第3章 第4节　电能的远距离输送（课件 学案 练习）高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册

第4节　电能的远距离输送(强基课—逐点理清物理观念) 课标要求 学习目标 知道远距离输电时通常采用高压输电的原因。 1.掌握高压交流输电、高压直流输电的概念。2.会应用整体法、隔离法求解远距离输电问题。3.会利用模型解决远距离输电问题。4.知道生活中的远距离输电问题。 逐点清(一) 采用高压输电的原因 [多维度理解] 1．输电损失：电流流过输电导线时，因电流的热效应损失的电功率P＝_____。要减小输电时的电功率损失，需要减小_____和_____。 2．降低输电损失的两个途径 (1)要减小输电线的电阻，从R＝ρ看，在输电线长度一定的情况下，可以增大导线的_____，但过粗的导线会耗费更多的金属材料，同时也给架线施工带来很大困难；还可以选用_____较小的材料做导线。 (2)从公式P＝IU来看，在保证输送电功率不变的情况下，要减小输送电流就必须提高_____。 3．电容与电感对交流输电线路的影响 (1)电容器具有“_____”的特性。 (2)电感器具有“_____”或“通低频、通直流、阻高频”的特性。 　　 1．计算功率损失的四种方法 (1)ΔP＝I2R，I为输电线中的电流，R为输电线的电阻。 (2)ΔP＝R，P为远距离输电的输送功率，U为输电电压，R为输电线的电阻。 (3)ΔP＝，ΔU为输电线上损失的电压，R为输电线的电阻。 (4)ΔP＝ΔU·I，ΔU为输电线上损失的电压，I为输电线中的电流。 2．降低输电损耗的途径 [全方位练明] 1．判断下列说法是否正确。 (1)远距离输送交变电流时，导线的电阻是影响电压损失的因素之一。(　　) (2)输电电压越高越好。(　　) (3)在电能的输送过程中，U为输电电压，r为输电线电阻，则输电线中电流为I＝。(　　) 2．发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电导线电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，对输电导线上损耗的功率表达不正确的是(　　) A.　 B． C．I2R D．I(U1－U2) 3．假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV 的特高压输电，不考虑其他因素的影响。则(　　) A．输电电流变为原来的2倍 B．输电线上降落的电压将变为原来的2倍 C．输电线上降落的电压将变为原来的 D．输电线上损耗的电功率将变为原来的 逐点清(二) 高压交流输电与直流输电 [多维度理解] 1．高压交流输电 (1)基本环节 (2)电路原理图 2．高压直流输电 (1)工作程序 交变电流升压后输送到_____，把高压交变电流变换成高压直流电流，经由高压直流线路输送到用电地区后，通过逆变器将高压直流电流变换成高压交变电流，再经降压变压器降压。实际上直流输电系统只在输电这个环节是_____，发电环节和用电环节仍是_____，输电过程中只用两根导线。 (2)节省材料，输电结构简单，占地面积小。 (3)不存在感抗和容抗引起的损耗。 (4)不需要考虑电网中的各台交流发电机的同步运行问题。 　　 1．高压输电过程的几个电压的区别 (1)输送电压：输电线始端电压，如图中的U2。 (2)用户电压：最终用户得到的电压，如图中的U4。 (3)损失电压： ①表示形式：输电线始端电压与末端电压的差值，即ΔU＝U2－U3＝I2R。 ②形成原因：输电线上的电压损失原因是输电线有电阻，电流通过输电线时，会在线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压比始端电压低。 2．输电过程的几个基本关系 (1)功率关系：P1＝P2，P2＝P线＋P3，P3＝P4。 (2)电压、电流关系： ＝＝，＝＝，U2＝ΔU＋U3， I2＝I3＝I线。 (3)输电电流：I线＝＝＝。 (4)输电导线上损耗的电功率： P线＝I线ΔU＝I线2R线＝2R线。 [典例]　有一台内阻为1 Ω的发电机，为一个学校提供照明用电，如图所示，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻R＝4 Ω。全校共22个班，每班有“220 V　40 W”的灯6 ... ...