2022年人教版高中物理选修3.5《高压输电》word学案1 .pdf
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1、名师精编优秀教案3.5 高压输电学习目标定位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.了解电网供电的优点，了解输电的新技术一、远距离输电的电能损失1影响电能损失的因素：输电线的电阻越大，输电线上通过的电流越大，在输电线上产生的热量就越多，损失的电能越多2减少输电线路上的损耗的方法(1)减小输送线路的电阻；(2)减小输送线路的电流3降低导线电阻的方法：选择导电性能好的材料做导线，且使导线粗一些4降低输电电流的方法：在输送功率不变的情况下，提高(填“提高”或“降低”)输送电压，输电线中的电流就会减小二、电网供电1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
2、或地区性输电网络，叫做电网2电网供电的优点是：(1)节约成本，提高效益；(2)使电力的供应更可靠、质量更高.一、远距离输电问题设计 1葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能，发电功率可达271.5 万千瓦，从葛洲坝电站发出的电输送到武汉、上海等地，在如此远距离输电过程中，主要需考虑哪些方面的问题？答案输电导线上电能的损失2远距离输电中，通常是通过架设很高的、很粗的高压电线把电能输送到目的地的，远距离输电为什么要用高电压？答案输送功率一定时，提高输送电压，可以减小导线中的电流，从而减小损失的功率要点提炼 1电能损失的原因：电流的热效应2减少电能输送时损失的途径(1)降低导线电阻选择导电性能好
3、的材料做导线增加导线的横截面积降低导线电阻的措施的局限性：电阻率较小的金属一般比较贵重；导线横截面积增大不仅增加材料消耗，还会给架线工作增大困难名师精编优秀教案(2)降低输电电流 提高输电电压由 PUI 知，在输送功率不变的情况下，减小电流就必须增大电压由 PUI 和 P 热 I2R 可知，在 P不变的情况下，电压提高一倍，热损耗功率将会减少为原来的14.3远距离输电过程的示意图(如图 1 所示)图 1 理想变压器：P1P2，P3P4，P2P3P 损4输电线上的功率损失和电压损失(1)输电线上的功率损失设输电线电阻为R 线，输电线上的电流为I 线，则功率损失P 损 I 2线R 线(2)输电线上
4、的电压损失U 表示电压损失，U 表示输电线始端电压，U 表示输电线末端电压，那么有U UU.说明输电导线上损失的电能和输出电压的平方成反比，输出电压提高为原来的n倍，导线上电能的损失就减为原来的1n2.二、电网供电及其作用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2电网供电的作用(1)可以在一些能源产地使用大容量的发电机组，减少发电设施的重复建设，降低运输一次能源的成本，获得最大的经济利益；(2)可以保证发电和供电系统的安全与可靠，调整不同地区电力供需平衡，保障供电的质量；(3)使用电网，可以根据火电、水电、核电的特点，合理的调度电力，使电
5、力供应更加可靠、质量更高一、输电线路功率损失的计算例 1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PU2R，应降低输电电压，或增大导线电阻B由 PIU，应降低输电电压，或减小输电电流C由 PI2R，应减小导线电阻，或减小输电电流D上述说法均不对解析解此题关键是分清U 是输电电压，而不是输电线上的电阻引起的电压降落，故C 正确，A、B、D 错答案C 例 2输电导线的电阻为R，输送电功率为P.现在分别用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()AU1U2 BU 21 U 22文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2
6、C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码
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10、7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J
11、3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10
12、H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3文档编码:CP9C5U6I4U10 HE1C7T8E5J3 ZQ10H8W9U2C3名师精编优秀教案CU 22 U 21DU2U1 解析由 PUI 得输电线中的电流IPU.输电线中损失的功率P 损 I2R2PURP2RU2.即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，损失的功率与输电电压的平方成反比，所以 P损 1P损 2U 22 U
13、21.答案C 二、远距离输电例 3某电站发电机组的总输出功率为440 kW，现用 220 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？解析由 PUI 可求出输送电能的电流，IPU440 000220A2 000 A，由 P 损 I2R 可求出铝导线的总电阻，RP损I2PI20.1 440 0001.1 102.答案1.1 102 1(输电线路的功率损失)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()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的平方成正比C输电线上的功率
14、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答案CD 解析此题容易犯的错误是将输电电压与损失电压相混，由PU2R而错选选项B.正确的思路是由 I 线P送U送可知 U P送U送R 线，故选项A 错误；PP 2送U 2送 R 线，故选项C 正确；由P U2R线知，选项D 正确2(输电线材料的选择)关于远距离输电，下列说法中正确的是()A高压输电可以减少输电线上的功率损失，因此输电电压可以无限大B因为铜的电阻率比较小，因此远距离输电中常使用铜作为输电线材料C远距离输电中使用铝导线作为输电线材料，并且不需要包裹绝缘材料D增大导线截面积可减小电阻从而减小输电线上的电能损
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