内容正文:
第4节 电能的传输
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课时作业·规范训练
课堂 重点探究
课前 自主梳理
课堂 巩固训练
新课程目标 核心素养
1.了解提高输电电压是降低远距离输电损耗的有效途径,会用相关知识解释实际的输电问题。
2.知道远距离输电系统中直流输电和交流输电的优缺点。 1.物理观念:了解电网供电的有关知识。
2.科学思维:探究电压损失、功率损失的关系。
3.科学探究:经历建立远距离输电模型的过程,体会建立理想模型的思维方法。
4.科学态度与责任:理解工程技术要兼顾科学、技术、经济等多种因素,让学生体会直流输电和交流输电知识在实际问题中的应用。
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课前 自主梳理
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电能输送中的电压损失和电能损耗
1.电能输送的必要性:能源资源与_____________的不均衡。
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=__________。都要求线路电阻r和电流I尽可能小。
(2)减小损耗的方法
①减小输电线的电阻即在输电线长度l和材料一定的情况下,__________横截面积S来实现。
②减小输电电流I,由P=UI知,可以通过__________输电电压U来减小I。
知识点一
电力负荷分布
I2r
增大
提高
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远距离输电系统
1.交流供电系统环节:在发电站附近用变压器把电压__________,用输电线送到远方,在用电集中的地方将电压再降低。
2.交流供电系统原理图
知识点二
升高
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直流输电
1.交流输电的局限性:如当交流输电功率很大时,电感、电容引起的电压及电能损失很大;同一电网供电的发电机_________,技术上存在困难等。
2.直流输电的基本流程:当前的直流输电,只有高压输电这个环节使用直流。发电机发出的交流电,通过变压器升高电压,然后使用整流设备使它成为直流电,用输电线把高压直流电输送出去。到了用电地点附近,再使用__________把__________变回到交流电,并通过变压器降压后供用户使用(整流和逆变统称为换流)。
3.直流输电的示意图
知识点三
同步运行
逆变器
直流电
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[课前小练]
思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)输电线上电功率的损失,与输电线的电阻成正比,与输电线电流的平方成正比。( )
(3)使用变压器进行远距离输电,用户得到的电压可以高于发电机输出的电压。( )
(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。( )
(5)现在的大功率输电线路都是交流输电。( )
√
×
√
×
×
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输电线上的电压和能量损失
[思考探究]
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。
要点 1
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例 1
AD
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[针对训练]
1.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?
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答案:440 V
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