(教参)第三章 4 电能的输送-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

4　电能的输送 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江选考 知道远距离输电时通常采用高压输电的原因 科学探究：探讨远距离输电中导致电能损耗的因素 1．理解远距离输电线上的能量损失与哪些因素有关 2．应用理想变压器、电路知识对简单的远距离输电线路进行定量计算 3．了解交变电流从发电站到用户的输电过程 (见学生用书P61) 知识点一　降低输电损耗的两个途径 1．输送电能的基本要求 (1)可靠：指供电线路可靠地工作，故障少。 (2)保质：保证电能的质量——电压和频率稳定。 (3)经济：指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少。 2．降低输电损耗的两个途径 (1)减小输电线上的电压损失 输电电路如图所示，输电线上的电压损失ΔU＝U－U′＝Ir＝r，其中I为输电线上的电流，r为输电线的电阻，P为输入功率。 (2)减小输电线上的功率损失 ①输电线上的功率损失ΔP＝I2r。 ②输电线上的功率损失还可以表示为ΔP＝ΔU·I或ΔP＝，其中ΔU为输电线上的电压损失。 (3)减小输电线上电压损失和功率损失的方法 ①减小输电线的电阻r：根据r＝ρ可知，可选用电阻率小的金属材料，目前一般用铜或铝作为输电导线的材料；也可增大导线的横截面积S，但过粗的导线会耗费太多的金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难。 ②减小输电线中的电流I：根据I＝，在输送功率P一定、输电线电阻r一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输送电流可减小到原来的，输电线上的功率损耗将降为原来的。 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)在输电导线电阻一定的情况下，提高输电电压，能降低输电损耗。(　√　) (2)在输电导线电阻一定的情况下，增大输电电流，能降低输电损耗。(　　) (3)在输电电压一定的情况下，减小输电导线电阻，能降低输电损耗。(　√　) 2．思考题：由P＝UI知，为了降低输电线上的功率损失，应减小输送电压。这个说法正确吗？为什么？ 答案：不正确。因为输电线上的功率损失ΔP＝ΔU·I，其中I为输电线上的电流，ΔU为输电线上的电压损失，而非输送电压U。 知识点二　电网供电 1．远距离输电的基本原理：在发电站内用升压变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过降压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。 3．电网输电的优点 (1)降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益。 (2)减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡。 (3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高。 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)远距离输电时，通过升压变压器升压，能提高输送电压。(　√　) (2)远距离输电时，升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压。(　　) (3)远距离输电时，升压变压器的输出电压一般大于降压变压器的输入电压。(　√　) 2．思考题：在用电高峰期，家里的灯会变亮还是变暗？ 答案：变暗。 (见学生用书P62) 　　 类型一　输电线上的电压、功率损失 (多选)发电厂输送电压为U1，发电厂到学校的输电导线总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，则下列输电导线上损耗的功率表示正确的是(　BCD　) A． B． C．I2R　 D．I(U1－U2) 解析：导线上损失的电压U损＝U1－U2，输电电流为I，导线电阻为R，导线上损失的功率P＝＝，B正确；导线上损失的功率P＝I2R，C正确；导线上损失的功率P＝U损I＝(U1－U2)I，D正确；P＝不是导线上损失的功率，故A错误。 1．供电站向远方送电，输送的电功率恒定，若将输电电压提高到原来的4倍，下列判断中正确的是(　D　) A．输电电流为原来的4倍 B．输电导线上损失的电压为原来的4倍 C．输电导线上损失的功率为原来的 D．输电导线上损失的功率为原来的 解析：因为输电功率不变，输电电压提高到原来的4倍，由I＝，输电电流变为原来的，A错误；根据ΔU＝IR可知，损失的电压变为原来的，B错误；根据ΔP＝I2R可得，损失的功率变为原来的，C错误，D正确。 2．三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？ (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？它与输出功率的比值是多少？ (3)若将输出电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？某处与电站间每根输电线的电阻仍为10欧，输电线上损失的功率又为多少？它与输出功率的比值是多少？ 答案：(1)2 500 A　(2)1.25×108 W　　(3)1 000 A　2×107 W　 解析：(1)由P＝UI得I＝＝