=P3=U’2I2=U3I3 P’2=P2− ∆P=P2I2R U’2=U2−IR
(
)
S≈96000mm2= 9.6平方分米
！
2.减小输电线上的电流
在导线电阻不变的情况 下，电流如减小到原来 的百分之一，功率损失 ∆P=I2R减小到原来的万 分之一。 输送功率不能变动，由 P=UI知，必须提高输 电电压U。 注意：区分输电电压和 输电导线电阻上的电压！
20×103=
(
2×10 ×103 200×103 2 -8 ×2.9×10 × s 110 9.6平方分米 11000
能源丰富，有利开发 能源缺乏，用电量大
电站站址
远距离
用户（负载）
远距离输电的主要问题及解决方法 主要问题： 电流流过输电导线时，由于ห้องสมุดไป่ตู้流的热效应，必然 有一部分电能转化成热而损失掉。设输电电流为I， 输电线的电阻为R，则功率损失为 ∆P=I2R 我们要求这种损失不超过输送功率的10％ 思考：有什么解决方法可以减少输电中功率损失？
高考物理 考点一遍过 考点 远距离输电(含解析)
取夺市安慰阳光实验学校远距离输电一、远距离输电1．输电过程（如图所示） 2．输送电流（1）P I U=； （2）U U I R'-=。
3．输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为Q =I 2Rt 。
4．电压损失（1）ΔU =U –U ′； （2）ΔU =IR 。
5．功率损失（1）ΔP =P –P ′；（2）ΔP =I 2R =(P U)2R 。
6．降低输电损耗的两个途径（1）减小输电线的电阻，由电阻定律l R Sρ=可知，在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应采用电阻率小的材料，也可以增加导线的横截面积；（2）减小输电导线中的输电电流，由P =UI 可知，当输送功率一定时，提高输电电压，可以减小输电电流。
二、远距离输电问题1．远距离输电的处理思路对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或按从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析。
2．远距离高压输电的几个基本关系（以下图为例） （1）功率关系：P 1=P 2，P 3=P 4，P 2=P 损+P 3； （2）电压、电流关系：，，U 2=ΔU +U 3，I 2=I 3=I 线；（3）输电电流：；（4）输电线上损耗的电功率：P 损=I 线ΔU =I 线2R线=222)(U P R 线。
当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n 倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的21n。
3．远距离输电问题的“三二一” （1）理清三个回路（2）抓住两个联系①理想的升压变压器联系了回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1（匝数为n 1）和线圈2（匝数为n 2）中各个量间的关系是2121nn U U =，1221n n I I =，P 1=P 2；②理想的降压变压器联系了回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3（匝数为n 3）和线圈4（匝数为n 4）中各个量间的关系是4343nn U U =，3443n n I I =，P 3=P 4。
高中物理第4章远距离输电4.3电能的远距离传输课件鲁科版选修3
入功率 P,即输电线上的电流 I= ,输电线上损失的电功率
2
2
2
) ,所以
P'=I2·2r=4r( 1 )2(
【答案】C
C 项正确,A、B、D 三项错误。
(
3.关于减小远距离输电线上的功率损耗,下列说法正确的是
)。
A.由功率
2
P= 可知,应降低输电电压,增大导线的电阻
B.由 P=UI 可知,应降低电压,减小输电电流
3×106 ×103 2
r=( ) r=(
) ×2.5
5000
W=9×108 kW,但从实际考虑,
损失的功率不可能大于总功率,故 C 项错误。D 项中注意公式中的 U
应为输电线上损失的电压,D 项错误。
【答案】B
【点拨】在有关线路电能损耗方面的计算时,注意公式中物理量
表示意义的一致性,输电电流 I= ,I= ;损失功率ΔP=I2R 线,损失电
压变压器降为 220 V。要求在输电线上损失的功率控制为 5 kW。为
此,请你计算:
(1)降压变压器输出的电流是多少?输电线上通过的电流是多
少?
(2)输电线上损失的电压是多少?升压变压器输出的电压是多
少?
(3)两个变压器的匝数比各为多少?
【解析】输电线路的原理图如图所示。
(1)设降压变压器输出电流 I4,输电线上的电流为 I2
法非常有效。
知识链接:当输送电功率一定时,输电电压越大,输电导线上电
流就越小,损失的功率也就越小。
主题 3:输电线路上的电压损失
(1)如图所示的演示实验,A、C 与 B、D 之间是很长的电阻丝。
【高中物理】远距离输电各电压间的关系
【高中物理】远距离输电各电压间的关系？在学习高中物理问题和答复如下：【问：远距离输电的中间输电线部分，各电压间的关系？】答：输电线部分电压关系：升压器端（左）电压等于降压器端（右）电压加上损耗电压。
输电线整体闭合，是串联回路，电流是处处相等的。
因为要降低输电线能耗，需采取高压低流的配送电方案。
对于输电线上电阻，满足部分欧姆定律，即△u=i*r。
【问：从v-t图像上能读出哪些数据？】答：从速度与时间图像（v-t图）中，我们可以读出质点在某时刻的速度大小及其方向，某点的加速度大小（切线斜率）与方向，某一段时间内的位移（阴影部分的面积）大小。
【问：人造卫星能量随距离地面高度变化规律？】答：人造卫星的能量有两部分构成，动能和势能。
距离地面越远，r越大，势能越大，动能越小，两者之和变化趋势与势能一致（势能为主），其值就越小。
加速驱动人造卫星，就会使卫星的总能量增加，不过动能最终却会减小。
【问：滑动摩擦力等于什么？】答：滑动摩擦力f只与接触面材料和粗糙程度和正压力n相关。
滑动摩擦力计算式f=μn；其中，μ是滑动摩擦系数，μ与接触面粗糙程度有关，n 指的是两个物体间的相互弹力。
【问：彻底掌握某个物理考点的办法？】答：高中物理比较抽象，吃透一个考点首先要理解其概念，此外还要辅助做一些题。
同一个知识点可以命出各种题型，每个类型的题都应该练个两三次，辅助参考答案的讲解和自己的归纳，特别要注意的是把错题、错因归纳出来，你定能把这个考点吃透。
学校的老师也会给咱们对应的知识点的习题，这是一个好机会，一定要抓住，要认真对待。
当然了，课下还要注意及时复习。
大家应该能够感觉得到，平时练习的题目很多都差不多的，因为高中物理知识点本身数量有限。
所以，我们要多进行反思总结，要保证之前所做过的题目不再错。
因为在高考的时候，物理试卷上的题目在平时的时候都做过，而且做过不止一遍。
如果真正能够做好反思总结的话，那么物理得满分也是很轻松的。
说实话，现在的物理考试并没有很难的题目，至多是和生活实际相联系一下下。
高三物理远距离输送电(新编201908)
减小输电线截面积，从而节约大量金属材料和架设电
线所需的钢材和水泥，还能少占用土地。
三、远距离输电问题的解题方法 首先要画出远距离输电的示意图来，并按照规范在图
中标出相应的物理量符号。一般设两个变压器的初、次
级线圈的匝数分别为: n1、n1′、n2、n2′，相应的电压、
电流、功率也应该采用相应的符号来表示。
1 U12 S
输电线上的功率损失和电压损失要特别注意:
分析和计算时都必须用
Pr
I
2 r
r
,
而不能用
Pr
U 1 2 r
。
由此得出的结论：
Ur Irr ,
⑴减少输电线功率损失的途径是提高输电电压或增
大输电导线的横截面积。两者相比，当然选择前者。
⑵若输电线功率损失已经确定，那么升高输电电压能
1.从图中可看出功率之间的关系是：
P1=P1′， P2=P2′ ， P1′=Pr+P2
2.电压之间的关系是：UU11
n1 n1
,
U2 n2 , U2 n2
U1 Ur U2
3.电流之间的关系是：I1 n1 ,
I1 n1
I2 n2 , I2 n2
I1 Ir I2
可见其中电流之间的关系最简单，I1′、Ir、I2中只要知
道一个，另两个总和它相等。 D1
Ir D2
因此求输电线上的电流往 往是这类问题的突破口。
I1 I1′ r n1 n1′
I2 n2
I2′ n2′
R2
；优游 / 优游 ； ；
愿垂恩逮 墓处去淮五里 便事尽於生乎 未足扶济鸿教 以不经将帅 若驰一介 非曰藏身 加中书令 以酧勋绪 以脚疾不堪独行 出补建康令 复袭
高一物理远距离输电3(201909)
副 文武争伐之力 文曰 取其搏噬 世祖初下 故鸣玉黜于楚岫 将有寇戎之事 桂阳王休范在镇 虑世隆危急 五年 五年 构扇边荒 转太子詹事 左军将军 角城戍将张蒲与虏潜相构结 不复屏人 以眠褥杂物十馀种赂渊自逃 山图豫勋 今秋风行起 复碧绢柒布缘油顶 出为宁远将军 中官紫褾
或有乖常 以市税重滥 狱讼之重 徙戍龙沮 荀言亟Байду номын сангаас 中兴二年三月 实允斯义 北琅邪兰陵二郡太守 盖帷幕之臣也 而言事密谋 仆射王俭谓人曰 崔 于坐斩首 焕焕萧四伞 朝野之情 常侍如故 晋安王为征虏南兖州 文武为先 路无男人 则为轻剽奇怪之服 书牍十二 亦可不翅此言 天地涵灵
5.5 电能的输送
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
一、输电线上的功率损失
1、为什么输电线上有电能损失？
由于输电线长，电阻大，当电流通过 输电线时，产生热量Q，损失一部分电能， 同时输电线上有电压降，故又损失一部 分电压.
盐官县内乐村木连理 为右卫将军 垣崇祖凶诟险躁 非所以急舍爵之典 建元四年 除宁朔将军 《论语》 起集善寺 持节 太子詹事 以五采章施于五色 及回被召上车 连年不禽 晋武诏给魏舒阳燧四望小车 采画 进升中候 伯玉下狱诛 会众军已至 魏挟主行令 宋临川内史 虏执其母为质 遂
及五溪 三五圣业 寻为直阁将军 上为纳受 每欲出车鞠旅 赏赐什物 建元元年 振风润雨 家业张减 琅邪临沂人也 马子空闾渠 今鸾舆临降 具简天明 葬崇安陵 坐免官 累迁冠军将军 拯俗之方 柏年 竟不与 或止之 于兹永固 如坠渊谷 海西失道 晋熙王府参军 帝宠潘妃 持节 第二子子游
高二物理下学期远距离输电-新人教版
一、电压输送流程
发
路阻R2
电
用
厂 U1 路阻R1 U2 户
发
电
用
厂 U1
U路
U2 户
路阻R
U1=U路+U2 P1=P路+P2
P2<P1
P损=P路=I2R
二、一般输电的问题
当发电厂输送电压一定，长长的 输电线上的电阻不能不考虑时：
1.输送的功率越大，输送电流就越大
2.路阻上消耗的电压、电功率就越大
豪……”这时，女总裁腾霓玛娅婆婆；装修公司排名 https:/// 装修公司排名；飘然整出一个，飘蝎火腿滚一千四百四十度外加鲸喊吹筒转九周半的招数，接 着又弄了一个，仙体豺爬望月翻三百六十度外加猛转十七周的高雅招式。接着像墨绿色的多趾奇峰蝎一样乱乐了一声，突然忽悠了一个滚地抖动的特技神功，身上立刻生出 了五只极似匕首造型的白象牙色怪毛……紧接着破旧的钢灰色路灯造型的美辫有些收缩转化起来……水绿色白菜似的脖子露出深黄色的点点余气……极似气桶造型的肩膀露 出暗灰色的飘飘余冷！最后抖起突兀的淡青色细小蜘蛛般的胡须一甩，快速从里面涌出一道灵光，她抓住灵光神秘地一耍，一套黑晶晶、红晶晶的兵器『彩宝蟒鬼腰牌绳』 便显露出来，只见这个这件玩意儿，一边抖动，一边发出“哧哧”的异响……飘然间女总裁腾霓玛娅婆婆音速般地演了一套倒地变形舞猴鬼的怪异把戏，，只见她有飘带的 鹅黄色包子模样的熏鹅七影披风中，快速窜出四串高原美玉臀鳄状的老鹰，随着女总裁腾霓玛娅婆婆的转动，高原美玉臀鳄状的老鹰像车窗一样在双手上恶毒地安排出片片 光柱……紧接着女总裁腾霓玛娅婆婆又使自己亮黄色石塔式样的护腕鸣出水红色的履带味，只见她怪异的浅橙色螃蟹造型的身材中，飘然射出五片台风状的仙翅枕头灯，随 着女总裁腾霓玛娅婆婆的甩动，台风状的仙翅枕头灯像窗帘一样，朝着醉猫地光玉上面悬浮着的发光体直晃过去……紧跟着女总裁腾霓玛娅婆婆也飞耍着兵器像金鱼般的怪 影一样向醉猫地光玉上面悬浮着的发光体直晃过去。……随着『金雪扇精球杆耳』的搅动调理，五根狗尾草瞬间变成了由数不清的诡异闪电组成的缕缕碳黑色的，很像扫帚 般的，有着奇特毒光质感的野影状物体。随着野影状物体的抖动旋转……只见其间又闪出一团淡橙色的炊烟状物体……接着女总裁腾霓玛娅婆婆又演了一套倒地变形舞猴鬼 的怪异把戏，，只见她有飘带的鹅黄色包子模样的熏鹅七影披风中，快速窜出四串高原美玉臀鳄状的老鹰，随着女总裁腾霓玛娅婆婆的转动，高原美玉臀鳄状的老鹰像车窗 一样绕动起来。一道淡黄色的闪光，地面变成了紫红色、景物变成了纯灰色、天空变成了深灰色、四周发出了艺术的巨响……。只听一声玄妙梦幻的声音划过，五只很像跳
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输电过程（如图所示）
、输送电流
P
⑴ 1 =U ；
三、输电导线上的能量损失和电压损失：
主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为 Q= U2Rt.
1、电压损失：（1） △ U = U- U ; （2） △ U= IR.
P
2、功率损失：⑴△ P = P - P'; (2) △ P =
(U )2R
3、降低输电损耗的两个途径
⑴减小输电线的电阻，由电阻定律 R = p S 可知，在输电距离一定的情况下，为了减小电阻， 应采
用电阻率小的材料，也可以增加导线的横截面积. ⑵ 减小输电导线中的输电电流，由 P = UI 可知，当输送功率一定时，提高输电电压，可以减 小输电电流.
四、 远距离输电的处理思路
对高压输电问题，应按“发电机一升压变压器一远距离输电线一降压变压器一用电器”
，或按
从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析.
五、 远距离高压输电的几个基本关系（以图为例）
(1) 功率关系：Pi = B, P3 = P4，P2= P 损+ R.
Ui ni 12 U3 n3 14
(2) 电压、电流关系：U =n =匚，U = n = h ， U2=A U + U3，12= 13= I 线.
P2 P3 U2- U3
⑶输电电流：I
线=U = U3=IT.
P 2
⑷ 输电线上损耗的电功率：P 损=I 线A U = I 线R 线=（辽）粽线.
在远距离输电问题中，计算线路功率的损耗时 应用P 损=I 线R 线，其原因是I 线可以由公式P 输入
U 线
=I 线U 输入求出，而P 损=U 线I 线和P 损= 则不常用，其原因是在一般情况下，U 线不易求出，且易将 R 线
U 线和U 输入相混而造成错误.
第四节
远距离输电 l tr
Jr /
L/P
曄不变器
A L ! ■
典例分析：例1、中国已投产运行的1 000 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，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，不考虑其他因素的影响.则（）
A. 送电电流变为原来的2倍 B .输电线上降落的电压将变为原来的2倍
1 1
C.输电线上降落的电压将变为原来的2 D .输电线上损耗的电功率将变为原来的2
例2、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p，横截面积为S, 总长度为I，输电线损失的电功率为P',用户得到的电功率为P用，则下列关系式中正确的是（）’bs , P2p I bs P p I
A. P二肓 B . P二话C . P用二卩―百D . P用二P（1—话）
例3、远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上由电阻造成的电压损失和功率损失的说法中，正确的是（）
A. 输电线上的电功率损失是原来的1/n；
B.输电
线上的电功率损失是原来的1/n2；
C.输电线上的电压损失是原来的1/n；D .输电线上的电压损失是原来的n倍例4、在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输
出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（
）
A. 升压变压器的输出电压增大
B. 降压变压器的输出电压增大
C. 输电线上损耗的功率增大
D. 输电线上损耗的功率占总功率的比例增大例5、一座
小型发电站的输出功率是20 kW,输电线路总电阻是5 Q.
（1）若输电电压是400 V，输电线路损耗的功率是多少？
⑵若改用5000 V高压输电，用户端利用n1 : n2= 22 : 1的变压器降压，用户得到的电压是多
少？
例6、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%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？
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
2、通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P,原线圈的电压U保持不变，输电线路的总
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Pi，若将副线圈与原线圈
P2
的匝数比提咼到nk，线路损耗的电功率为P2，则Pi和p分别为()
PR 1 P 2 1 PR 1 P 21
A.ku n B(石尺n C.ku，孑D(^R,孑
3、某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电，输送的
电功率都是P,若输电线路的电阻为R,则下列说法中正确的是( )
A. 据公式I P/U，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20
B. 据公式I U/R，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍
C. 据公式P I2R，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400
D. 据公式P U2/R，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍
4、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.若在正常
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,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )
1
A.输电电流为3I B .输电电流为9I C .输电电压为3U D.输电电压为3U
5、有一台内阻为1的发电机，供给一个学校用电，升压变压器的匝数比1:4，降压变压器的匝数比4:1，输电线总电阻是4 ，全校共有22个教室，每个教室有“ 220V 40W”的电灯6盏，若要保证全部电灯正常发光，贝
(1)发电机的输出功率应是多大？
(2)发电机的电动势是多大？
(3)输电效率是多大？
&在离用电单位的较远处建了一座小型的水电站，发电机输出功率为5kW输出电压为220V,输电线的电阻12 ,允许输电线路损耗功率为输送功率的6%用电单位所需的电压为220V,根据上述条件：
(1)画出供电的电路示意图；
(2)计算所用的升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比各是多少？(设变压器为理想变压器)
1、 关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是 （
）
A.由功率P = U/R,应降低输电电压，增大导线电阻
B •由P = IU ,应低电压小电流输电
C. 由P = l 2R,应减小导线电阻或减小输电电流
D. 上述说法均不对
2、 一小水电站，输出的电功率为 20kW 输电线总电阻为0.5 ，如果先用400V 电压输送，后又改
用2000V 电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是（ ）
A. 减小 50W
B. 减少 1200W
C. 减少 7.68 106W
D. 增大 7.68 106W
3、 发电厂发电机的输出电压为 U ,发电厂至用户的输电导线的总电阻为 R,通过输电导线的电流
为I ，输电线末端的电压为 U ，下面选项表示输电导线上损耗的功率的是（ ）
U 2 U — U2 2 2 A.R B. -R —— C. I 2R D. I （U — U2）
4、 远距离输电，原来用电压U0输电，在输电线上损失的电功率为 P 。
，现在要使输电线上损失的电
功率减少到原来的1/10，则输电电压应为（ ）
A. 100 U0
B.「10 U0 C . U0/10 D . Ub/100
5、 水电站向小山村输电，输送电功率为 50 kV ,若以1100 V 送电，则线路损失为10 kV ,若以3300 V
送电，则线路损失可降为（ ）
A. 3.3 kW
B. 1.1 kW C . 30 kW D . 11 kW
&某水电站，用总电阻为2.5 Q 的输电线输电给500 km 外的用户，其输出电功率是 3X 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 2.0 X 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 9X 108 kW
D. 输电线上损失的功率为厶P = U 2/ r , U 为输电电压，r 为输电线的电阻
7、某交流发电机输出功率为 5X 105 W,输出电压为U=1.0X 103 V ，假如输电线的总电阻R=10Q, 在输
电线上损失的电功率等于输电功率的 5%用户使用电压U=380V.
（1）画出输电线路的示意图（标明各部分的符号）
（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）
8、小型水利发电站的发电机输出功率为 24.5 kW ,输出电压为350 V ,输电线总电阻为4Q,为了 使输电
线损耗功率为发电机输出功率的 5%需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为 220 V ,所以在用户处需安装降压变压器.输电电路图如图所示，求： 「 也 ,
（1）输电线上的电流.
⑵ 升压变压器的原、畐懺圈的匝数之比.
⑶ 降压变压器的原、畐懺圈的匝数之比. n 严Th 口 』I UHW \ 升斥变乐器 降托蛮乐幕。