第3章 第4节 远距离输电（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（粤教版2019）

第四节　远距离输电 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 学习目标 核心素养和关键能力 1.知道电能输送的基本要求及电网供电的优点。 2.知道远距离输电时输电线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。 物理观念：输入功率、路损功率、输出功率、发电机回路、输送回路、输出回路 科学思维：(1)体会远距离输电的基本要求和电网供电的优点，并能据此设计供电框架图 (2)利用输电规律进行远距离输电的定量计算 科学探究：探究远距离输电降低输电损耗的两个途径 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [知识梳理] 一、远距离输电中的电功率和电压损耗 两种损失 原因分析 大小表示 减小办法 电压损失 导线自身存在 U损＝ 减小 减小I 功率损失 电流的 P损＝ 减小 减小r 电阻r Ir r 热效应 I2r I 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 横截面积 输电电流 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 三、直流输电 1．采用高压直流输电的原因 当交流输电功率很大时，导线的 、与附近导线产生 引起的电压及电能损失很大；同一电网供电的发电机同步运行，技术上也很难实现。 2．直流输电的使用环节：现代的直流输电，只有输电这个环节使用高压直流，发电、用电及升、降电压仍然使用交变电流，发电机产生的交变电流经变压器升压后，由换流设备将交变电流变为 ， 经远距离传输后，再由换流设备将直流电流转换为 。 自感 互感 直流电流 高压直流 交变电流 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [自主评价] 1．判断正误 (1)仅仅从减少能量损耗的角度看，输送功率一定的情况下，输电电压越高，损耗的能量越少。( ) (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)从发电厂发出的电输送到用户均需要采用高压输电。( ) √ √ × 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 (4)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。( ) (5)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。( ) √ × 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 2．情景思考 如图为一高压输电线路，随着电压的增 加，用电危险性也会跟着增加，为什么 还要采用高压输电？  提示：输电功率P＝UI，在输送功率一定的情况下，提高输电电压，可减小输电电流，从而减少输电线上的电能损失。 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 提示：(1)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。 (2)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。 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 4．注意：交流输电时，导线不但有电阻，还有线路的电感、电容产生的感抗和容抗，但高中阶段计算中，可将输电线看作纯电阻电路，不考虑感抗和容抗对交流电路的影响。 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [答案]　C 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [答案]　440 V 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 答案：B 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 答案：BC 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 1．远距离输电的几个基本关系式 粤