電能的輸送+高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

第四節(jié)電能的輸送第三章

交變電流學習目標1新課講解3新課導入2經(jīng)典例題4課堂練習5本課小結6目錄學習目標1.知道遠距離輸電時通常采用高壓輸電的原因2.知道電能輸送過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.了解遠距離輸電過程，能夠畫出遠距離輸電過程的示意圖，并能根據(jù)示意圖進行簡單的計算4.了解電網(wǎng)供電的優(yōu)點和意義第一節(jié)新課引入新課導入

核能水能太陽能和風能轉化為轉化為轉化為電能轉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？新課導入

直接通過導線將發(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：保證電能的質量——電壓和頻率穩(wěn)定（3）經(jīng)濟：輸電線路建造和運行的費用低，電能損耗少思考思考如何降低電能損耗？導線的熱損耗第二節(jié)降低輸電損耗的基本途徑在發(fā)電站與用戶之間，直接使用導線相連能否進行電能的輸送？直接使用導線將電源與用電設備連接起來，設備可以運行，也就可以進行電能的輸送。發(fā)電站用戶rIU1U2UrU1=Ur+U2導線過長時（即遠距離的電能輸送）Ur過大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線增加輸電導線的長度增大導線的橫截面積銀導線價格昂貴導線距離取決于輸電距離導線質量增大架設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換為用戶電壓設計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，能降低能源的運輸成本，獲得最大的經(jīng)濟效益（2）電網(wǎng)可以減小斷電的風險，調劑不同地區(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，合理地調度電力，這就使得電力的供應更加可靠，質量更高經(jīng)典例題1.遠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：遠距離輸電中導線中有電能損失，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，與結論不相符，選項A錯誤；B.為了使用戶得到高壓電，與結論不相符，選項B錯誤；C.為了使輸電過程更加安全，與結論不相符，選項C錯誤；D.為了減少輸電線路上電能的損失，與結論不相符，選項D正確；2.我國1100kV特高壓直流輸電工程的送電端用“整流”設備將交流變換成直流，用戶端用“逆變”設備再將直流變換成交流。下列說法正確的是()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錯誤；1100kV指的是交流電的有效值，C錯誤；由遠距離輸電的原理可知，輸電功率由用戶端決定，D錯誤。3.如圖所示為遠距離輸電線路的示意圖，若發(fā)電機的輸出電壓不變，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備消耗的功率無關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.當用戶用電器的總電阻減小時，輸電線上損失的功率增大答案：D解析：A.由于發(fā)動機的輸出電壓不變即升壓變壓器的原線圈電壓不變，當用戶用電設備消耗功率變化時，變壓器的輸出功率變化，導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，故B錯誤；C.由于遠距離輸電時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錯誤。D.當用戶電阻減小時，導致電流增大，因此輸電線上的損失功率增大，故D正確。1.遠距離輸電的示意圖如圖所示，交流發(fā)電機的輸出電壓

、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變阻器R。當R變小時，下列說法正確的是(

)C當堂檢測A.降壓變壓器的輸出電壓變大 B.通過用戶的電流變小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R變小時，用戶回路電流變大，根據(jù)電流與匝數(shù)關系可知，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錯誤。故選C。2.國家電網(wǎng)最高交流電壓已經(jīng)由原來的500kV變?yōu)樘馗邏?000kV，若輸送功率和輸電線路電阻不變，下列說法正確的是()A.升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比變?yōu)樵瓉淼?倍B.輸電線路上的電流變?yōu)樵瓉淼亩种籆.輸電線路上損失的功率變?yōu)樵瓉淼亩种籇.輸電線路上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼乃姆种籅答案：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)樵瓉淼囊话耄珹錯誤；根據(jù)

，輸電線路上的電流變?yōu)樵瓉淼亩种?，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)樵瓉淼乃姆种?，C錯誤；輸電線路上損失的電壓

，故輸電線路上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼亩种唬珼錯誤。3.如圖為遠距離高壓輸電的示意圖，關于遠距離輸電，下列表述不正確的是(

)A.增大輸電導線的橫截面積有利于減少輸電過程中的能量損失B.高壓輸電通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗C.在輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸電過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：遠距離輸電過程中的主要能量損耗是輸電導線的發(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，則輸電過程中的能量損耗