2017-2018学年粤教版物理选修3-2（课件+检测）第二章第七节远距离输电 （2份打包）

第二章　交变电流 第七节　远距离输电 学　习　目　标 重　点　难　点 1.了解输电的过程. 2.知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关，理解高压输电的道理. 3.对简单的远距离输电进行定性分析和计算． 重点 1.远距离输电的功率损耗的决定因素. 2.远距离输电的原理及应用． 难点 1.高压交流和高压直流输电的比较. 2.远距离输电的分析和计算. 知识点一　从发电站到用户的输电线路 提炼知识 输电线路的构成． 如图所示，输电过程一般要从发电站开始，经过升压变压器(高压变电所)、传输线路、降压变压器(低压变电所)、再到用户．输送过程中电能的损耗主要来自输电电线上损耗的电能． 判断正误 (1)在远距离输电过程中，电能的损耗全部来自输电电线上电阻的发热．(×) (2)实际输电时，要综合考虑各种因素，如输电功率的大小、距离远近、技术和经济条件等．(√) 小试身手 1．(多选)如图为远距离输电示意图，升压变压器与降压变压器的匝数比分别为1∶100和100∶1，发电站输出电压为u＝250eq \r(2)sin 100πt (V)，下列说法正确的是(　　) A．用户得到的交变电压频率为50 Hz B．用户得到的交流电压有效值为250 V C．用电高峰期升压变压器的输出电压不变 D．输送过程中电能的损耗主要来自变压器原、副线圈的发热 解析：变压器不会改变交流电的频率，选项A正确．由于输电线上有电压的损失， 虽然变压比为1∶100和100∶1，所以用户得到的交流电压有效值小于为250 V，选项B错误．发电站发出的电压是定值，升压变压器的输出电压也是定值，与负载无关，选项C正确．输送过程中电能的损耗主要来自输电线，选项D错误． 答案：AC 知识点二　远距离输电的电能损失 和高压直流输电 提炼知识 1．高压交流输电． (1)电能损失原因：导线有电阻，电流通过时，因发热而损失电能． (2)输电线上的功率损失ΔP＝I2R线． (3)降低输电损耗的两个途径． ①减小输电线的电阻：在输电线长度一定的情况下，选用电阻率小、横截面积大的导线，能减小电阻． ②减小输电导线中的电流：在保证输送功率不变的前提下，提高输电电压，能减小输电电流． 2．高压直流输电． (1)直流输电电路构成． (2)输电过程：在发电站区域经变压器升压，由换流设备将交流变为直流，用高压直流进行远距离传输，在用户区域由换流设备再将直流变为交流，经变压器降压送给用户．直流输电系统只在输电环节是直流发电环节和用电环节是交流． (3)优点：消除感抗、容抗引起的电能损失，线路损耗小． 判断正误 (1)在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小．(×) (2)减小远距离输电导线上的电能损失的唯一方法就是采用高压输电．(×) (3)高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好．(√) 小试身手 2．(多选)远距离输电为了减少输电线上的能量损失可采用的措施有(　　) A．降低导线电阻　　　 B．可加快输电速度 C．可增大输电功率 D．高压输电 解析：在输电电流I输一定的情况下，由公式P输＝Ieq \o\al(2,输)R知，减小导线电阻能减少输电电能损失，故A正确； 加快速度不会减小功率损失，并且也无法增大输电的速度；故B错误；一般来说我们所输送的功率均是一定的，并且增大输电功率的同时，电流也将随之增大，损失的功率同样很大，故C错误；在输电功率P输一定的情况下，U输越大，输电电流I输越小，由公式P输＝Ieq \o\al(2,输)R知，输电电流越小，电能损失越小，所以应该高压输电，故D正确． 答案：AD 拓展一　远距离输电的电能损失分析 1．远距离输电时，为什么输电电压越高，输电电流就越小？ 提示：输电电压与输电电流满足P＝UI，保证向用户提供一定的电功率时，输电电压越高，输电电流就越小． 2．高压输电有没有缺点？输送的电压是不是越高越好？ 提示：高压输电虽然能够减小由于输电线电阻造成的能量损失，但是输电线路上的电容和电感仍然会使输送的能量损失．电压越高，能量损失越小，但是技术难度越大，并不是输送的电压越高越好． 1．输电线路电压、电功率损失分析． (1)对几个电压的理解． 输送电压：输电线始端电压，如图中的U2. 用户电压：最终用户使用的电压，如图中的U4. 损失的电压：输电线始端电压与末端电压的差值(ΔU＝U2－U3)． (2)电压、功率损失原因． ①输电导线上存在电阻；②线路存在感抗和容抗． (3)电压、功率损失分析： 如上图所示，若发电站输出的电功率为P，输出电压为U2，用户得到的功率为P′，输电线末端的电压为U3，则电压损失ΔU＝U2－U3. 此时输电电流为I＝eq \f(P,U2)＝eq \f(P′,U3)＝eq \f(U2－U3,R). P耗＝P－P