第三章 4 电能的输送-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册学习手册（人教版）

高中物理选择性必修第二册（人教版） a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，：压器原、副线圈的匝数分别为n1、2。当两 R。为定值电阻，R为滑动变阻器。现将滑动： 点火针间电压大于5000V就会产生电火花， 变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置， 进而点燃燃气，闭合S,下列说法正确的是 观察到电流表A的示数增大了0.2A,电流表 A2的示数增大了0.8A,则下列说法正确的 是() 点火针 A 甲 UN 0 变式训练3题图 3t/×10-2s 50 A.电压表V示数增大 B.电压表V2、V3示数均增大 A.电压表的示数为50V2V C.该变压器起升压作用 B.在正常点燃燃气的情况下，两点火针间 D.滑动变阻器滑片是沿c→d的方向滑动 电压的有效值一定大于5000V 情境拓展 C.当2>100时，才能点燃燃气 n 图甲为家用燃气灶点火装置的电路原理 D.某正弦式交流发电机要产生与图乙相同 图，转换器将直流电转换为图乙所示的正弦 频率的交流电，其线圈在磁场中的转速 式交流电加在理想变压器的原线圈上，设变 为100转/秒 4.电能的输送 材料一定的情况下，只能增加导线的横 知识梳理 截面积。这会导致导线过粗，耗费太多 川知识点1远距离输电 的金属材料，而且给铺设工作带来困难。 (2) 输电导线中的输电电流：在 1.输电的基本要求：可靠、保质、经济。 一定的情况下，根据P=U, 2.输电导线上的能量损失：主要是由输电线 要减小电流，必须 的电阻 产生的，表达式为Q= (3)综合实际因素，远距离输电必须采用变 压输电。 3.降低输电损耗的途径 (1) 输电线的电阻：在输电距离和： 42)学 第三章交变电流。 U2=△U+U3,12=I3=I线。 川知识点2高压输电 (3)￥ 1.输电线上的电压损失 电电流：1会会出 (4) (1)输电线路始端电压U与末端电压U'的 输电线上损耗的功率：P损=I线△U=R线三 差值U-'称为输电线路上的 会R (2)根据欧姆定律：△U= 当输送的电功率一定时，输电电压增大 2.输电线上的功率损失 到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减少 (1)输入功率P与用户消耗功率P的差值 P-P称为输电线路上的 到原来的 。 (2)△P= 例1在远距离送电时，如升压变压器输出 3.用户得到的功率 电压是2000V,输出功率10kW,输电线 (1)输入功率P与输电线损失功率△P的差 总电阻是202，则输电线上损失的功率、 值P-△P为用户得到的功率。 损失的电压和用户得到的功率、得到的电压 (2)P= 分别为多少？ 要点突破 思路点拨 明确如何计算输电线上损失的功率 川要点1远距离输电的基本思路 和电压：变压器输出的电压并不是输电 线损失的电压，是输电线与用户串联后 1.远距离输电的处理思路：应按“发电机→ 的总电压。 升压变压器→远距离输电线→降压变压 器→用电器”的顺序，或从“用电器”倒 推到“发电机”，一步一步进行分析。 2.远距离高压输电的几个基本关系（如图 所示)》 02I2 R线 13U U414 用 P3 3 户 升压变压器 降压变压器 (1)功率关系：P=P2,P=P4,P=P损+P3 (2)电压、电流关系 张0片会片 学(43 N 高中物理选择性必修第二册（人教版） 输电功率的5%，用户使用的电压为U用户= B变式训练① 380V. 发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂 (1)画出输电线路的示意图。 至学校的输电线电阻为R,通过导线的电流： (2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的 为I,学校输入电压为U2,下列计算电线损 匝数比是多少？（使用的变压器是理想 耗的式子不正确的是( 变压器) A只 B.(U-2)2 R 思路点拨 C.PR D.I(U-U2) 发电机的输出功率等于输电线损失 川要点2远距离输电问题的关键 的功率与用户得到的功率之和。分别求 出升压变压器原线圈、副线圈和降压变 1.理清三个回路 压器副线圈中的电流即可求出升压和降 压变压器的原、副线圈的匝数比。 △U- R皱 U414- I !用 s P 3 户 --- 回路1 回路2 回路3 2.抓住两个联系 (1)理想的升压变压器联系了回路1和回路 2,由变压器原理可得线圈1（匝数为 n)和线圈2（匝数为n2)中各个量间 的关系是=m,=2,P=P。 FU22’2n (2)理想的降压变压器联系了回路2和回路 3,由变压器原理可得线圈3（匝数为 3)和线圈4（匝数为n4)中各个量间 的关系是=，=4，P=P。 eU4n4’4n 3.掌握一个守恒 能量守恒关系式：P=P损+P3。 例2某交流发电机输出功率为5×105W,输 出电压为U=1.0x103V,假如输电线的总电 阻R=102,在输电线上损失的电功率等于： 44)学 第三章交变电流。 变式训练② 情境拓展 三峡水利枢纽工程是流域治理开发的关 在扶贫工作中，要给某山村供电，需要 键工程，是中国规模最大的水利工程。水利： 设计输电方案。现有用220V和11kV电压 枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方 输电的两种方案。在输电线的材料、输送距 面。在发电方面，三峡电站安装水轮发电机： 离、输送电功率和线路损耗功率一定的情况 组26台，总装机容量即26台发电机组同时 下，如果用11kV的电压输电，则使用横截 工作时的总发电功率P=1.4x107kW,年平均：面积为16mm2的输电线。那么，在用220V 发电量约为W=8.4×1010kW·h,电站主要向 电压输电时，所用同材质导线的直径应是多 华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的 少？你认为哪一种方案更合适？ 供电紧张局面。(g取10ms2) 阅读上述资料，解答下列问题： (1)若26台发电机组全部发电，要达到年 发电量的要求，每台发电机组平均年发 电时间t为多少天？ (2)将该电站的电能输送到华中地区，输电 功率P=4.5×10°kW,采用超高压输电， 已知输电线总电阻为42，发电机输出 的电压约为U1=18kV,输电线上损耗 的功率为输送电功率的5%，求发电站 的升压变压器原、副线圈的匝数之比1 2和降压变压器原线圈两端的电压U3。 卡口三® 发电厂升压变压器 高压线路 降压变压器居民用电 变式训练2题图 学(45>"4.电能的输送 知识梳理 知识点1 2.发热Pt3.(1)减小 (2)减小输电功率 提高输电电压 知识点2 1.(1)电压损失 (2)R2.(1)功率损失 (2)P r3②)Par光 /P12 要点突破 例1500W:100V:9500W:1900V【解析】通 过输电线的电流：-会9A5A,输电线上损失 的功率为P我=Ir=52×20W=500W,输电线上损失的电 压为U线=1线=5×20V=100V,用户得到的功率为Pm=P P线=10x10W-500W=9500W,用户得到的电压为Um= U升-U我=2000V-100V=1900V。 变式训练1A 例2(1)见解析图 2)0 25 1 【解析】(1)画出输电线路的示意图如图所示。 R线 用 户 例2题答图 第四章 电磁 >"1.电磁振荡 知识梳理 知识点1 1.大小方向3.电感线圈L电容器C4.(1) 0增大减少减弱增强电场能磁场增大0 最大值(2)减小增多减弱磁场电场磁 场电场最大值5.周期性 知识点2 1.完成一次周期性变化2.周期性变化的次数所 用时间周期性变化固有周期固有频率3.2πVLC 2TVLC 参考答案与解析。 (②)升压变压器原线图中的电流为号-500A,输电线 损失的功率为P=5%P-5%x5x105W=2.5×104W,输电线 中的电流为-=V尺-50A,用户回路中的总电流为 L4=Pm户=PP量=1250A,则升压变压器原、副线圈的 0用户0用户 面数化为品个品。，则降压变压器原、周线因 的匝数比为2=4=1250_25 n4I3501 变式训练2(1)9.6天(2)3：100,5.7×105V 情境拓展 0.226m;使用11kV电压输电更合适。【解析】设 电线的输送功率为P,输电电压为U,输电线上的损失 功率为△P,导线长度为L,导线的横截面积为S,电阻 率为p,由电阻定律得Rp片，输电线的箱电电流为上 台，翰电线上的损失功半为4P-Rp片。 由题可知电线的输送功率为P,输电线上的损失功率为 △P,导线长度为L,电阻率为p均相同，则导线的横截 面积S与输电电压U的平方成反比，则S:S2=U:= 2500:1,所以当用11kV的电压输电，则使用横截面积 为16mm2的输电线、220V电压输电时，所用同材质 导线的横截面积为S=16mm×2500=0.04m2,其直径约 为0.226m,所以这样的导线是不行的，故适合用11kV 的电压输电。 振荡与电磁波 要点突破 例1BC【解析】S断开前，电容器C短路，线圈 中电流从上到下，电容器不带电；S断开时，线圈L中 产生自感电动势，阻碍电流减小，给电容器C充电，此 时LC回路中电流i沿顺时针方向（正向）最大；给电 容器充电过程中，电容器带电荷量最大时（a板带负 电)，线圈L中电流减为0。此后，LC回路发生电磁振 荡形成交变电流。综上所述，B、C正确。 变式训练1C 例2BC【解析】电容器放电完毕时，q=0,但此时 i最大，所以磁场能最大，则A错误；电流最小0时， q最多，极板间电场最强，电场能最大，则D错误；同 理分析，B、C正确。 变式训练2AB 35