電能的輸送+高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊(cè)

第四節(jié)電能的輸送第三章

交變電流學(xué)習(xí)目標(biāo)1新課講解3新課導(dǎo)入2經(jīng)典例題4課堂練習(xí)5本課小結(jié)6目錄學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道遠(yuǎn)距離輸電時(shí)通常采用高壓輸電的原因2.知道電能輸送過(guò)程中有功率損失和電壓損失，理解降低這兩種損失的途徑3.了解遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程，能夠畫出遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程的示意圖，并能根據(jù)示意圖進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算4.了解電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)和意義第一節(jié)新課引入新課導(dǎo)入

核能水能太陽(yáng)能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為電能轉(zhuǎn)化為電能的其他能源大多采集于偏僻地帶，那么又是如何將電能傳輸給用戶的呢？新課導(dǎo)入

直接通過(guò)導(dǎo)線將發(fā)電站的電能傳輸給用戶？那么變電站在電路輸送時(shí)又起到了什么作用？高壓高架電線變電站電能輸送的基本條件？（1）可靠：保證供電線路可靠地工作，少有故障（2）保質(zhì)：保證電能的質(zhì)量——電壓和頻率穩(wěn)定（3）經(jīng)濟(jì)：輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗少思考思考如何降低電能損耗？導(dǎo)線的熱損耗第二節(jié)降低輸電損耗的基本途徑在發(fā)電站與用戶之間，直接使用導(dǎo)線相連能否進(jìn)行電能的輸送？直接使用導(dǎo)線將電源與用電設(shè)備連接起來(lái)，設(shè)備可以運(yùn)行，也就可以進(jìn)行電能的輸送。發(fā)電站用戶rIU1U2UrU1=Ur+U2導(dǎo)線過(guò)長(zhǎng)時(shí)（即遠(yuǎn)距離的電能輸送）Ur過(guò)大U2

減小影響用戶端用電思考怎樣減少輸電線路的發(fā)熱功率？減少輸電線路的分壓？發(fā)電站用戶rIU1U2根據(jù)

，可以計(jì)算輸電線路上的發(fā)熱功率r↓（減半）P↓（減半）I↓（減半）P↓↓（減為原來(lái)的四分之一）減少輸電電流可以更有效的降低輸電線路的損耗降低輸電損耗的基本途徑——減少輸電電流減少輸電電流增大輸電電線的電阻值選擇電阻率小的導(dǎo)線增加輸電導(dǎo)線的長(zhǎng)度增大導(dǎo)線的橫截面積銀導(dǎo)線價(jià)格昂貴導(dǎo)線距離取決于輸電距離導(dǎo)線質(zhì)量增大架設(shè)困難降低輸電損耗的基本途徑——減少輸電電流減少輸電電流提高輸電電壓值發(fā)電站變電站輸電導(dǎo)線變壓器產(chǎn)生電能提高或降低輸電電壓值輸送電能將電壓轉(zhuǎn)換為用戶電壓設(shè)計(jì)高壓輸電的電路圖第三節(jié)電網(wǎng)供電電網(wǎng)供電電網(wǎng)供電

電網(wǎng)供電的優(yōu)越性：（1）采用電網(wǎng)供電，能降低能源的運(yùn)輸成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益（2）電網(wǎng)可以減小斷電的風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需的平衡（3）使用電網(wǎng)，可以根據(jù)火電、水電、核電的特點(diǎn)，合理地調(diào)度電力，這就使得電力的供應(yīng)更加可靠，質(zhì)量更高經(jīng)典例題1.遠(yuǎn)距離輸電采用高壓輸電的主要原因是(

)DA.為了加快輸送電能的速度 B.為了使用戶得到高壓電C.為了使輸電過(guò)程更加安全D.為了減少輸電線路上電能的損失答案：D解析：遠(yuǎn)距離輸電中導(dǎo)線中有電能損失，根據(jù)

可知，減小輸電電流可減小功率損失，而根據(jù)

可知，在輸送電功率一定時(shí)采用高壓輸電可減小輸電電流，從而減少輸電線路上電能的損失。A.為了加快輸送電能的速度，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.為了使用戶得到高壓電，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.為了使輸電過(guò)程更加安全，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.為了減少輸電線路上電能的損失，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D正確；2.我國(guó)1100kV特高壓直流輸電工程的送電端用“整流”設(shè)備將交流變換成直流，用戶端用“逆變”設(shè)備再將直流變換成交流。下列說(shuō)法正確的是()A.送電端先升壓再整流 B.用戶端先降壓再變交流C.1100kV是指交流電的最大值 D.輸電功率由送電端電壓決定A答案：A解析：由于變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因此升壓變壓器和降壓變壓器原線圈兩端的電壓均為交流電壓，所以送電端先升壓再整流，用戶端先變交流再降壓，A正確，B錯(cuò)誤；1100kV指的是交流電的有效值，C錯(cuò)誤；由遠(yuǎn)距離輸電的原理可知，輸電功率由用戶端決定，D錯(cuò)誤。3.如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的是(

)DA.升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶用電設(shè)備消耗的功率無(wú)關(guān)B.輸電線中的電流只由升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定C.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D.當(dāng)用戶用電器的總電阻減小時(shí)，輸電線上損失的功率增大答案：D解析：A.由于發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出電壓不變即升壓變壓器的原線圈電壓不變，當(dāng)用戶用電設(shè)備消耗功率變化時(shí)，變壓器的輸出功率變化，導(dǎo)致輸電線上的電流變化，因此升壓變壓器的原線圈中的電流將發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；B.輸電線上的電流與用戶以及輸電線上消耗的功率以及變壓器的匝數(shù)比都有關(guān)，故B錯(cuò)誤；C.由于遠(yuǎn)距離輸電時(shí)輸電線上有電壓損失，因此升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，故C錯(cuò)誤。D.當(dāng)用戶電阻減小時(shí)，導(dǎo)致電流增大，因此輸電線上的損失功率增大，故D正確。1.遠(yuǎn)距離輸電的示意圖如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓

、輸電線的電阻r以及理想變壓器的匝數(shù)均不變，用戶所用的電器可等效為一滑動(dòng)變阻器R。當(dāng)R變小時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(

)C當(dāng)堂檢測(cè)A.降壓變壓器的輸出電壓變大 B.通過(guò)用戶的電流變小C.輸電線上損失的電壓變大 D.輸電線上的電流變小答案：C解析：當(dāng)R變小時(shí)，用戶回路電流變大，根據(jù)電流與匝數(shù)關(guān)系可知，輸電線上的電流變大，所以輸電線上損失的電壓變大，降壓變壓器的輸入電壓變小，則降壓變壓器的輸出電壓變小，故C正確ABD錯(cuò)誤。故選C。2.國(guó)家電網(wǎng)最高交流電壓已經(jīng)由原來(lái)的500kV變?yōu)樘馗邏?000kV，若輸送功率和輸電線路電阻不變，下列說(shuō)法正確的是()A.升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B.輸電線路上的電流變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一C.輸電線路上損失的功率變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一D.輸電線路上損失的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的四分之一B答案：B解析：理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比

由500kV變?yōu)?000kV，原、副線圈的匝數(shù)比

變?yōu)樵瓉?lái)的一半，A錯(cuò)誤；根據(jù)

，輸電線路上的電流變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一，B正確；輸電線路上損失的功率

，故輸電線路上損失的功率變?yōu)樵瓉?lái)的四分之一，C錯(cuò)誤；輸電線路上損失的電壓

，故輸電線路上損失的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一，D錯(cuò)誤。3.如圖為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖，關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述不正確的是(

)A.增大輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過(guò)程中的能量損失B.高壓輸電通過(guò)減小輸電電流來(lái)減小電路的發(fā)熱損耗C.在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過(guò)程中的能量損耗越小D.高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好

C答案：C解析：遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中的主要能量損耗是輸電導(dǎo)線的發(fā)熱損耗，由

可知，在保證輸電功率不變的前提下有兩種方式可減小輸電過(guò)程中的能量損失，一是減小輸電線的電阻，由

知，可增大輸電導(dǎo)線的橫截面積，二是減小輸電電流，A、B正確；若輸電電壓一定，由

知，輸送的電功率越大，輸電電流越大，則輸電過(guò)程中的能量損耗