高中物理 第三章 第五节 高压输电教案 新人教版选修1-1
人教高二物理选修1-1第3章 3.5高压输电 学案设计无答案
5 电能的输送自主学习一、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——和稳定．3．经济：输电线路建造和运行的费用低、电能损耗少．二、降低输电损耗输电线上的功率损失ΔP＝，I为输电电流，R线为输电线的电阻．降低输电损耗的两个途径(1)减小输电线的：在输电距离一定的情况下，为了减小，应当选用的金属材料，还要尽可能增加导线的．(2)减小输电导线中的，为减小输电，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电_____．三、电网供电远距离输电基本原理：远距离输电的基本电路如图5-5-1所示．图5-5-1在发电站内用变压器，然后进行远距离输电，在用电区域通过变压器降压降到所需的电压．电网送电的优点电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成的全国性或地区性的输电网络．(1)降低一次能源的运输成本，获得最大经济效益．(2)减少的风险，调济不同地区电力供需的平衡，保障供电的．(3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高．合作探究一、怎样减小远距离输电过程中的电能损失案例体验(1)：把功率为200kw的电能输送到40km以外的地方，输电线上的总电阻为0.1欧姆，用200伏的电压输电，损失的功率占总功率的百分之几？案例体验(2)：把功率为200kw的电能输送到40km以外的地方，用200v的电压输电，要使功率损耗降为输电功率的25%，导线的截面积需提高为0.1欧姆时的几倍？案例体验(3)：把功率为200kw的电能输送到40km以外的地方，输电线上的总电阻为0.1欧姆，用2kv的电压输电，损失的功率占总功率的百分之几？结论:1、减小远距离输电过程中的电能损失的方法有______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________2、画出远距离输电的基本模型二、远距离输电模型中的基本关系1、电压关系2、功率关系3、电流关系4、输电电流计算公式5、输电导线上损耗电功率计算公式课堂练习1．远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330 k V高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是( )．A．可节省输电线的材料 B．可根据需要调节交流电的频率C．可减小输电线上的能量损失 D．可加快输电的速度2．关于远距离输电，下列表述正确的是( )．A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好3．发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线电阻为R线，通过导线的电流为I，学校输入电压为U2，下列计算输电线损耗的式子中，正确的是( )．A.U21R线B.U1－U22R线C．I2R线 D．I(U1－U2)4．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压为200 V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则( )．A.n2n1＞n3n4B.n2n1＜n3n4C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率4．某发电厂原来用电压为U1的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压器将电压升高为U2后输电，输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为R线，则下列说法中正确的是( )．A．由公式I＝PU2可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的150B．由公式I＝U2R线可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍C．由公式P＝I2R线可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1 2 500D．由公式P＝U22R线可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的2 500倍5、一小型发电站通过升压，降压变压器把电能输给用户。
高中物理第三章电磁感应第5讲高压输电学案新人教版选修1-1(2021年整理)
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第5讲高压输电［目标定位］1。
了解为什么要用高压输电.2。
知道减少远距离输送电能损失的主要途径.3.了解电网在能源利用上的作用，认识科学技术对人类生活的深远影响.一、降低导线电阻1.采用导电性能好的材料做导线.2。
使导线粗一些。
3。
降低导线电阻的措施的局限性：导线太粗，不仅要消耗大量金属材料,而且会给架线工作增加困难.想一想要降低导线的电阻可以采取哪些措施？减小导线的长度可以吗？答案根据电阻定律R＝ρ错误!可知，要降低导线的电阻,可以减小材料的电阻率或增大导线的横截面积，根据实际情况导线的长度不能改变.二、降低输电电流1。
在输送一定功率的电能时，要减小输送的电流，就必须提高输电的电压.2。
输电电压过高，会增加绝缘的困难，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。
想一想在输送一定功率的电能时，若输送电压增大到原来的2倍，损失的电能变为原来的多少倍？答案输电线上的电流I＝错误!，损失的功率P损＝I2R＝错误!，输电导线上损失的电能和输出电压的平方成反比,输出电压提高到原来的2倍，导线上电能的损失就减为原来的错误!.三、电网供电1.电网的定义：将多个电厂发的电通过输电线、变压器连接起来,形成全国性或地区性输电网络，这就是电网。
高中物理 第三章 第五节 高压输电课件 新人教版选修1-1
第三章 电磁感应 第五节 高压输电
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高压线上的鸟儿为何不怕“电”
原来，鸟儿的两只爪子是立在同一根导线上，输送220 kV 高压的LGJ型钢芯铝绞线，其横截面积是95 mm2，容许通过电流为325 A．如果小鸟两爪间距离是5 cm，这段5 cm长的导
线电阻只有1.63×10－6Ω，其两端电压不会超过5.3×10－3V ．如果鸟儿身体的电阻是10 000 Ω，那么通过鸟儿身体的电流仅0.53 mA.电流很弱，因而鸟儿不会触电．
但是，如果鸟儿站在导线上，企图用嘴去啄输电铁塔，那就要大祸临头了，因为导线与铁塔之间的电压很高，因此不等鸟儿接触铁塔，高压电弧就会把它烧焦，同时还会因短路造成停电事故．栏目链接
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接
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要减少电能输送时的损失，有两个途径：________________________、________________.
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接一、减少电能损失的途径
减少输电线的电阻减少输送的电流
1．用电网送电，可以在一次能源产地使用________的发电机组，减少________的重复建设，降低______________的成本，获得最大的经济利益．
2．电网可以保证______和______系统的安全与可靠，调整不同地区______供需的平衡，保障_____________．,栏目链接
二、电网供电
大容量发电设施运输一次能源
发电供电
电力供电的质量
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要点 减少输电线上功率损失的方法
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变式
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【高中物理】高中物理(人教版)选修1-1同步教师用书：第3章 第5节 高压输电
五、高压输电学习目标知识脉络1．知道为什么要用高压输电．(难点)2．会计算输电过程的损失．(重点、难点)3．掌握减少远距离输电能量损失的途径．(重点)4．知道电网在能源利用上的作用.减小电能输送损失的方法[先填空]1．输电损耗的原因：由于输电线路存在电阻，就会产生热效应有电能的损耗；损耗的电能会随着输送电能的增大和线路的增长而增大．2．减小输电损耗的方法：减小输送线路的电阻，其途径：(1)尽量采用导电性能好的材料，(2)使导线粗一些．3．减小输送的电流，在输送功率一定时，必须提高送电的电压．[再判断]1．输电线路存在电阻，就一定会有电能的损耗．(√)2．减小输电损耗的最好方法是提高输电电压．(√)3．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.(×)[后思考]1．减小输电线路上的损耗有哪些途径？【提示】减小电阻和提高输电电压．2．高压输电是不是电压越高越好？【提示】不是．电压很高时，绝缘器材等技术问题会复杂且要求高．所以不是电压越高越好．1．输电线上的功率损失由于P＝IU，则有输送电流I＝PU.设输电线电阻为R线，输电线上的电流为I线，则功率损失P损＝I2线R线＝P2U2R线．2．输电线上电压损失输电线上电阻两端电压ΔU＝I线·R线，这样用户得到电压U′＝U－ΔU，即ΔU＝U－U′是导线中电压损失．3．减少功率损失和电压损失的方法(1)减小输电线上的电阻：即增大导线横截面积和用导电性能较好的材料，这种方法在实际生产中效果有限．(2)减小输电电流，在输出功率不变时，由P＝UI知可增大U来减小I.1．(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是()【导学号：46852066】A．输电线上的电压损失跟输电电压成正比B．输电线上的功率损失跟输电电压成正比C．输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比D．输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比【解析】由I线＝P送U送可知ΔP＝P2送U2送·R线，选项C对；ΔU＝P送U送·R线，选项A错；ΔP＝ΔU2R线，选项D对．此题容易犯的错误是将输电电压与损失电压相混而错选B.【答案】CD2．输电导线的电阻为r，输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为()A．U1∶U2B．U21∶U22C ．U 22∶U 21D ．U 2∶U 1【解析】 由P ＝UI 得输电线中的电流I ＝P U .输电线中损失的功率ΔP ＝I 2r＝(P U )2r ＝P 2r U 2，即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，ΔP 1∶ΔP 2＝U 22∶U 21.【答案】 C3．(多选)远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330 kV 高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是 ( )【导学号：46852067】A ．可节省输电线的材料B ．可根据需要调节交流电的频率C ．可减少输电线上的能量损失D ．可加快输电的速度【解析】 高压输电可使输电电流减小，可减少输电线上的能量损失，又不用较粗的输电线，选项A 、C 正确；高压输电不能改变电流的频率和输电速度．选项B 、D 错误．【答案】 AC1．输电电压是指在高压输电线始端的电压U ，损失电压是指降落在输电线路上的电压ΔU ＝IR 线．2．无论是从减小输电线路上的功率损失，还是从减小电压损失来看，都要求提高输电电压，以减小输电电流．电 网 供 电[先填空]1．电网将多个电厂发的电通过输电线、变电站连接起来，形成全国性或地区性输电网络．2．优点(1)在一次能源产地使用大容量的发电机组，降低运输一次能源的成本．(2)保证发电与供电系统的安全与可靠，协调不同地区电力供需的平衡．(3)根据火电、水电、核电的特点，合理地调度电力，使电力供应更加可靠，质量更高．[再判断]1．电网是将多个电厂发的电连接起来，形成输电网络．(√)2．采用电网送电可以降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益．(√) 3．电网可以协调不同地区电力供需平衡．(√)[后思考]1．输电过程为何有升压变压器还要有降压变压器？【提示】升压后输电是为了减小电能损耗，用户所用的是低压电，所以还要降压，故输电过程有升压变压器还要有降压变压器．2．高压输电中为何能减少输电损失？【提示】输送相同的功率P＝UI知U越大I越小，P＝I2R线越小．损1．输送电能的过程发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位，如图3-5-1所示．图3-5-12．各量间的关系(1)功率关系：发电机输出功率P1，升压变压器的输出功率P2，降压变压器的输出功率P3，线路损失功率ΔP.理想变压器满足：P1＝P2＝P3＋ΔP.(2)电压关系：在输电电路中，输送电压U1，线路损失电压ΔU，降压变压器的输入电压U2，满足：U1＝ΔU＋U2.(3)功率、电压、电流、电阻之间的关系①输送功率P1、输送电流I、输送电压U1的关系：P1＝IU1.②损失功率ΔP、输送电流I、线路电阻R的关系：ΔP＝I2R.4．(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高到原来的n倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是()【导学号：46852068】A．输电线上的功率损失是原来的1 nB．输电线上的功率损失是原来的1 n2C．输电线上的电压损失是原来的1 nD．输电线上的电压损失是原来的1 n2【解析】当输电电压升高为原来的n倍时，输电电流减小为原来的1n，输电线上损失的功率为P损＝I2R，所以输电线上的功率损失降低到原来的1n2；因输电线上的电压损失U损＝IR，所以电压损失是原来的1n，故选项B、C正确．【答案】BC5．某电站发电机组的总输出功率为440 kW，现用2 200 V的电压，用铝导线将其送到离电站10 km远的工厂，要求电能输送过程中的损耗为输出功率的10%，求铝导线的总电阻应为多大？【导学号：46852069】【解析】由P＝UI可求出输送电能的电流，I＝PU＝440 0002 200A＝200 A由P损＝I2R可求出铝导线的总电阻，R＝P损I2＝ηPI2＝0.1×440 000(200)2Ω＝1.1 Ω.【答案】 1.1 Ω1．解决高压输电题目要画出输电图．2．高压输电并不是电压越高越好．高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。
最新 高中物理 公开课课件 3.5高压输电课件 新人教版选修1-1
探究一
探究二
●名师精讲● 1.输电线上电能损失的原因 远距离输电时,导线上会有电能损失,损失的电能主要是由电流的热效 应引起的。损失的功率 P=I2R,其中 I 为输电线中电流,R 为输电线电阻。 2.减小输电线上电能损失的途径 输电线上的能量损失规律为 Q=I2Rt。 (1)输电时间 t 不能减少。 (2)减小电阻,由 R=ρ·进行推导。 ①l 由输送距离决定,不能减小。 ②ρ 为材料电阻率,不能无限减小,只能尽量采用导电性能好的材料作 导线。 ③S 为导线横截面积,应使导线横截面积大一些,但 S 不能太大,如果导 线太粗,不仅要消耗大量金属材料,而且会给架线工作增加困难。
探究一
探究二
解析:电能的损失 P 损=I2R=I2·ρ ,增大输电线的横截面积,会减小输电 线的电阻,可以减少电能损失,A 项正确。在输送功率保持不变的情况下,由 P=UI 知,提高输送电压会减小输电电流,从而减小电能损失;在输送电压一 定时,输送的电功率越大,输电电流就越大,电能损失就越大,所以 B 项正 确,C 项错误。 高压输电,电压越高,对变压器要求就越高,架设难度也会增加, 同时输电线路还容易向大气放电,也会使电能损失进一步增大,所以要综合 考虑各种因素,不一定是电压越高越好,D 项正确。 答案:ABD
Δ������2 (2)ΔP= ,ΔU ������ ������ ������
为输电线路上损失的电压,R 为线路电阻。
(3)ΔP=ΔU· I,ΔU 为输电线路上损失的电压,I 为线路上的电流。
探究一
探究二
【例题 1】 如图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( )
A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小 D.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好
高中物理 第三章 电磁感应 3_5 高压输电教案 新人教版选修1-1
2在输送一定功率的电能时，要减小输送电流，就必须提高送电的。
3电网输电的定义：将多个电厂发的电通过、连接起来，形成全国性或地区性输电网络，这就是电网．
教学过程设计
教
学
二次备课
2在远距离电能输送过程中，输电导线上损失的电能（）
A．与输送导线上的电流成正比
B．与输送导线上电流的平方成正比
C．与输电导线的电阻成正比
D．与输电导线的电阻成反比
3．关于减少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，或增大导线电阻
B．由P=IU，应降低输电电压，或减小电流输电
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
4．中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，其中客观原因是电网陈旧老化，近来进行农村电网改造，为了减少远距离输电的损耗而降低电费价格，可采取的措施有（）
A．提高输送功率
B．增大输送电流
C．提高输电电压
D．减小输电导线电阻
课外作业
P66-1,2
教学小结
3.5高压输电
教学目标
1．了解为什么要用高压输电．
2．知道减少远距离输送电能损失的主要途径．
3．了解电网供电的优点，了解输电的新技术．
教学重难点
1.了解为什么要用高压输电．
2．知道减少远距离输送电能损失的主要途径．
教学参考
教参教师用书
授Байду номын сангаас方法
问题引领
教学辅助手段
多媒体
专用教室
教学过程设计
教
[精品]新人教版选修1-1高中物理文选修1-1导学案3.5高压输电
![[精品]新人教版选修1-1高中物理文选修1-1导学案3.5高压输电](https://img.taocdn.com/s3/m/689450df0242a8956bece4e5.png)
课题：35 高压输电[习目标]1.了解为什么要用高压输电。
2.知道减少远距离输送电能损失的主要途径。
3.了解电在能利用上的作用，认识技术对人类生活的深远影响。
【自主导】为了合利用能,发电站要建在靠近这些能地方（图片）pp展示而用电的地方却分布很广一、远距离输电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成热而损失掉。
2、发热损失电能的计算：P损=I2R3、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）（2）二降低导线的电阻*缩短距离-不可能*选用导电性能好的材料作导线。
*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，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，使输电线不致太重三降低输电电流——就是提高输电电压为什么一定要提高输电电压？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的多少倍？*我国远距离输电采用110V、220V、330V的电压，少线路已经采用550V思考：是不是输电电压越高越好？为什么？*说明：一般大型发电机组发电电压是10V左右，要先升到110V、220V、330V或550V后经高压架空线送出。
到了用电区，又要遂级把电压降下。
四电供电1、将多个电厂发的电通过输电线、电站连接起，形成全国性或地区性输电络，这就是电。
2、现在，有的还与外国联，形成国际的电3、优点：（1）减少发电设施的重复建设，降低运输成本（2）可保证发电和供电的安全可靠，方便调整供需平衡，使电力供应更加可靠、质量更高。
反思小结：一、输电导线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：三、减小输电线的电阻的方法：1、2、3、综合：多股绞线——钢芯铝线四、减小输电线的电流方法——五、高压输电全过程；示意图和有关计算六、电供电：络，国际。
经济、可靠、质量高。
高中物理选修1-1教案-3.5高压输电3-人教版
第五节《高压输电》教学设计(2) 输电线损失的电功率是多少？用户得到的功率有多少？［生］设输电电流为I，输电线的电阻为R，则功率损失为ΔP=I2R. 6250W 3750W［师］计算可以看出损失功率太多，效率低。
如何减少输电中的功率损失？［生］根据功率损失的表达式ΔP=I2R可知，要减少输电线上的功率损失，有两种方法：其一是减小输电线的电阻；其二是减小输电电流.［师］先考虑减小输电线的电阻练习2：若只改变导线的横截面积，（输电电流不变,导线材料和长度都不变），使输电损失功率由原来的6250W变为10W，导线的直径将变为原来的多少倍?［生］分析并解答［师］靠减小输电线的电阻来减少输电中的功率损失是否可行？［生］分析［师］根据电阻定律可知R线=ρ，要减小输电线的电阻R线，采用下述方法减小长度和减小电阻率是否可行？［生］分析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.②减小输电线的长度l不可行，因为要保证输电距离.③增加导线的横截面积，可适当增大横截面积.太粗不可能，既不经济又架设困难.结论：靠减小输电线的电阻来减少输电中的功率损失不可行？［师］如何减小输电线中的电流呢？采用高压输电通过计算用对比的方法了解为什么要用高压输电。
更深入和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不只一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面通过计算用对比的方法理解高压输电是减少电能损耗的为之的最有效的办法。
突出重点、突破难点练习3：将发电厂发出的400V 电压通过升压变压器，采用10KV 电压输送10KW 的电功率，线路总电阻为10Ω。
（1）输电导线中的电流是多少？线路损失的电压是多少？（2）输电线中损失的电功率是多少？用户得到的功率有多少？ ［生］口算，解答 比较可知，同样是将损失功率减小到10W 现在要用变压器将电压提高即可 师生总结：高压输电是减少电能损耗的 为之的最有效地办法。
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第五节 高压输电
教学目标：
1、 了解为什么用高压输电。
2、 知道减少远距输送电能损失的主要途径。
3、 了解电网在能源利用上的作用，认识科学技术对人类生活的深远影响。
教学过程：
上一节提到远距离输电，需要高压，为什么呢？
一、阅读课本74-78页了解本节内容，并回答下列问题：
1、 远距离输电的电能损失在哪些地方？
2、 如何减小输带电损失，可以通过那些途径？
3、 具体减小输电损失是怎样做的？
4、 为什么一定要用高压输电？
5、 为什么用电网输电，而不是逐户送电？
6、 输电技术的发展过程。
二、如果需要用实验说明问题时，可以选择下列仪器：
远距离输电模型
三、解决问题
1、 电线电阻；
2、 根据2Q I Rt 可以知道，通过减小电阻和电流可以实现；
3、 降低导线电阻：粗一些，但不能太粗，中心是钢芯，四周为铝层；降低输电电流：使用高压输电；
4、 根据发电机输出功率一定，输电线电阻一定情况下，计算不同输电电压的导线损失；
5、 电网输电可以合理调度电力，保证可靠供应；
6、 参考课本。
四、练习
课后“问题与练习”。