第3章 4 电能的传输-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案配套PPT课件（教科版）

4　电能的传输 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 学习目标要求 核心素养 知道远距离输电时通常采用高压输电的原因。 1.了解电网供电的有关知识，解释自然现象，解决实际问题。(物理观念) 2.探究电压损失、功率损失的关系。(科学探究) 3.通过科学方法(控制变量法)进行分析，获得结论。(科学思维) 4.体会高压输电知识在实际问题中的应用。(科学态度与责任) 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 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 巩固演练 课时作业 素养达标 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 一 电能输送中的电压损失和电能损耗 1．电能输送的原因 能源资源与____________分布的不均衡。 电力负荷 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 2．输送电路中的电压损失与功率损耗 (1)设输电电流为I，输电线电阻为r，则损失的电压U损＝I·r，损耗的电功率P损＝______。 (2)减小损耗的方法 ①减小输电线的______，即在输电线长度L和材料一定的情况下，增大导线横截面积S来实现。 ②减小__________，由P＝UI知，可以通过提高__________来减小I。 I2r 电阻 输电电流I 输电电压U 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 二 远距离输电系统 1．基本环节 2．电路原理图(如图) 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 三 直流输电 1．直流输电的优点：不存在______和______引起的电能损失。 2．直流输电的基本过程：在发电站区域经变压器升压，由整流设备将______变成________，用高压直流电进行远距离传输，在用户区域由________将直流电变为交流电，经变压器降压送给用户。 电感 电容 交流电 直流电 逆变器 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 3．直流输电示意图 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 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。(　　) √ √ × 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 (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。(　　) × √ 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 2．情景思考 在高压输电线路中，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。 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 输电线上的电压和能量损失 　远距离输电过程中，输电线上不可避免地有电压和能量损失，可通过哪些措施来降低输电线路的损失？ 提示：输电线路上的损失功率为P＝I2r，所以有两个途径可减少电能的损失，一是减少输电线路的电阻；二是减小输电导线中的电流。 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 2．输电线上的电压损失 若用U表示输电线始端电压，U′表示输电线末端电压，则U线＝U－U′或U线＝IR线。 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 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，不再考虑感抗和容抗对交流电路的影响。 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 　某变电站用220 V的电压输电，导线上损失的功率为输送功率的20%。若要使导线上损失的功率降为输送功率的5%，则输电电压应为多少？ [答案]　440 V 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第