粤教版高中物理选修3-2第二章交变电流第七节远距离输电学案

第七节　远距离输电 学习目标 重点难点 1．了解远距离输电的原理． 2．理解U输、U线、U用、P输、P线、P用、I输、I线、I用的概念及相互关系． 重点：（1）理论分析如何减少输电过程的电能损失． （2）远距离输电的原理． 难点：输电线路中电压、电流及电损的关系和计算． 一、从发电站到用户的输电线路 1．大型发电机发出十几千伏的电压，在发电站区域通过变压器升高到几十万伏，然后进行远距离输电，当电能被输送到用电区域后，再根据不同的用电需求，用变压器将电压降低，这就是远距离输电． 2．实验表明：在输电导线的电阻不变的前提下，提高输电的电压，减小输电电流，可以达到减少输电过程中的功率损耗、更有效地输送电能的目的． 预习交流1 我国城镇和农村电网的低压改造已基本结束，低压改造使我国广大城乡居民获得了实惠．农村电网改造前，某些村庄经常出现以下现象（离变压器较远的用户）：（1）电灯不亮，达不到额定功率，换额定功率越大的灯泡越是不亮；（2）日光灯不能启动；（3）洗衣机转动力度小等．尤其是过节时现象更明显，这是为什么呢？ 输送电能的高压线 答案：因为电能在输送中存在电压损失和电能损失． 低压输电线较细，电阻较大，导线的电压降较大，致使用户末端电压远低于额定电压（有时甚至不高于160 V）．到了过节的时候，各家用电器增多，所有用电器都并联，总电阻会更小，线路电流更大，输电导线上分得的电压变多，致使用户电压降低，就会出现上述现象．经过低压改造后，换上了合格的输电导线，以上现象就不明显了． 二、为什么要采用高压输电 1．电功率损失：输电导线上有电阻，当电流通过时，由于电流的热效应会引起电功率的损失．可以考虑通过减小输电导线的电阻或减小输送电流来减少电功率的损失． 2．高压输电：减小电阻要增粗导线，增粗导线又带来两个不利：其一，耗费更多的金属材料；其二：会使导线太重，给架线带来很大困难．只有采用小电流输电才会避免上述问题，在保证输送功率不变的情况下，减小电流必须靠提升电压来实现． 预习交流2 现在大功率输电采用直流输电好还是交流输电好？ 答案：直流输电，直流输电比交流输电损耗少． 一、输电线上的电压损失 假定两条输电线的总电阻为r，在如图所示的输电示意图中等效画为r，输送的功率为P，发电厂输出的电压为U1，则输电线上损失的电压为多少．怎样减小输电线上损失的电压呢？ 答案：由得，