第3章 第4节 电能的远距离输送-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步全程学习全书word（鲁科版）

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第4节 电能的远距离输送 学习目标 成长记录 1.知道远距离输电时电能损失的因素，了解高压输 知识点一&要 电的原因。 点一 2.知道高压交流输电与直流输电，了解交变电流从 发电站到用户的输电过程。知道远距离输电线路的 知识点二&要 基本构成，能够对简单的远距离输电线路进行计 点二 算。 3.了解电能的利用与社会发展。 知识点三 基础探究 彩流规念。拿摄前如 )知识梳理 知识点一采用高压输电的原因 1,输电线的电功率损失：损失的电功率P-R,即在输电线上因发热而 损耗的电功率与输电线的电阻R成正比，与电流I的二次方成正比。 2.减小输电时电功率损失的两个途径 (1)减小输电线电阻：可采用电阻率小的材料做导线，如铜、铝等金属 材料；还可增大导线的横截面积，但导线不能过粗。 (2)减小输电导线中的电流：由P=UI可知，在保证输送电功率P不变的 情况下，必须提高输电电压U,才能减小电流I,但实际的输电电压也 不能无限制地提高，进行远距离输电时，要综合考虑输送功率的大小、 技术和经济等各种因素。 知识点二高压交流输电与直流输电 ·独家授权侵权必究。 学科网书城 品牌书店·知名教捕·正版资源 52 xxk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 1.电能的输送：在发电厂（站）内，要用变压器升压，然后向远处送电； 到达目的地后，根据不同的要求，再用隆压变压器经过两三次降压，最 后输送给用户。 2.高压交流输电：除输电线路上的电阻外，电感、电容产生的感抗和容 抗也会造成交流输电线路上的电能和电压损失。此外，现代供电系统 把许多发电站连成一体。构成庞大的交流输电网，这就要求电网中的 各台发电机发出的交变电流并网时必须做到同步，即并联输电线中的 交变电流必须同时达到最大值和最小值，并且交变电流的频率必须相 同，这也是交流输电需要解决的问题。 3.高压直流输电 直流输电适于地下和水下电缆输电，不会受到电感和电容的影响：在 输送相同电功率的电能时，直流输电所用的线材约为交流输电的三分 之二；同时，直流输电杆塔结构也比同容量的交流输电简单，占地面积 小；直流输电时，不需要考虑电网中的各台交流发电机的同步运行问 题。 知识点三电能的利用与社会发展 1.电能的利用 (1)发电机、电动机在工业上的运用，克服了蒸汽机在使用过程中存在 的不少难题，体现出许多优越性。 (2)电能是二次能源，目前使用的电能，主要来自热能、水能、原子能、 风能等其他形式的能量，这些能量转换为电能都离不开发电机。把电 能转换为动力，离不开电动机。 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 2.电能促进社会发展：电能的利用提高了劳动生产率，解放了劳动者。 忽思考与自测 1.思考判断 (1)仅仅从减少能量损失的角度看，输送功率一定的情况下，输电电压 越高，损失的能量越少。（√) (2)在输送功率和输电电压一定，使用同种材料的导线时，越粗的导线 损失的电压越小。（√） (3)一般情况下高压输电的导线是铜、铝而不是银，原因是同种情况下， 使用银材料，输电线损失的功率大。（×) (4)交流输电应用高电压、较小的输电线电阻，即可输送到无穷远处。 (×) (⑤)使用升压变压器和降压变压器进行远距离输电时，用户得到的电 压可以高于发电机输出的电压。（√） (6)若输电电压为U,输电线总电阻为工，则输电损失功率P损琴。( X) 2.思维探究 (1)输电电压与输电线路上损失的电压有何不同？ 答案：输电线路上损失的电压是指降落在输电线电阻上的电压：输电 电压是输电线路两端的总电压，它等于降落在输电线电阻上的电压与 输电线末端的电压之和。 (2)输电电压越高越好吗？ ·独家授权侵权必究 品牌书店·知名教辅·正版资源 学科网书城 燃身边的互联网+教辅专家 答案：输电电压并不是越高越好。输电电压越高，输电线路方面，对导 线的绝缘性能要求越高，安全问题要求也越高，线路修建的费用也会 越高；变压器方面，升压变压器输出的电压越高，变压器在绝缘、结构 方面的制作要求也相应提高。 =台作探究电被要A，根件关键 要点一输电线上电压损失和功率损失 ②问题情境 如图所示，假定发电厂输出的电压为U，输送功率为P，两条导线的总 电阻是r(在图中把导线电阻集中画为r)。 (1)用户两端的电压是多大? 答案：U′=U号r。 (2)用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗? 答案：不相等。 (3)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? 答案：由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，电流通过输电线而 损失电能。其表达式Pm=I2x，r，但P损≠ ⑩归纳拓展 若远距离