2020高中物理 2.7远距离输电课件 粤教版选修3-2 精品
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粤教版高中物理选修3-2课件7电能的输送
P2 n2
U3
n3
n4
U4
R用
升压变压器
降压变压器
24
解：输电线路上损耗的功率P损=P×5﹪=25000W
由P=I2R 得输电线路中电流I2=50A 又P1=P2U2==10000VU1=1000V 由得n1:n2=1:10 线损U线=I2R线=50×10V=500V U3=U2–U线=9500V又U4=380V
7电能的输送
1
远距 离输 电到 底为 什么 要用 高压 输送 呢？
2
1.了解电能的输送过程，知道交变电流便于远距
离输送
2.知道输电线上的电压损失和电能损耗，知道减
少损失的方法（重点）
3.理解为什么远距离送电要用高压
3
电能的应用具有四方面的优越性
①电能来源广泛. ②电能便于输送.
③电能使用方便. ④电能有利于保护环境.
6
1.远距离输电过程中，在输电线上为什么会有电压 损失和能量损耗呢？ 由于导线自身存在电阻R,当导线上有电流通过
时，导线上的电压损失:U损=IR.
设输电电流为I，输电线电阻为R，则输电线上 的功率损失为：
7
2.如何减小输电线上的电能损失呢？
减小输电线的电阻 减小输电线中的电流
8
由电阻定律： 选用电阻率小的
4
需要电能的地方分布很广，而发电站相对来说比
较集中，因此要把发电站的电能向外输送，有的
需要输送到远方，这就涉及电能的输送问题．例
如，我国西部地区有丰富的水利资源，而用电集
中地区主要分布在东部沿海，“西电东输”工程建
有多条输电线路，从三峡到上海的输电线路就是
其中之一.
5
一、电能输送中的电压损失和电能损耗
高中物理 2.7远距离输电课件 粤教版选修32
第十一页，共26页。
(双选)在远距离输电时，输送的电功率为 P，输电电压
为 U，所用导线电阻率为 ρ，横截面积为 S，总长度为 L，输电线
上损失的电功率为 P′，用户得到的电功率为 P 用，则 P′、P 用
的关系式正确的是( )
A．P′＝Uρ2LS C．P 用＝P－Uρ2LS
B．P′＝PU2ρ2SL D．P 用＝P(1－PUρ2LS)
第五页，共26页。
思考：高压输电是现在最常见的远距离输电模式，高压输电 有没有缺点？输送的电压是不是越高越好？
【答案】高压输电虽然能够减小由于输电线电阻造成的能量 损失，但是输电线路上的电容和电感仍然会使输送的能量损 失．电压越高，能量损失越小，但是技术难度越大，并不是输送 的电压越高越好．
第六页，共26页。
知识点 1输电线上的电压损失和功率损失 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 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＝IΔU＝ΔRU2.
第七页，共26页。
3．减小电压、功率损失的方法 (1)减小输电线路电阻 由 R＝ρSl 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． (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．由于导线电阻的减小是有限的，所以用减小电阻的方法也是 很有限的，因此通常都采用升高电压的方法进行远距离输电．
图 2-7-2
第十四页，共26页。
2．分析三个回路，在每个回路中变压器的原线圈是回路的 用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源．
3．综合运用下面三个方面的知识求解 (1)能量守恒，P＝U1I1＝U2I2＝P 用户＋ΔP，ΔP＝I22R，P 用户＝ U3I3＝U4I4； (2)电路知识，U2＝ΔU＋U3，ΔU＝I2R； (3)变压器知识，UU12＝II12＝nn12，UU34＝II43＝nn34.
(双选)在远距离输电时，输送的电功率为 P，输电电压
为 U，所用导线电阻率为 ρ，横截面积为 S，总长度为 L，输电线
上损失的电功率为 P′，用户得到的电功率为 P 用，则 P′、P 用
的关系式正确的是( )
A．P′＝Uρ2LS C．P 用＝P－Uρ2LS
B．P′＝PU2ρ2SL D．P 用＝P(1－PUρ2LS)
第五页，共26页。
思考：高压输电是现在最常见的远距离输电模式，高压输电 有没有缺点？输送的电压是不是越高越好？
【答案】高压输电虽然能够减小由于输电线电阻造成的能量 损失，但是输电线路上的电容和电感仍然会使输送的能量损 失．电压越高，能量损失越小，但是技术难度越大，并不是输送 的电压越高越好．
第六页，共26页。
知识点 1输电线上的电压损失和功率损失 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 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＝IΔU＝ΔRU2.
第七页，共26页。
3．减小电压、功率损失的方法 (1)减小输电线路电阻 由 R＝ρSl 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． (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．由于导线电阻的减小是有限的，所以用减小电阻的方法也是 很有限的，因此通常都采用升高电压的方法进行远距离输电．
图 2-7-2
第十四页，共26页。
2．分析三个回路，在每个回路中变压器的原线圈是回路的 用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源．
3．综合运用下面三个方面的知识求解 (1)能量守恒，P＝U1I1＝U2I2＝P 用户＋ΔP，ΔP＝I22R，P 用户＝ U3I3＝U4I4； (2)电路知识，U2＝ΔU＋U3，ΔU＝I2R； (3)变压器知识，UU12＝II12＝nn12，UU34＝II43＝nn34.
粤教版高中物理选修3-2课件第2章-第7节
【提示】 电压损失：导线上有电阻，电流流过电阻会 带来电压的损失．对交流电路，由于电流的变化，输电导线 上的自感作用会阻碍电流的变化，产生感抗．在空中架设的 输电导线与大地之间构成一个电容器，地下电缆或海底电缆 与大地或海水之间也会构成电容器，交流电通过时会产生容 抗．感抗和容抗(也叫电抗)也会造成电压损失．
2．线路电压损失的原因 输电导线有电阻，电流通过输电线时，会在线路上产生 电势降落，致使输电线路末端的电压比起始端电压要低，这 就是输电线上的电压损失．如图 2－7－3 所示，U 为发电厂 的输出电压，P 为发电厂的输出功率，U′为用电设备两端的 电压，P′为用电设备的输入功率，则输电线上损失的电压为 Δ U＝U－U′＝IR.
②减小输电导线的电流 I：据 I＝UP判断，提高输电电压 U：在输送电功率 P、输电线电阻一定的条件下，输电电压提 高到原来的 n 倍，据 P 损＝(nPU)2R 可知，输电线上的功率损 耗将降为原来的n12.
1．输电电压是指加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.
图 2－7－5 A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
【审题指导】 注意本题升压变压器的输入电压不变， 然后分析输入功率变化引起输电线路上电流、电压的变化， 利用变压比确定变压器输出电压的变化．
【解析】 由题意可知升压变压器的输入电压不变，则 输出电压不变，A 错误；在电能输出过程中有：I＝UP，U 线 ＝IR 线，U3＝U2－U 线，因 P 变大，I 变大，所以 U 线变大， 所以降压变压器初级电压 U3 变小，则降压变压器的输出电压 变小，B 错误；由 P 线＝(UP)2R 线，因 P 变大，所以 P 线变大， C 正确；根据PP损＝（UP）P 2R线＝PUR2线，因 P 变大，所以比值变 大，D 正确．
2．线路电压损失的原因 输电导线有电阻，电流通过输电线时，会在线路上产生 电势降落，致使输电线路末端的电压比起始端电压要低，这 就是输电线上的电压损失．如图 2－7－3 所示，U 为发电厂 的输出电压，P 为发电厂的输出功率，U′为用电设备两端的 电压，P′为用电设备的输入功率，则输电线上损失的电压为 Δ U＝U－U′＝IR.
②减小输电导线的电流 I：据 I＝UP判断，提高输电电压 U：在输送电功率 P、输电线电阻一定的条件下，输电电压提 高到原来的 n 倍，据 P 损＝(nPU)2R 可知，输电线上的功率损 耗将降为原来的n12.
1．输电电压是指加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.
图 2－7－5 A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
【审题指导】 注意本题升压变压器的输入电压不变， 然后分析输入功率变化引起输电线路上电流、电压的变化， 利用变压比确定变压器输出电压的变化．
【解析】 由题意可知升压变压器的输入电压不变，则 输出电压不变，A 错误；在电能输出过程中有：I＝UP，U 线 ＝IR 线，U3＝U2－U 线，因 P 变大，I 变大，所以 U 线变大， 所以降压变压器初级电压 U3 变小，则降压变压器的输出电压 变小，B 错误；由 P 线＝(UP)2R 线，因 P 变大，所以 P 线变大， C 正确；根据PP损＝（UP）P 2R线＝PUR2线，因 P 变大，所以比值变 大，D 正确．
高中物理第二章交变电流第七节远距离输电课件粤教版选修
(3)电流关系：n1I1＝
n2I2
，n3I3＝n4I4，I2＝__UP_22__＝__UP_3_3 _＝
ΔU R.
即学即用 判断下列说法的正误． (1)使用变压器进行远距离输电，用户得到的电压可以高于发电机输出的 电压．( √ ) (2) 远 距 离 输 电 时 ， 若 升 压 变 压 器 匝 数 比 为 1∶n ， 降 压 变 压 器 匝 数 比 为 n∶1，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等．( × ) (3)电厂与用户离得越远，用户得到的交流电的频率与电厂发出的交流电 的频率小得越多．( × ) (4)远距离输电时，输送电压越高越好．( × )
答案 6 250 V 16 A
图4
解析 对升压变压器，据公式UU12＝nn12，有 U2＝nn21U1＝215×250 V＝6 250 V I2＝UP22＝UP12＝1600205000 A＝16 A
(2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻和 降压变压器原线圈两端的电压.
知识梳理
减小输电线损耗的方法： (1)电压损失：输电线始端电压U与末端电压U′的差值ΔU＝ U－U′＝IR. (2)功率损失：电流的热效应引起功率损失ΔP＝ I2R . (3)减少电压、功率损失的方法： ①减小电阻：由R＝ρSl 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提高输送电压：由P＝UI可知，当输送功率一定时， 升高 电压可以减小 电流，即采用高压输电．
√C.输电线上损耗的功率增大 √D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
图6
1234
4.如图7所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U，用
等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电
高中物理粤教版选修32课件：2.7远距离输电(讲授式)
B．输电电流为9I
C．输电电压为3U
D．输电电压为U/3
高压线上的热耗功率ΔP＝I2R线……① 若热耗功率变为9ΔP，则9ΔP＝I′2R线……② 由①②两式得I′＝3I，A对； 输送功率不变，即P＝UI＝U′I′，得U′＝U/3，所以D对
4.发电机的端电压为220 V，输出功 (1)示意图如图所示 率44 kW，输电导线的电阻为0.2 Ω，
户
输电线
输送电压： 电源向外输电时，其两端的电压即为输送电压 。 输送功率： 电源对外发出的功率即输送功率。
三、降低能耗的两个途径 思考： 远距离大功率输电面临的困难是什么？
在输电线上有功率损失。
讨论与交流：
1、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？
输电线有电阻 若输电电流为I，输电线的电阻为r，则功率损失为ΔP=I2r
❖ 1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 ❖ 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 ❖ 3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 ❖ 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 ❖ 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
电器的电功率为40 kW，电压为800
I＝P/U＝40×103/800 A＝50 A．
V．若用临界温度以下的超导电缆代替原
来的输电线，保持供给用电器的功率和 P线＝I2R＝502×0.4 W＝1 000 W
电压不变，那么节约的电功率为( )
A．1 kW
B．1.6×103 kW
C．1.6 kW
D．10 kW
n2 U 1
n2U 1
功率和电压损失确实越小，可以有效降低能耗和电压损耗。
高中物理 2.7远距离输电课件 粤教版选修32
二、远距离高压交流输电 1．远距离输电电路分析 两个变压器的铁芯将整个电路分为三个独立的电 流回路，如图2－7－4所示：
2021/1/30
图2－7－4
交流发电机作为电源，升压变压器的原线圈作为负 载，构成第一个回路； 升压变压器的副线圈作为电源，输电线电阻和降压 变压器的原线圈串联作为负载，构成第二个回路； 降压变压器的副线圈作为电源，用户的用电器作为 负载构成第三个回路．
2021/1/30
图2－7－3
2．输电线上的电压损失和功率损失 由于输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在 线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压U3 比起始端电压要低，这就是输电线路上的电压损失 ΔU＝U2－U3＝IR线． 由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一 部分电能转化为电热而损失掉了．这是输电线上功 率损失的主要原因．设输电电流为I，输电线的电阻 为R线，则功率损失为ΔP＝I2R线．
2021/1/30
(2)第二次把带鳄鱼夹的导线夹在电阻两端时，小 灯泡亮度也会增加，且在第二种情况下比第一种 情况下灯光更亮，这是因为我们用了较高的电压 输送电能，使其在输电线上损失的电能_________ 了减．少
2021/1/30
二、为什么要用高压输电 1．损失电能的分析 任何输电线都有电阻，因此当电能通过输电线送向 远方时，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＝_____I2_·_R_.
【答案】 BD
【易误警示】 判断输电线上电压损失、功率损 失的关键： (1) 正确写出它们的关系式 U 线＝IR 线＝UP送送·R 线， ΔP 线＝I2R 线＝(UP送送)2R 线． (2)分清输送功率与损失功率，输送电压与损失电 压．
高中物理第二章交变电流第七节远距离输电课件粤教选修32粤教高中选修32物理课件
12/10/2021
第四页，共四十三页。
3．输电线路的构成：输电过程一般要从发电站开始，经过 _升__压___变压器，高压变电所、_低__压___变电所后，才能提供给工 厂和一般用户．输电过程示意图如图所示，主要有：发电机、 _升__压___变压器、输电线路、_降__压___变压器、用电器．
12/10/2021
输电线路上的电压损失和功率损失 1．输电线上的电压损失
(1)电压损失的原因：由于输电导线有电阻，电流通过输电导线 时，会在导线上产生电势降落，致使输电线路末端的电压 U′ 比起始端电压 U 低，差值 ΔU＝U－U′称为输电线路上的电压 损失．
12/10/2021
第十一页，共四十三页。
(2)造成电压损失的因素 ①输电线有电阻造成电压损失，其大小为 ΔU＝IR(R 为输电线 路的电阻)． ②输电线的感抗和容抗造成电压损失．
12/10/2021
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(3)减小功率损失的方法 根据公式 P 损＝I2R 可知，减小输电线路上功率损失的方法有两 种：
①减小电阻：据 R＝ρLS判断 a．减小输电线的长度 L：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. b．减小电阻率 ρ：目前，一般用电阻率较小的铜或铝作为输 电线材料． c．增大导线的横截面积 S：这要多耗费金属材料，增大成本， 同时给输电线的架设带来很大的困难．
12/10/2021
第二十七页，共四十三页。
发电机的端电压为 220 V，输出电功率为 44 kW，输电 导线的电阻为 0.2 Ω，如果用初、次级匝数之比为 1∶10 的升 压变压器升压，经输电线后，再用初、次级匝数比为 10∶1 的 降压变压器降压供给用户，求用户得到的电压和功率． [思路点拨] 熟练掌握远距离输电过程中的电压关系、电流关系 与功率关系是解决这类问题的关键．
高中创新设计物理粤教版选修3-2课件：第二章 习题课：变压器的应用及远距离输电问题
答案
1.25×10 W
8
1 4
解析答案
(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？ 解析 将电压升高至50万伏时，
8 5 × 10 W P 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
C.保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大
D.保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大
总结提升 解析答案 返回
三、远距离高压输电中的损耗问题
典例精析
例4
三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦.
(1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？ 解析 由P＝UI得
8 5 × 10 W P I＝U＝ ＝2 500 A 5 2×10 V
图7
)
为滑动变阻器的滑动触头.在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则(
A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大
B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小
C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大
D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小
解析答案
1
2
3
4
4.(远距离输电问题)风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展， 如图8所示的风车阵中发电机输出功率为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.若输电线因发热而损失的功 率为输送功率的4%，试求：
)
C.P向上滑动时，变压器的输入电流变小
D.P向上滑动时，变压器的输出功率变大 图3
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2020/9/26
3．减少损耗的方法 据 P 损＝I2R 可知，减少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____，据 R＝ρ·Sl
①减小输电线长度 l：由于输电距离一定，所以在 实际中不可能用减小 l 来减小 R. ②减小电阻率 ρ：目前一般用电阻率较小的
____铜__或__铝______作导线材料．
2020/9/26
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．(单选)关于减小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，增大导线电 阻 B．由P＝IU，应降低输电电压，减小输电电流 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
2020/9/26
图2－7－3
2．输电线上的电压损失和功率损失 由于输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在 线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压U3 比起始端电压要低，这就是输电线路上的电压损失 ΔU＝U2－U3＝IR线． 由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一 部分电能转化为电热而损失掉了．这是输电线上功 率损失的主要原因．设输电电流为I，输电线的电阻 为R线，则功率损失为ΔP＝I2R线．
2020/9/26
三、直流输电 1．直流输电电路的构成
图2－7－2 2．高压直流输电与高压交流输电的比较 (1)交流输电造成电压损失的原因既有电阻又有感 抗和容抗． (2)直流输电系统只在输电环节是直流发电环节和 用电环节是交流．
2020/9/26
核心要点突破
一、输电线路上的电压损失和功率损失 1．输电线路的构成 输电线路主要由发电机、升压变压器、输电导线、 降压变压器、用电器构成，如图2－7－3所示．
2020/9/26
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
l
_____U，输电线电阻为R＝_____ρ_S. .
所以输电线上的功率损失可表示为P损＝___(U_P_)2_·ρ_.Sl
2020/9/26
2．输送电能的基本要求 (1)可靠：保证供电线路正常工作． (2) 保 质 ： 保 证 供 电 质 量 —— 电 压 和 频 率 要 __稳__定___． (3)经济：线路建设和运行的费用低——能耗_____、 电少价_____． 低
③增大导线的横截面积 S：这要多耗ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ金属材料，
增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难．
2020/9/26
(2)减小输电电流I，据I＝
P U
①减小输送功率P：在实际中不能以用户少用或不
用电来达到减少损耗的目的．
②提高输电电压U：在输送功率P一定，输电线电
阻P损R＝一_定__的__条(_UP_件)_21_·R下知，，输输电电电线压上提的高功到率原损来耗的将n降倍为，原据 来的 ________n. 2
2020/9/26
3．减小输电线路上电压损失和功率损失的方法 根据电压损失的表达式 ΔU＝IR 线和 ΔP＝I2R 线可知， 要减少输电线上的电压损失和功率损失，有两种方 法： (1)减小输电线的电阻 R 线：根据电阻定律可知 R 线 ＝ρLS要减小输电线的电阻 R 线，可采用下述方法： 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．
根减据少以 电上 功分 率析 损知失，，在只输能送采电取功减率小不 导变 线的 中前__提___下电_的，流方要 法．
2020/9/26
思考感悟： 高压输电是否电压越高越好 提示：电压升高，导致会对空气放电，这就对导线 的绝缘性能提出了更高的要求．另外高压送电对变 压器也提出了更高的要求．因此输电电压也不是越 高越好．在实际输电过程中输电电压要根据输送功 率的大小、距离的远近、技术和经济各方面因素综 合考虑．
2020/9/26
(2)第二次把带鳄鱼夹的导线夹在电阻两端时，小 灯泡亮度也会增加，且在第二种情况下比第一种 情况下灯光更亮，这是因为我们用了较高的电压 输送电能，使其在输电线上损失的电能_________ 了减．少
2020/9/26
二、为什么要用高压输电 1．损失电能的分析 任何输电线都有电阻，因此当电能通过输电线送向 远方时，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＝_____I2_·_R_.
2020/9/26
第 七 节
2020/9/26
课标定位 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练
课前自主学案
一、从发电站到用户的输电线路
2020/9/26
图2－7－1
1．输电线路的构成 输电过程一般要从发电站开始，经过___升__压__变压 器，高压变电所、___低__压_变电所后，才能提供给工 厂和一般用户．输电过程示意图如图2－7－1所示， 主要有：发电机、______变压升器压、输电线路、 _______降变压压器、用电器．
第七节 远距离输电
2020/9/26
课标定位
学习目标： 1.了解交变电流从发电站到用户的输电过程． 2．知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有 关，理解高压输电的道理． 3．知道远距离输电线路的基本构成，会对简单的远 距离输电线路进行定量计算．
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重点难点： 1.远距离输电的原理及如何减少输电过程中的电 能损失． 2．对远距离输电原理图的理解．
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2．实验与探究 根据教材中所提供的探究方案，我们通过实验可以 得到如下实验结果： (1)第一次当用带鳄鱼夹的导线夹在电阻两端时， 小灯泡亮度增加，电压表示数也增加，这是因为导 线上的电阻被短路，它上面分担的电压减小，灯泡 上的电压增大．这说明输电线上的电阻越大 ，用户得到的电能_越__少______．
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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． 用增大输电导线横截面积的方法来减小电阻，对低 压照明电路有效，在高压线路中，因容抗和感抗造 成的电压损失比电阻造成的还要大，故这种方法在 高压输电中的应用效果不佳． (2)减小输电电流：在输电功率一定的条件下，根据 P＝UI可知，要减小输电线中的电流I，必须提高输 电电压U.
3．减少损耗的方法 据 P 损＝I2R 可知，减少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____，据 R＝ρ·Sl
①减小输电线长度 l：由于输电距离一定，所以在 实际中不可能用减小 l 来减小 R. ②减小电阻率 ρ：目前一般用电阻率较小的
____铜__或__铝______作导线材料．
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即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．(单选)关于减小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，增大导线电 阻 B．由P＝IU，应降低输电电压，减小输电电流 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
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图2－7－3
2．输电线上的电压损失和功率损失 由于输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在 线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压U3 比起始端电压要低，这就是输电线路上的电压损失 ΔU＝U2－U3＝IR线． 由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一 部分电能转化为电热而损失掉了．这是输电线上功 率损失的主要原因．设输电电流为I，输电线的电阻 为R线，则功率损失为ΔP＝I2R线．
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三、直流输电 1．直流输电电路的构成
图2－7－2 2．高压直流输电与高压交流输电的比较 (1)交流输电造成电压损失的原因既有电阻又有感 抗和容抗． (2)直流输电系统只在输电环节是直流发电环节和 用电环节是交流．
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核心要点突破
一、输电线路上的电压损失和功率损失 1．输电线路的构成 输电线路主要由发电机、升压变压器、输电导线、 降压变压器、用电器构成，如图2－7－3所示．
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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
l
_____U，输电线电阻为R＝_____ρ_S. .
所以输电线上的功率损失可表示为P损＝___(U_P_)2_·ρ_.Sl
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2．输送电能的基本要求 (1)可靠：保证供电线路正常工作． (2) 保 质 ： 保 证 供 电 质 量 —— 电 压 和 频 率 要 __稳__定___． (3)经济：线路建设和运行的费用低——能耗_____、 电少价_____． 低
③增大导线的横截面积 S：这要多耗ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ金属材料，
增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难．
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(2)减小输电电流I，据I＝
P U
①减小输送功率P：在实际中不能以用户少用或不
用电来达到减少损耗的目的．
②提高输电电压U：在输送功率P一定，输电线电
阻P损R＝一_定__的__条(_UP_件)_21_·R下知，，输输电电电线压上提的高功到率原损来耗的将n降倍为，原据 来的 ________n. 2
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3．减小输电线路上电压损失和功率损失的方法 根据电压损失的表达式 ΔU＝IR 线和 ΔP＝I2R 线可知， 要减少输电线上的电压损失和功率损失，有两种方 法： (1)减小输电线的电阻 R 线：根据电阻定律可知 R 线 ＝ρLS要减小输电线的电阻 R 线，可采用下述方法： 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．
根减据少以 电上 功分 率析 损知失，，在只输能送采电取功减率小不 导变 线的 中前__提___下电_的，流方要 法．
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思考感悟： 高压输电是否电压越高越好 提示：电压升高，导致会对空气放电，这就对导线 的绝缘性能提出了更高的要求．另外高压送电对变 压器也提出了更高的要求．因此输电电压也不是越 高越好．在实际输电过程中输电电压要根据输送功 率的大小、距离的远近、技术和经济各方面因素综 合考虑．
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(2)第二次把带鳄鱼夹的导线夹在电阻两端时，小 灯泡亮度也会增加，且在第二种情况下比第一种 情况下灯光更亮，这是因为我们用了较高的电压 输送电能，使其在输电线上损失的电能_________ 了减．少
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二、为什么要用高压输电 1．损失电能的分析 任何输电线都有电阻，因此当电能通过输电线送向 远方时，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＝_____I2_·_R_.
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第 七 节
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课标定位 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练
课前自主学案
一、从发电站到用户的输电线路
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图2－7－1
1．输电线路的构成 输电过程一般要从发电站开始，经过___升__压__变压 器，高压变电所、___低__压_变电所后，才能提供给工 厂和一般用户．输电过程示意图如图2－7－1所示， 主要有：发电机、______变压升器压、输电线路、 _______降变压压器、用电器．
第七节 远距离输电
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课标定位
学习目标： 1.了解交变电流从发电站到用户的输电过程． 2．知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有 关，理解高压输电的道理． 3．知道远距离输电线路的基本构成，会对简单的远 距离输电线路进行定量计算．
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重点难点： 1.远距离输电的原理及如何减少输电过程中的电 能损失． 2．对远距离输电原理图的理解．
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2．实验与探究 根据教材中所提供的探究方案，我们通过实验可以 得到如下实验结果： (1)第一次当用带鳄鱼夹的导线夹在电阻两端时， 小灯泡亮度增加，电压表示数也增加，这是因为导 线上的电阻被短路，它上面分担的电压减小，灯泡 上的电压增大．这说明输电线上的电阻越大 ，用户得到的电能_越__少______．
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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． 用增大输电导线横截面积的方法来减小电阻，对低 压照明电路有效，在高压线路中，因容抗和感抗造 成的电压损失比电阻造成的还要大，故这种方法在 高压输电中的应用效果不佳． (2)减小输电电流：在输电功率一定的条件下，根据 P＝UI可知，要减小输电线中的电流I，必须提高输 电电压U.