3.4 电能的输送 导学案-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

物理选必二 第一章安培力与洛伦兹力 自学探究学案 学习内容：3.4电能的输送 主备:闲云 时间 ： 2月28日 班 级 姓名 教学目标-科学素养 物理观念：1. 知道远距离输电时输电线的损耗与哪些因素有关，理解高压输电的道理． 2．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. 3. 知道电能输送的基本要求及电网供电的优点． 科学思维：通过降低输电损耗的分析，体会科学思维的在构建物理模型中的重要作用。。 科学探究: 培养学生运用物理规律和公式分析解决实际问题的能力。 科学态度与价值观：通过对简单的远距离输电线路分析与计算，体会科技对社会发展的推动作用，培养学生学以致用的思想。 自主学习（认真阅读课本，独立思考，相信你一定行﹗） 一．输送电能的基本要求 (1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有 ． (2)保质：保证电能的质量 和 稳定． (3)经济：输电线路建造和运行的 低、 损耗少． 二．降低输电损耗的两个途径 假定输电线路中的电流是I，发电厂输出电压为U,用户端的 电压是，两条输电导线的总电阻是r.在图中输电线的电 阻集中画为一个电阻r.输电线损失的电功率为 (1)输电线上的功率损失：ΔP ＝ ，I为输电电流，r为输电线的电阻． (2)降低输电损耗的两个途径[来源:学科网] 1.减小输电线的 ： 在输电距离一定的情况下，为了减小 ，应当选用 的金属材料，还要尽可能增加导线的 ． 2.减小输电导线中的 ： 思考讨论： 1 在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的，线路上损失的功率减为原来的几分之一？ ②在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的，线路上损失的功率减为原来的几分之一？ ③通过对第①②两问的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效？ ④在保证用户的电功率的前提下，怎样才能减小输电电流？ 要保证向用户提供一定的电功率，就要 ． 三．远距离高压输电 （1）．远距离输电的基本电路：如图所示． 在发电站内用 变压器 ，然后 进行远距离输电，在用电区域通过 变压器降压降到所需的电压． （2）.电路分析： 1.三个回路：回路1 ，回路2 ，回路3 . 2.几个电压： ①发电电压：发电机输出的电压，如图中的 ； ②输电电压：输电线始端电压，既升压变压器的输出电压，如图中的 ； ③用户电压：最终用户得到的电压，如图中的 ； ④损失电压：输电线始端电压与末端电压的差值，既输电线上的电压， 如图中的 ； 3.远距离输电的基本关系(如上图所示)： ①功率关系：P1＝,P1＝P2，P3＝P4=P用，P2＝＋P3。 ②电压关系：＝ ，＝ ，U2＝ΔU＋U3。 ③电流关系：＝ ，＝ ，I2＝I3＝I线。 ④输电电流：I线＝＝＝=。 ⑤功率损失：P损＝I线ΔU＝IR线＝2R线。 ⑥输电导线上的电压损失：ΔU＝I线R线＝U2－U3 （3）．高压输电 1.现代远距离输电的电压都 ，目前我国远距离送电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线已经采用500 kV和750 kV的超高压，西北电网甚至达到 的特高压． 2.高压输电也不是越高越好．电压越高，对输电线路 和变压器的要求就越高，线路修建费用会增多． 3.实际输送电能时要综合考虑 、距离、技术和经济等要求选择合适的电压． 四．电网供电 （1）．电网：通过 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． （2）．电网输电的优点 1.降低一次能源的 ，获得最大的 ． 2.减小断电的风险，调剂 电力供需的平衡． 3.合理 电力，使电力的供应更加可靠，质量更高． 强化练习 1．中央电视台某节目多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重的问题，不利于国家扶贫政策的展开，为减少远距离输电的损耗，某发电站采用高压向外输送电能。若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R。则下列说法正确的是( ) A．输电线上的电流I＝ B．输电线上的电流I＝ C．输电线上损失的功率 D．输电电压提高一倍