高中物理： 电能的输送
高考物理专题复习：电能的输送
高考物理专题复习：电能的输送一、单选题1．远距离输电要采用（ ）A ．与发电厂电压相同输电B ．低压输电C ．高压输电D ．都可以2．远距离输电示意图如图所示，两变压器均为理想变压器，升压变压器T 的原、副线圈的匝数分别为1n 、2n 。
在T 的原线圈两端接入一电压cos m u U t ω=的交流电源，已知升压变压器T 的原线圈输入的总电功率为P ，输电线的总电阻为r ，不考虑其他因素的影响，则用户消耗的电功率为（ ）A ．2122m Pn P r U n ⎛⎫- ⎪⎝⎭B ．222m Pn P r U n ⎛⎫- ⎪⎝⎭C ．2122m Pn r U n ⎛⎫⎪⎝⎭D ．2224m Pn r P n ⎛⎫⎪⎝⎭3．远距离输送一定功率的交流电，若输电电压提高到原来的n （n >1）倍，则（ ） A ．输电线上的电压损失增大 B ．输电线上的功率损失增大 C ．输电线上的电压损失不变D ．输电线上的功率损失减少到原来的21n 4．以下关于电能输送的分析，正确的是（ ）A ．由公式P ＝2U R 知，输电电压越高，输电线上功率损失越大B ．由公式P ＝2U R知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越大C ．由公式P ＝I 2R 知，输电电流越大，输电导线上功率损失越小D ．由公式P ＝UI 知，输电导线上的功率损失与电流成正比5．输电线输送的电功率为P ，用U 1和U 2两种电压来输电，两次输电线上电流之比为（ ） A ．U 1∶U 2B ．U 12∶U 22C ．U 22∶U 12D ．U 2∶U 16．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，两种情况下输送的电功率都是P 。
若输电线路的总电阻为R ，则下列说法中正确的是（ ） A ．根据公式PI U =升压变压器原线圈通过的电流降为原来的120B ．根据公式UI R=：提高电压后，输电线上的电流增为原来的20倍 C ．根据公式P =I 2R ：提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1400D ．根据公式P 1=P 2：提高电压后，输电线上的功率损耗不变7．某发电站用11kV 的交变电压向远处送电，输送功率为110kW ，输电线的总电阻为5Ω。
高中物理电能的输送知识点
高中物理电能的输送知识点高中物理电能的输送知识点许多大型水电站建设在远离我们的高山峡谷之中，电能在那里生产出来，并不能马上被使用，它只有通过电力网跨过千山万水到达城市、工厂，走进千家万户，才能被使用;离城市较近的火电厂、核电站生产出的电能也要通过电力网传输，才能被使用。
因此，电力网成为连接电厂和用户的纽带，它就像是电力系统中的“血管”。
电力网是由升压变压器、传输线路、高压塔架、降压变压器、无功补偿器、避雷器等电气设备，以及监视和控制自动装置所组成的复杂网络系统。
下图即为一变电站的输配电系统。
高中物理变电站的输配电系统电能在发电机中生产出来，此时电压为10kV左右，经升压变压器变成220kV或500kV后，通过超高压输电线输送到城市的供电网上，再经多级降压变压器最终变为220V，才能供我们使用。
这就是常见的交流输电方式。
由于交流输电日益暴露出一些问题。
因此人们也开始采用新型的高压直流输电方式进行远距离输电，在我国建成的就有“葛-上”(葛洲坝-上海)500kV直流输电线。
高压直流输电方式就是在原有的交流输电网中增加了整流器(把交流电变为直流电)和逆变器(把直流电变为交流电)，来完成其任务的。
那为什么传输时要采用超高压(500kV等)输电呢?主要是因为要减少线损(Q)，也就是电能在传输时在传输线上以热能等形式白白损失掉的能量。
只有不断地提高电压，才能减少线损Q与通过传输线的电流I有这样的关系：Q=I2R，因为传输线的电阻R一定，因此要减少Q就要减小I，而I 又与电压U成反比，因此，减少线损就要提高电压。
我们平时最常见到的传输线路就是架空线路，其次是电力电缆。
最新的、最有前途的传输线要数高温超导导线了，据华中理工大学超导电力科研与发展中心提供的一份报告，目前，中国输配电系统的网络损耗高达百分之八点五，到，按预测的装机容量，中国在输配电网上将损失二到三个三峡电站所发出的电能。
而高温超导导线由于其零电阻的特性，将能极大地减少线损。
高中物理第五章交变电流55电能的输送课件选修32
1.远距离输送一定功率的交流电，输电线 上的电压损失 ΔU＝UP·r。
2．远距离输送一定功率的交流电，输电线上功率损失 ΔP＝UP 2·r。
[解析] 设输电电压为 U，所输送的功率为 P，输电线 路总电阻为 r，则输电电流 I＝UP，线路的功率损失 ΔP＝I2r ＝PU22r，可知 ΔP∝U12，当输电电压 U 升高为原来的 n 倍时， 功率损失变为原来的n12，A 错误，B 正确；线路上的电压损 失 ΔU＝Ir＝PUr，可知 ΔU∝U1 ，当输电电压升高为原来的 n 倍时，电压损失变为原来的n1，C 正确，D 错误。
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 P1，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 P2，则 P1 和PP21分别为(
)
A.PkUR，n1
B.kPU2R，n1
C.PkUR，n12 D.kPU2R，n12
解析 原线圈的电流为 I1＝UP，由于 P、U 不变，故 I1 不变，由II12＝nn21＝k 得 P1＝I22R＝kPU2R；由I2I′1 ＝nn21′ ′＝nk 得 P2＝I2′2R＝nkPU2R，则PP21＝n12，故选项 D 正确。
[变式训练1] (多选)在远距离输电时，输送的电功率为
P，输电电压为 U，所用导线的电阻率为 ρ，横截面积为 S，
总长度为 l，输电线损失的功率为 ΔP，用户得到的功率为
P′，则下列关系式正确的是( )
A．ΔP＝Uρ2lS
B．ΔP＝PU22ρSl
C．P′＝P－Uρ2lS
D．P′＝P1－UPρ2Sl
高中物理选修二 学习笔记 第3章 4 电能的输送
4 电能的输送[学习目标] 1.理解远距离输电线上的能量损失与哪些因素有关(重点)。
2.应用理想变压器、电路知识对简单的远距离输电线路进行定量计算(重难点)。
3.了解交变电流从发电站到用户的输电过程(重点)。
一、降低输电损耗的两个途径人们常把各种形式的能(如水能、燃料化学能、核能等)先转化为电能再进行利用，因为电能可以通过电网很方便地传输到远方。
电能从发电厂到远方用户端的传输过程，如图所示。
假定输电线路中的电流是I ，用户端的电压是U ，两条导线的总电阻是r 。
在图中，导线的电阻集中画为一个电阻r 。
(1)怎样计算输电线路损失的功率？(2)在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率变为原来的多少？在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的功率变为原来的多少？(3)通过第(2)问的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更有效？(4)怎样计算用户消耗的功率P ？在保证用户的电功率不变的前提下，怎样才能减小输电电流？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________1．输送电能的基本要求(1)可靠：指保证________________可靠地工作，故障少。
(2)保质：保证电能的质量——________和________稳定。
(3)经济：指输电线路建造和运行的费用________，电能损耗________。
2．输电线路的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 ＝P Ur ，其中I 为输电线上的电流，r 为输电线的电阻。
3．输电线路的功率损失(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 ＝I 2r 。
高三物理电能的输送知识点
高三物理电能的输送知识点电能的输送是物理学中的一个重要知识点，涉及到电力传输、电路布线以及电子设备的操作等方面。
本文将介绍电能输送的基本原理、电流传输的方式以及常见的电路连接方式。
通过了解电能输送的知识点，可以帮助我们更好地理解和应用电能。
一、电能的基本原理电能是电荷做功的能力，是由带电粒子的电荷之间相互作用而产生的能量。
通常用符号E表示，单位是焦耳（J）。
电能的输送是指将电能从一个地方传送到另一个地方，其中涉及到电流的传输和电路的连接。
二、电流传输的方式电流是带电粒子在导体中的流动，是电能输送的载体。
根据电流传输的方式不同，可以分为直流和交流两种。
1. 直流（Direct Current，简称DC）直流电流的方向是保持不变的，电荷的流动方向始终相同。
直流电能的传输通常应用于低压、小功率的场合，比如电池、小型电子设备等。
2. 交流（Alternating Current，简称AC）交流电流的方向是周期性变化的，电荷的流动方向会不断改变。
交流电能的传输主要用于家庭、工业和城市电力系统中，因为它能够方便实现远距离的输送和大功率的传输。
三、电路连接方式为了实现电能的输送，电路需要进行合理的连接。
根据连接方式的不同，电路可以分为串联、并联和混合连接。
1. 串联连接串联连接是将电器依次连接在同一电路中，电路中只有一条路径供电流通过。
串联连接的特点是电流强度在各个电器中相同，而电压则依次分配给各个电器。
串联连接常用于需要依次工作的电器，比如圣诞灯串、电子钟等。
2. 并联连接并联连接是将电器并列地连接在电路中，电路中有多条路径供电流通过。
并联连接的特点是电压在各个电器中相同，而电流则依次分配给各个电器。
并联连接常用于需要同时工作的电器，比如家庭电路、电脑外设等。
3. 混合连接混合连接是将电器既串联又并联地连接在电路中，根据实际需要进行灵活的连接。
混合连接常用于复杂的电路系统，比如工业生产线、通信网络等。
四、电能输送的技术和应用随着科技的不断进步，电能输送的技术和应用也得到了广泛发展。
电能的输送的公式
电能的输送的公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：电能的输送是指将电能从发电站输送到终端用户的过程。
在电能输送过程中，会涉及到电压、电流、电阻等物理量，需要通过相应的公式来描述和分析。
本文将探讨电能输送过程中常用的公式，并对其进行解释和应用。
我们先来了解一下电能输送的基本概念。
在电能输送过程中，电压是一个重要的参数，它表示电路中的电势差，用符号V表示，单位为伏特（V）。
电流则是电荷在单位时间内通过导体的数量，用符号I 表示，单位为安培（A）。
电阻是导体对电流的阻碍作用，用符号R表示，单位为欧姆（Ω）。
在电路中，根据欧姆定律，电压、电流和电阻之间的关系可以表示为：U = I * RU代表电压（伏特）、I代表电流（安培）、R代表电阻（欧姆）。
这个公式说明了电压、电流和电阻之间的关系是线性的，即当电流和电压固定时，电阻越大，通过导体的电流就越小。
还有一个常用的公式是功率公式，即功率等于电压乘以电流，表示为：P = U * IP代表功率（瓦特）。
这个公式说明了功率与电流和电压的乘积成正比，也就是说，功率越大，电流或电压中至少有一个参数越大。
在电能输送中，为了减小电能的损耗，通常会采用高压输电的方式。
高压输电可以有效减小输电线路的电阻损耗，从而提高输电效率。
在高压输电中，电压升高，但电流相应减小，功率不变。
根据功率公式，可以得到：P = U * I = U' * I'U和I代表原始电压和电流，U'和I'代表提高后的电压和电流。
根据公式可以看出，如果提高电压，则电流会相应减小，从而减小电阻损耗。
除了以上公式外，还有一些其他与电能输送相关的重要公式，比如电阻的计算公式、电功率的计算公式等。
在电能输送过程中，需要根据实际情况选择合适的公式进行计算和分析，以确保电能输送的高效和安全。
电能输送是一个涉及多种物理量和参数的复杂过程，通过合适的公式可以对电能输送过程进行描述和分析。
掌握这些公式并灵活运用，可以帮助我们更好地理解电能输送的原理和机理，从而提高电能输送的效率和可靠性。
高中物理之电能的输送(远距离输电)知识点
高中物理之电能的输送（远距离输电）知识点1电路中电能损失电线上的功率损耗为P=I2R①可以通过两个途径减小输电损失。
减小输电线的电阻，应选用电阻率小的金属材料，还要尽可能的增大导线的横截面积。
②减小输电线中的电流。
，U必须是降在导线上的电压，电压不能用输电电压来计算。
2远距离输电一定要画出远距离输电的示意图来，包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。
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也应该采用相应的符号来表示。
从图中应该看出功率之间的关系是电压之间的关系电流之间的关系可见其中电流之间的关系最简单，中只要知道一个，另两个总和它相等。
因此电流往往是这类问题的突破口。
输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。
分析和计算时都必须用，而不能用。
分析输电线上的功率损失，由此得出结论：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，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。
需要引起注意的是课本上强调：输电线上的电压损失，除了与输电线的电阻有关，还与感抗和容抗有关。
当输电线路电压较高、导线截面积较大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。
规律方法一、解决变压器问题的常用方法解题思路1电压思路.变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2;当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=……解题思路2功率思路.理想变压器的输入、输出功率为P入=P出，即P1=P2；当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+……解题思路3电流思路.由I=P/U知，对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1;当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+……解题思路4（变压器动态问题）制约思路（1）电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2=n2U1/n1，可简述为“原制约副”。
人教版高中物理选修3-2 电能的输送 PPT课件
解：1、由P=UI 得I=P/U
当U1=5KV时，I1=200A；当U2=50KV时， I2=20A 2、由P损=I2R线， 当U=5KV时， P损1=（200）2×10=400KW 当U=50KV时， P损2=（20）2×10=4KW
思考：若输电电压提高100倍，则输送过程中损失的 功率变为原来的多少倍？ 1/10000 我国远距离输电采用110KV、220KV、330KV的电压， 少数线路已经采用550KV 思考：是不是输电电压越高越好？为什么？ 不是。电压过高，会增加绝缘有困难，因而架线的费 用增加，输电线路还容易向大气放电，增加电能的损 失。要综合考虑，选择合适的输电电压。 说明：一般大型发电机组发电电压是10KV左右，要先 升到110KV、220KV、330KV或550KV后经高压架空线送 出。到了用电区，又要遂级把电压降下来。
2 .简单输送电路的计算和步骤
画出供电图
以变压器铁心为界线分出各个回路,各回路可
独立运用欧姆定律分析. 各回路间通过线圈匝数比与电压比和电流比的 关系,总功率不变等联系.
达标练习
1．发电厂电机的输出电压为U1,发电厂至学校 的的输电导线总电阻为R通过导线的电流为I, 学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的 功率可表示为： A．U12/R B．(U1-U2)2/R C ．I 2R D．(U1-U2)I
火力发电站
风力发电站
水利发电站
大亚湾核电站
秦山核电站
三峡水电站
新疆风力发电
而用电的地方却分布很广:
电 能 的 输 送 示 意 图
一、电能的输送
1、面临的问题 电流流过输电导线时，由于电流的热效应， 必然有一部分电能转化成热而损失掉。 2、发热损失电能的计算：P损=I2R 3、减小输电线上电能损失的办法： 由热功率计算公式可看出 （1）减小输电线的电阻 （2）减小输送的电流
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降低输电损耗的有效途径
采用高压输电。
我国常用的远距离输电采用的电压有 110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV的超高压，西北电网达到750kV。
是不是输电电压越高越好?
电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设 费用越高。还有对电线绝缘的要求就越高，不经济。
所以要综合考虑各种因素。
拓展知识
从公式分析哪种途径对于降低 输电线路的损耗更有效？
由 P I 2r 可知，在输电电流一定的情况下，线路电阻
减为原来的一半，线路损耗的功率减为原来的一半。
在线路电阻一定的情况下，电压提高一倍，由 I P 可 U
知：线路中电流减为原来的一半，而损耗的功率减为原来的
四分之一。
P ( P )2 r U
P1=P2，P3=P4，P2=P损失+P3
拓展知识
计算用户得到的功率P?
P用户 P输送-P损
在保证用户的电功率的前提下,怎样才 能减小输电电流?
P输 送 U 输 送I 输 送
练习： 输送10kw的电功率，采用400V的 电压输电，输电线的总电阻为10Ω，求 (1)输电线中的电流?输电线中损失的电压? 用户得到的电压?
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．
交流高压输电的基本环节
升压变压器
发电站
用户
降压变压器
高压输电线
升压变压器
三、远距离高压输电过程示意图
远距离输电原理图
发
电~
站
I1
U1 P1 n1
I2
P2 n2 U2
△U I3
r线
P3
U3
n3
I4
P4
用
n4 U4
户
升压变压器
降压变压器
功率关系：
课后作业：
教材P50页的练习：第2、3、5题
一、电能的输送
可靠
输送电能的优点：
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，运行的费用低，损耗小， 电价要低。
输送电能的过程：
电站站址 远距离 用户(负载)
输送电能的问题：
思考：怎样计算
输电线路损失的功 率？
电流流过输电导线时，由于电流的热效 应，必然有一部分电能转化成热能而损失掉。
R
电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗。
B．因为热功率P=IU，所以应采用低电压、小电流
输电，才能减小输电导线上的热损耗。
C．因为热功率P=I2R，所以可采用减小输电线电阻
或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗。 D．以上说法均不正确。
四、电网供电
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。
输送电路的计算步骤
(1)画出供电示意图
(2)以变压器铁心为界,分出各个回 路,各回路可独立运用欧姆定律分 析.
(3)各回路间通过线圈匝数比与电 压比和电流比的关系,总功率不变 等联系.
面临问题
西部：能 源丰富有 利开发
东部：能 源缺乏用 电量大
常规能源运输难题： 运费高、能效低பைடு நூலகம்耗时长、人力浪费等
其
发 把各种
他 形
电
式
站
的 能
量
比如： 热能 核能 风能 水流能 太阳能 化学能
转化为
电能
再 输 送 给
电能在从发电站传输给用户 的过程中要考虑什么问题？ 要注意什么？
学 工 普通 校 厂 用户
(1)25A 250V 150V
(2)输电线损失的功率?用户得到的功率?
(2)6250W 3750W
(3)如果采用4000V电压输电，输电线损失 的功率?用户得到的功率?
(3) 62.5W 9937.5W
提高输电电压,
是减少电能损失的最有效的办法
探究与交流：
在高压输电三个回路中，各部分的功率、电
压和电流关系如何？
到原来的n倍，则下列说法中正确的是（ D） A．输电线上的电流变为原来的n倍 B．输电线上的电压损失变为原来的1/n2 C．输电线上的电功率损失变为原来的1/n
D．若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度
可变为原来的n2倍
课堂练习：
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（ C）
A．因为热功率 P ，U 2所以应降低输送电压，增大输
I1
I2
△U I3
I4
~ U1 P1
n1
P2 n2 U2
r线
P3
U3
n3
P4
n4 U4
R用
升压变压器
降压变压器
U1 电压关系： U 2
n1 n2
U 3 n3 U 4 n4
输电回路中U2 U U3
电流关系： I1 I2
n2 n1
,I3 I4
n4 n3
,I 2
Ir
I线
I3
课堂练习：
远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高
②减小输电线的长度L不可行,因为要保证输电距离.
3 可适当增大横截面积.太粗不可能,既不经济又架 设困难.
总结： 不采用减小导线电阻的方法。
(2)减小输电线中的电流
1.如何减小输电线路中的电流呢?
P输出 I U
在输出功率一 定的条件下
要想减小 电流
必须要提高电 压U
总结：
降低输电损耗的两个途径之一：减少输电线路上 的发热损失的功率中两个方法中只有第二个方法： 减小电流比较有效。而要减小电流必须要采用高压电。
PU
设输电电流为I，输电线的电阻为r， 则功率损失为: ΔP=I2r
如何降低输电损耗？
二、降低输电损耗的两个途径
减少输电线路上发热的电阻 减少输电线路上发热的电流
r =r L
S I= P
U
(1)减小导线电阻
由电阻定律知
Rr L
S
①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小,但价格昂贵, 目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.