第3章 第4节 电能的远距离输送（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案（鲁科版2019）

第4节　电能的远距离输送 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 学科素养 目标要求 物理观念： 1.理解输电线上电能损失的影响因素。 2.了解远距离高压输电的原理。 科学思维： 1.体会降低输电损耗的两个途径，能分析计算高压输电的损耗情况。 2.能分析远距离输电的基本过程，会对基本的远距离输电线路进行定量计算。 3.体会远距离输电的基本要求和电网供电的优点，并能据此设计基本的供电框架图。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课后巩固 素养提升 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 一 采用高压输电的原因 1．输电线上的功率损失：ΔP＝_________，I为输电电流，r为输电线的电阻。 2．降低输电损耗的两个途径 (1)减小输电线的电阻：在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率______的金属材料，还要尽可能________导线的横截面积。 (2)减小输电线中的电流：为减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要________输电电压。 I2r 小 增加 提高 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 4 二 高压交流输电与直流输电 1．远距离输电的基本原理：在发电站内用________变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过________变压器降到所需的电压。 2．高压直流输电系统的工作程序：交变电流升压后输送到整流器，把高压交变电流变换成____________，经由高压直流线路输送到用电地区后，将_______________变换成______________，再经降压变压器降压。 升压 降压 高压直流电流 高压直流电流 高压交流电流 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 三 电能的利用与社会发展 1．________、________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________能源，目前使用的电能，主要来自________、水能、________、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 电动机 二次 热能 原子能 发电机 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 二次二次 6 3．火力发电，是利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能将水加热，产生高压水蒸气，推动汽轮机转动，带动发电机的________转动，将机械能转化为电能，再通过外电路把电能输送出去；水力发电和风力发电则是直接利用水和风带动发电机的______转动，将机械能转化为电能。 4．把电能转换为动力，离不开________。高铁、动力机械等，都是利用电动机的通电线圈受到_________的作用而发生转动，将电能转化为机械能的。 转子 转子 电动机 磁场的力 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 7 √ × √　 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 (4)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。(　　) × 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 2．输电线的总电阻为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________。 U22∶U12 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 降低输电损耗的两个途径 [探究导入]　 如图所示，假定发电厂输出的电压为U，输送功率为P，输电线路中的电流是I，两条导线的总电阻是r(在图中把导线电阻集中画为r)。那么： (1)用户两端的电压是多少？ 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 (2)用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？ 提示：(2)不相等，由能量守恒知，发电厂输出的电能等于用户得到的电能与输电线上损失的电能之和。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 (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？降低功率损耗有哪些途径？ 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 [典例1]　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？ [答案]　(1)2 500 A　 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 (2)在(1)情况下，某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损失的功率为多少？它与输出