高中物理3-2 高压输电

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高二物理3-2高压输电原理

P 2 2L ∴ P损 = I R =( ) ×ρ U S
2
代入数据解得： 6m² 代入数据解得：S＝9.6m²。解得
太粗，不可能，既不经济又架设困难. 太粗，不可能，既不经济又架设困难.
*增大导线的横截面增大导线的横截面-——多种困难增大导线的横截面多种困难 *实际是多股绞线拧成的，中心是钢线，际是多股绞线拧成的，中心是钢线，际是多股绞线拧成的钢线它的机械强度大，不易拉断；它的机械强度大，不易拉断；钢线周围是铝线，不仅导电性能好，而且密度小，铝线，不仅导电性能好，而且密度小，使输电线不致太重。输电线不致太重。
三峡水力发电站山东火力发电站
新疆风力发电站
大亚湾核电站
秦山核电站
三峡水电站
为了合理利用这些资源，为了合理利用这些资源，发电站要修建在靠近这些能源的地方。近这些能源的地方。而用电的地方却分布很广。城市、乡村、而用电的地方却分布很广。城市、乡村、高平原…… 山、平原…… 有的地方离发电站很远，有的地方离发电站很远，因此需要把电能输送到远方，即远距离输电。输送到远方，即远距离输电。
一、输电导线发热损失电能的计算：P损=I2R 输电导线发热损失电能的计算：发热损失电能的计算二、减少输电导线发热损失电能的方法：减小输电线的R和I 减少输电导线发热损失电能的方法：减小输电线的R 输电导线发热损失电能的方法三、减小输电线的电阻的方法：减小输电线的电阻的方法： 1、选用电阻率小的金属作导线材料 2、增大导线的横截面 3、综合：多股绞线——钢芯铝线综合：多股绞线钢芯铝线减小输电线的电流方法——提高输电电压，P输=UI 提高输电电压，四、减小输电线的电流方法提高输电电压五、高压输电全过程；示意图和有关计算高压输电全过程；六、电网供电：网络化，国际化。经济、可靠、质量高电网供电：网络化，国际化。经济、可靠、

新鲁科版物理选修3-2同步讲义：电能的远距离传输

1．为什么要采用高压输电(2)降低两种损失的途径——高压输电输送电功率不变的前提下提高输电电压，会减小输电电流，从而减小导线上的电功率损失和电压损失。

在电能的输送过程中，U 为输电电压，r 为输电线电阻，则输电线中电流为I ＝Ur ，这种说法对吗？解析：不对。

U 为输电电压，而不是加在输电导线上的电压。

2．高压交流输电 (1)基本环节发电厂(站)―→高压输电线路―→用户 (2)电路原理图如图所示。

3．高压直流输电(1)组成部分主要由整流站、直流线路和逆变站三部分组成。

(2)原理图如图所示。

(3)主要用途主要用于远距离大功率输电、联系不同频率或相同频率但非同步运行的交流系统等。

1．高压直流输电不存在感抗和容抗引起的损耗(√)2．家庭照明线路的电线线芯通常是铜或铝(√)3．采用高压输电的优点是可加快输电的速度(×)解析：1.稳定的直流输电不存在感抗和容抗引起的损耗，1正确。

2．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．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。

1．输电线上的电功率损失(1)原因：输电导线有电阻R线，电流流过输电线时，电流的热效应引起电功率的损失。

(2)计算式：①P线＝I2R线，②P线＝IU线，③P线＝U2线R线。

2．输电线上的电压损失若用U表示输电线始端电压，U′表示输电线末端电压，则U线＝U－U′或U线＝IR线。

3．电压损失与输电电压的关系如果远距离输电的电功率P 不变，输电电压为U ，输电导线电阻为R 线，则输电导线上发热损失的功率P 损＝I 2R 线＝P2U 2R 线，因此输电电压若提高到nU ，则P 损将减为原来的1n 2。

[典例1] 某变电站用220 V 的电压输电，导线上损失的功率为输送功率的20%。

若要使导线上损失的功率降为输送功率的5%，则输电电压应为多少？[思路探究](1)明确两次输送功率相同。

(2)理解输送电压220 V ，不是导线两端的电压。

高二物理沪科版选修3-2课件第3章 1 高压输电原理

由①②得I′＝3I，A对.
1 又输送功率不变，P＝UI＝U′I′，得 U′＝3U，所以D对.
答案 AD
课堂要点小结
1 2 3 4 1.(降低输电损耗的途径)中央电视台《焦点访谈》自我检测
多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，其客观原
因是电网陈旧老化 .近来，农村进行电网改造，为减少远距离输
ΔP′ 2×107 1 损失功率与输出功率之比为 P ＝＝＝4% 5×108 25
答案 1 000 A
2×107 W 4%
针对训练在我国北方部分地区经常出现低温雨雪冰冻天气，高压输电线因结冰而造成严重损毁，如图3所示，为消除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应
至学校的输电导线总电阻为 R，导线的电流为 I ，学校得到的电
压为U2，则下列关于输电线损失的功率的式子中错误的是 ( ·· 2 2 U － U 1 2 U1 A. B. R R
C.I2R D.I(U1－U2)
)
U2 解析用 P＝ R 求电阻上损失的功率时，U要与电阻R相对应，选项A中的U1是输出电压不是输电线上的电压，故A是错误的.
答案 1.25×108 W
25%
(3)若将电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？输电线上
损失的功率又为多少？它占输出功率的几分之几？
5×108 W P 解析将电压升高至 50 万伏时， I′＝＝＝1 000 A 5 U′ 5×10 V
输电线上损失的功率ΔP′＝I′2· 2r＝1 0002×2×10 W＝2×107 W
220 V.
典例精析
一、降低输电损耗的途径
例1 如图2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(

人教版高中物理选修3-2知识点整理及重点题型梳理] 电能的输送及应用基础

举一反三:
【电能的输送及应用例2】
【变式】用的高压输送的电功率，在输电线上损失的电功率，（1）则输电线的电阻是多少？（2）如果把输送电压降到原来的一半，则输送电线上损失的电功率占输送功率的几分之几？
【答案】（1）（2）
【解析】（1）在输电线上损失的电功率
用的高压输送的电流
则输电线的电阻是
【答案】
类型三、远距离输电的应用
例5．我国农村电网低压改造已基本结束，由于低压改造我国广大农民获得了实惠。农村电网改造之前，某村庄经常会出现以下现象（离变压器较远的用户）：①电灯不亮（达不到额定功率）；②日光灯不能启动；③洗衣机转速低等，尤其过节时现象更明显，为什么？
【答案】见解析
【解析】低压输电线较细，电阻较大，另外当输电功率一定时，由于电压低，故输电电流较大。因此输电线上的电压损失较大，致使末端用户得到的电压远低于额定电压（有时才）。到了过节的时候，各家用电器增多，线路电流又会增大，导线上分压更多，用户电压更低，以上现象更加明显。经过低压改造以后，以上现象不明显了。
D、根据，发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以
输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大，故D
正确。
故选：CD
举一反三:
【电能的输送及应用例5】
【变式2】某发电站的输出功率为，输出电压为，通过理想变压器升压后向远处供电．已知输电导线的电阻率为，导线横截面积为，输电线路损失的功率为输出功率的，求：
（1）降压变压器输出的功率为：
P4=22×6×40 W=5280 W，
且
，
所以
。
对升压变压器，初级输入功率：
。
故发电机输出功率为。

2019-2020年高中物理《高压输电的原理》教案沪科版选修3-2

2019-2020年高中物理《高压输电的原理》教案沪科版选修3-2［课时安排］1课时［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。

［教学器材］：投影仪、投影片［教学方法］：自学讨论法、阅读法、讲解法。

［教学过程］（一）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）。

（二）进行新课1．降低输电损耗的两个途径问题1：输送电能的基本要求是什么？问题2：远距离大功率输电面临的困难是什么？问题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？问题4：如何减小输电线的电阻呢？问题5：如何减小输电线中的电流呢？阅读并回答教材49页“思考与讨论”中的问题。

问题6：以上两个途径中，哪一个对于降低输电线路的损耗更有效？举例说明。

问题7：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？问题8：投影片展示我国远距离高压输电情况及远距离高压输电的原理。

如下图所示。

设发电机的输出功率为P ，则功率损失为ΔP =I 22R用户得到的功率为P 用=P -ΔP .输电线路上的电压损失为：ΔU =I 2R ，则U 3=U 2-ΔU .问题9：目前，我国常用的远距离输电采用的电压有哪几种？问题10：是不是输电电压越高越好？为什么？问题11：采用电网供电的优点是什么？2．高压交流输电高压输电的优点【例1】远距离输送交变电流都采用高压输电。

人教课标版高中物理选修3-2：《电能的输送》教案-新版

电能的输送【核心素养】通过《电能的输送》的学习过程，培养学生主动探究、发现问题、解决问题；教育学生节约用电，养成勤俭节约的好习惯。

【教学目标】1.知道为什么要远距离输电、“便于远距离输送”是电能的优点之一，掌握高压输电的过程。

2.掌握降低输电损耗的两个途径。

3.了解电网供电的优点和意义。

【教学重点难点】1.输电线上电压损失与功率损失产生的原因及如何减少两种损耗。

2.高压输电电路图画法及电路图中三个回路的电压、电流、功率的关系。

【教学方法】讲授法、演示实验法、分组讨论法、PPT 展示。

【教学过程】一．复习第四节重要知识点（采用提问全班学生的形式来复习，同时在PPT 上展示复习的知识点）1.变压器的工作原理：利用电磁感应把原线圈的电能传输给副线圈，副线圈把电能传递给负载。

2.理想变压器的基本规律：电压关系：电流关系：功率关系： 3.变压器的结构示意图和电路中的画法。

2121n n U U =1221n n I I =21P P =二．为什么要远距离输电？通过PPT展示核心城市“北京”、“上海”、“广州”、“香港”四幅美丽的夜景图。

（一）师生互动环节教师：如此美丽的夜景，如果没有电，还能看到这些美景吗？学生回答：不能教师：电从哪里来？学生回答：发电厂教师：怎么样把电能送过来？学生回答：用两根导线连接发电厂和用户即可把电能输送过来教师：我们国家著名的发电厂有哪些？”（二）教师通过PPT讲授用PPT展示“秦山核电站”、“内蒙古准格尔热电厂”、“三峡水电站”、“达板城风力发电站”，用PPT把发电厂和核心城市的位置标在国家地图上，学生会发现两个位置相距甚远，故需要远距离输电。

三．输送电能有哪些基本要求？（采用边提问学生边解释、总结的方式来完成）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。

四．降低输电损耗的两个途径。

高中物理选修3-2电能的输送知识点及题型总结练习复习

高中物理选修3-2第14讲电能的输送一、输电电路的基本分析1、如图所示，发电站的输出电功率为P，输出电压为U，用户得到的电功率为P′，电压为U′，则输电电流为I=PU =U−U′R线=U线R线。

2、输电导线损失的电压：U线=U−U′=IR线。

3、输电导线上损失的电功率∆P=P−P′=I2R线=(PU )2R线=(U线)2R线。

4、减少电能损失的基本途径：根据公式∆P=I2R线=(PU )2R线。

可知有两个基本途径：①减小输电线电阻，如加大输电导线的横截面积，采用电阻率小的材料等；②高压输电，在输送功率一定的条件下，提高电压，减小输送电流。

二、远距离高压输电问题的分析1、远距离高压输电的几个基本关系（如图所示）（1）功率关系P1=P2，P3=P4，P2=P线+P3（2）电压、电流关系U1 U2=n1n2=I2I1，U3U4=n3n4=I4I3；U2=U线+U3，I2=I3=I线（3）输电电流：I线=P2U2=P3U3=U2−U3R线（4）输电导线上损失的电功率P线=U线I线=I线2R线=(P2U2)2R线2、关于远距离输电问题的处理思路常见问题有两类：①发电机→升压→输电线→降压→用电器的顺序分析或按用电器到发电机的顺序分析；②从中间突破，即由输电线上的功率损失求出输电线上的电流，也就是流过升压变压器副线圈和降压变压器原线圈的电流，再由理想变压器的工作原理推断发电和用电的问题。

三、理清三个回路如图所示，为远距离输电的简化电路原理图，可划分为以下三个回路。

1、回路1：由发电机和输电线路的升压变压器的原线圈1组成，称为发电机电路（或输入电路）。

在这个电路中，发电机使电源，线圈1相当于用电器，导线的直流电阻可以忽略。

通过线圈1中的电流I1等于发电机中的电流I机，线圈1两端的电压U1等于发电机两端的电压U机，线圈1输入的电功率P1等于发电机输出的电功率P 机，即I1=I机，U1=U机，P1=P机。

2、回路2：由输电线路的升压变压器的副线圈2和降压变压器的原线圈3组成，称为输送电路。

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？

4.1高压输电原理课件(沪科版选修3-2)教程

课时作业
菜
单
HK ·物理选修3-2
教学教法分析课堂互动探究
2．思考判断 (1)高压输电必须综合考虑各种因素，不一定电压
教学方案设计
越高越好．(√) (2)在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的能量损失越小．(×) (3)高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发
●课标解读 1．了解从变电站到用户的输电过程，知道远距离
教学方案设计
输电时应用高电压的原因． 2．理解降低输电损耗的两个途径及其各自的优缺点． 3．通过对输电过程的分析，培养发现问题、解决
当堂双基达标
课前自主导学
问题的能力．
课时作业
菜
单
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(3)高压输电的原理
教学方案设计
P2 0R 由输电线上损耗的电功率公式P损＝ 2 可知，提 U
电压，可以更有效的减小输电线路上高输送电能的_______
的电能损失．
当堂双基达标
课前自主导学菜单
课时作业
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教学教法分析课堂互动探究
教学教法分析课堂互动探究
②提高输电电压 U：在输送功率 P 一定、输电线电阻 R 一定的条件下，输电电压提高到原来的 n 倍，
教学方案设计
1 输电线上的功率损失降为原来的 2. n 采用高压输电是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施．
当堂双基达标
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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。

高中物理选修3-2沪科版课件：3.1 高压输电原理(共20张PPT)(优秀推荐版)

(2)减小输电电流 I,据 I=��,提高输电电压电阻 R 一定的条件下,输电电压提高到原来的
U:在输送功率 P 一定,输电线 n 倍,据 P 损=(��)2·R 知,则输电
线上的功率损耗将降为原来的��1��2。
探究一
探究二
3 .计算输电线上功率损失的方法 (1)输送功率是指加在输电线始端的功率,损失功率是指由于输电线发
12345
4.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,分去了一部分电流解析 :用电高峰时,电灯个数增多,它们并联,总电阻变小,干路中电流增大,输电线上损失的电压大,灯泡两端电压变小,支路电流变小,所以灯泡变暗,选项 C 正确。答案 :C
探究一
探究二
输电线路的电压损失
问题导引
“提高电压,降低电流”与欧姆定律矛盾吗? 提示不矛盾。欧姆定律是对纯电阻耗能元件而成立的定律,而
“提高电压,降低电流”是从输送角度,由 P=IU,且 P 一定的条件下得出的结论。
探究一
探究二
名师精讲
1 .电压损失输电线路始端电压 U 与输电线路末端电压 U'的差值,U 线=U-U'=IR(R 为输电线路电阻)。 2 .减小输电线路电压损失的两种方法 (1)减小输电线路电阻:由 R=ρ��可知,间距一定时,使用电阻率小的材料, 增大导体横截面积可减小电阻。输电线一般用铜、铝等电阻率小的材料制造,若增大导线的横截面积, 不仅大幅增加材料成本还大幅增加导线质量,既不经济又难施工。所以这种方法是有限制的。

高二物理人教版选修3-2第五章 5 电能的输送

千伏、±1 300千伏直流及1 000千伏交流特高压工程试验能力,当
之无愧地成为了目前世界上海拔最高、电压等级最高、功能最全
的特高压试验基地。请思考下面的问题:如图所示,输送功率为P,发
电厂输出的电压为U,两条导线的总电阻是r,在图中把导线电阻集
中画为r,请思考:
探究一
探究二
(1)输电线中的电流为多少?在发电厂输送功率一定时,输电线中的电流与输电线电阻及用电器电阻有关系吗?
用户得到的功率为 P 用=P-P'=P
1-
�� 2 ��
。
答案:BD
探究一
探究二
输送的功率(电压)、损失的功率(电压)、用户得到的功率(电压)分别对应于输电过程的“始”“中”“末”。只有理解好“输送”“损失”“得到”的含义,才能避免张冠李戴。
探究一
探究二
3.减小电压、功率损失的方法
(1)减ห้องสมุดไป่ตู้输电线的电阻
由R=ρ
��
可知,距离l一定时,使用电阻率小的材料,增大导体横截
面积可减小电阻。
(2)减小输电电流I
由P=UI可知,当输送功率一定时,升高电压可以减小电流。
探究一
探究二
典例剖析
【例题1】 (多选)在远距离输电时,输送的电功率为P,输送电压
探究一
探究二
知识归纳 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。 2.功率损失 (1)远距离输电时,输电线有电阻,电流的热效应引起功率损失,损失的电功率ΔP=I2R。 (2)若输电线上损失的电压为ΔU,则功率损失还可以表示为 ΔP=Δ��2,ΔP=ΔU·I。

人教版高中物理选修3-2全书重难点突破--第20讲远距离输电问题的处理思路及基本关系

第20讲远距离输电问题的处理思路及基本关系1．远距离输电的处理思路对高压输电问题，正确画出输电过程示意图并在图上标出各物理量．按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或从“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(以图1为例)图1(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．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1n 2.对点例题发电机输出功率为100 kW ，输出电压是250 V ，用户需要的电压是220 V ，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(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？解题指导 (1)输电线路的示意图如图所示，(2)输电线损耗的功率P 线＝100×4% kW ＝4 kW ，又P 线＝I 22R 线所以输电线电流I 2＝I 3＝ P 线R 线＝20 A 原线圈中输入电流I 1＝P U 1＝100 000250A ＝400 A 所以n 1n 2＝I 2I 1＝20400＝120这样U 2＝U 1n 2n 1＝250×20 V ＝5 000 V U 3＝U 2－U 线＝5 000－20×10 V ＝4 800 V所以n 3n 4＝U 3U 4＝4 800220＝24011(3) 用户得到的电功率P 出＝100×96% kW ＝96 kW答案 (1)见解题指导图 (2)1∶20 240∶11(3)96 kW如图2是远距离输电的示意图，交流发电机E 的输出电压经升压变压器升压后，由电阻为R 的输电线向远方输电，到达用户端时再用降压变压器降压供用户使用，设变压器均为理想变压器，则下列说法正确的是 ( )图2A ．降压变压器与用户负载连接的总开关S 断开后，输电线上的功率损失为零B ．降压变压器与用户负载连接的总开关S 断开后，线路上的电压损失达最大C ．S 闭合，用户的用电器增多时，输电线上的功率损失增大D ．S 闭合，用户的用电器增多时，用户得到的电压降低答案 ACD 解析远距离输电示意图如下(1)从图中可看出功率之间的关系是：P 1＝P 1′，P 2＝P 2′，P 1′＝P r ＋P 2(2)电压之间的关系是：U 1U 1′＝n 1n 1′，U 2U 2′＝n 2n 2′，U 1′＝U r ＋U 2；(3)电流之间的关系是：I 1I 1′＝n 1′n 1，I 2I 2′＝n 2′n 2，I 1′＝I r ＝I 2. 无负载时，无电流输出，输电线路上的电流为0，电压损失为零，故功率损失为零，所以A 正确，B 错误；当用户用电器增多即负载功率变大时，需要的输入功率变大，故输电线上的电流变大，输电线上的电压降变大，故输电线上的功率损失增大，用户得到的电压降低，所以C 、D 均正确．。

2017沪科版高中物理选修(3-2)3.1《高压输电原理》word教案

作业布置
高压输电原理
远距离输电为什么要用高压电
交流输配电网
课后2、3、4
教学后记
由此可得输电线上损耗的电功率
由上式讨论：
1、电线路上的电能损耗与那些因素有关？
2、为减小输电线路上的电能损耗，采用怎样的方法最为有效？
结论：提高输送电能的电呀，可以更有效的减少输电线路上的电能损耗，这就是远距离输电需采用高压的根本原因
案例2（学生自我解答）
交流输配电网
阅读了解交流输配电网络的知识
板式设计
主要教学
方法
讲授法、理论分析、自学
教具
无
教学过程及时间分配
主要教学内容
远距离输电为什么要用高压电
案例分析
一台1.25×105kw的发电机发出的电，若用10kV的电压输送，输电线上的电流将有多大？假如两条输电线每千米的电阻是0.1Ω，那么电流在1km长的两条输电线上将产生多少热功率？若以这种方式将电能输送5km的距离，输电线上的损耗功率占发电机输出功率的百分比是多少？
课时计划
课题
高压输电原理
课堂类型
新授课
课时
1
累计课时
教学
目标
（一）知识与技能
知道远距离输电应用高压电的道理
了解输配电网
（二）过程与方法
通过分析论证，认识高压输电原理
通过参观、查阅资料等方式了解输配电网
能画出发电、输电、用电的流程图
（三）情感态度与价值观
教学重点
及难点
重点：远距离输电应用高压电的道理
难点：远距离输电应用高压电的计算
分析：
根据可知输电线上的电流
流过1km输电线产生的热功率为
在5km输电线上产生的热功率为

高中物理选修3-2学案3：5.5电能的输送

5.5电能的输送基础梳理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．降低输电损耗的两个途径输电线上的功率损失ΔP ＝I 2R 线，I 为输电电流，R 线为输电线的电阻。

(1)减小输电线的电阻在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率小的金属材料，还要尽可能增加导线的横截面积。

(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。

要点精讲1．对损失电能的分析任何输电线都有电阻，因此通过输电线向远方输送电能时，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＝I 2R 。

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 ＝P U ，输电线的电阻为R ＝ρL S。

所以输电线上的功率损失可表示为P 损＝(P U )2·ρL S。

2．对减小功率损失途径的理解根据P 损＝I 2R 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 ，根据R ＝ρL S由于输电距离一定，所以在实际中不可能通过减小L 来减小R 。

①减小电阻率ρ：目前一般用电阻率较小的铜或铝做导线材料。

②增大导线的横截面积S ：这要多耗费金属材料，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 ，根据I ＝P U①减小输送功率P ：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减小功率损失的目的。

②提高输电电压U ：在输送功率P 一定，输电线电阻R 一定的条件下，输电电压提高到原来的n 倍，据P 损＝(P U )2·R 知，输电线路上的功率损失将降为原来的1n 2。

根据以上分析知，采用高压输电是减少输电线路上的功率损失最有效、最经济的措施。

(沪科版)高中物理选修3-2学业分层测评10 高压输电原理含解析

D．提高输电电压势必增大输电导线上的电流
【解析】在输出功率一定时，由P＝UI知，当U增大时，I减小，输电导线损耗的功率P损＝I2R将变小．
【答案】B
3．电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律(有关感应电动势大小的规律)、安培定律(磁场对电流作用的规律)都是一些重要的规律．如图为远距离输电系统的示意图(设用户的电器是电动机)，下列选项中正确的是( )
图312
A．发电机能发电的主要原理是库仑定律
变压器能变压的主要原理是欧姆定律
电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律
B．发电机能发电的主要原理是安培定律
变压器能变压的主要原理是欧姆定律
电动机通电后能转动起来的主要原理是库仑定律
C．发电机能发电的主要原理是欧姆定律
变压器能变压的主要原理是库仑定律
电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律
D．发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律
变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定律。

高二物理沪科版选修3-2课件3.1 高压输电原理(2)

220V输电，损失的功率为 22KV输电，损失的功率为
P 2 P ( ) R 4 104 W U P 2 P ( ) R 4W U
总结：
减小输送电流的方法可以通过提高输电电压来实现。
二、交流输配电网
低压输电线路：
输电电压220V------输电功率100kW以下，距离为几
高压输电线路：百米以内。
输电电压35kV或110kV------输电功率100kW以下，超高压输电线路：距离为几十千米到上百千米。
输电电压220kV以上------输电功率10万kW以上，距离为几百千米。
二、交流输配电网
输电过程示意图
二、交流输配电网
采用电网供电的优点：可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成本，获得最大的经济效益。同时，电网可以减少断电的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。
R
电
Q=I2RT
用户
P输机发
U输
一、远距离输电为什么要用高电压
五、探究问题的解决方案
目的：减少远距离输电过程中输电导线上的电能的损失？
根据Q=I2RT，我们要减少Q。
方案一：减少时间T 方案二：减少电阻R 方案三：减少输电电流I：
一、远距离输电为什么要用高电压
L 减少导线电阻，由电阻定律： R S （1）减小输电线的长度L可行吗？
减小输电线的长度L不可行，因为要保证输电距离。
一、远距离输电为什么要用高电压
（2）减小材料的电阻率ρ。目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线。用电阻率更小的银可以吗？
成本太高
一、远距离输电为什么要用高电压
（3）增加输电线的横截面积又如何呢？