第三章 第四节 电能的输送-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修2同步课堂高效讲义配套课件（人教版）

物理 选择性必修第二册（人教） 第三章 第四节 电能的输送 预习新知，落实必备知识 导学第一步 电阻 电流 横截面积 电阻率 输电电压 升压 降压 √ × √ × √ 课堂探究，培优关键能力 导学第二步 课下培优巩固练（十三） 课标要求 核心素养 知道远距离输电时通常采用高压输电的原因。 1.物理观念：知道交变电流从发电站到 用户的输电过程。 2.科学思维：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 行计算；理解远距离输电时决定电能损 耗的因素，理解高压输电的原因。 3.科学态度与责任：有学习和研究电能 的输送的兴趣和内在动机。 一、降低输电损耗的两个途径 要减少输电线路上的功率损失，由公式P损＝I2R线知，必须减小输电线 或减小输电 。 1．减小输电线的电阻：从R＝ρ eq \f(l,S) 看，在输电距离一定的情况下，可以增大导线的 ，但过粗的导线会耗费太多的金属材料，同时也给铺设线路带来困难；除此之外还可以选用 较小的导体。 2．减小输电导线中的电流：从公式P＝IU来看，在保证功率不改变的情况下，要减小输送电流就必须提高 。 二、电网供电 1．远距离输电基本原理：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．电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络。 【概念辨析·试身手】 (1)输电线上电功率的损失，与输电线的电阻成正比，与输电线电流的二次方 成正比。( ) (2)由P＝ eq \f(U 2,r) 可知，输电电压越小，输电线上电功率的损失就越小。( ) (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)用高压输电是为了降低输电线上的电损。( ) 要点一 | 输电线上功率和电压损失的计算 【要点培优】 1．输电线上的电功率损失 (1)原因：输电导线有电阻R线，电流流过输电线时，电流的热效应引起电功率的损失。 (2)计算式：①P线＝I 2R线；②P线＝IU线；③P线＝2),\s\do1(线)) eq \f(U ,R线) 。 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。 3．电压损失与输电电压的关系 如果远距离输电的电功率P不变，输电电压为U，输电导线电阻为R线，则输电导线上发热损失的功率P损＝I2R线＝ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P ,U ))) 2R线，因此输电电压若提高到nU，则P损将减为原来的 eq \f(1,n2) 。 [思考·探究] 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)。 探究：(1)用户两端的电压是多大？ (2)输电线上功率损失的主要原因是什么？ 提示：(1)U′＝U－ΔU＝U－ eq \f(P,U) R。 (2)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。 【应用培优】 [例1] (多选)如图是远距离输电的示意图，两个变压器均为理想变压器，输电导线的总电阻为R，升压变压器匝数比为n1∶n2，发电机输出的电功率为P，输出电压为U，导线上损失的功率为P损，用户得到的功率为P用，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，输电线上输送的电流大小为I。下列判断正确的是(　　 ) A．输电线上电流大小为I＝ eq \f(n2P,n1U1) B.输电线上损失的电压为U损＝ eq \f(n1PR,n2U1) C．输电线上损失的功率P损＝2),\s\do1(1)) eq \f(n P,n eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)) U eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) ) R D．用户得到的功率P用＝P－2),\s\do1(1)) eq \f(nP 2,n eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)) U eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) ) R 解析：选BD。对于理想变压器有U＝U1，P＝UI1＝U2I2， eq \f(U1,U2) ＝ eq \f(n1,n2) ，解得I2＝ eq \f(n1P,n2U1) ＝I，故A错误；输电线上损失的电压U损＝I2R＝ eq \f(n1PR