《创新课堂》第三章 交变电流 4.电能的输送 高中物理选择性必修第二册（人教版）同步讲练测（教师版+学生版）

4.电能的输送 1.理解远距离输电线上的能量损失与哪些因素有关，知道降低输电线上的能量损失的方法。 2.了解交变电流从发电站到用户的输电过程及简单的电网结构。 3.应用理想变压器、电路知识会对简单的远距离输电线路进行有关分析及计算。 知识点一　降低输电损耗的两个途径 　情境：如图所示为我国的某高压输电线路的局部图，输电电压越高，用电的安全性要求也会越高。 问题：在输电功率及输电距离一定的情况下，根据P＝UI、P＝I2R，说明为什么要采用高压输电？ 1.输送电能的基本要求 （1）可靠：保证供电线路可靠地工作，故障少。 （2）保质：保证电能的质量———电压和　　　稳定。 （3）经济：输电线路建造和运行的费用低，　　　　损耗少。 2.输电线上的功率损失：P＝　　　　，I为输电电流，r为输电线的电阻。 3.降低输电损耗的两个途径 （1）减小输电线的电阻：选用电阻率小的金属材料，还要尽可能增加导线的横截面积。 （2）减小输电导线中的电流：为减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电电压。 4.高压输电 （1）现代远距离输电都采用高压输电。目前我国远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线已采用500 kV和750 kV的超高压，西北电网甚至达到1 100 kV的特高压。 （2）输电电压并不是越高越好。电压越高，对输电线路绝缘性能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，要综合考虑输送功率的大小、距离的远近、技术和经济等要求，选择合适的输电电压。 【易错辨析】 （1）输送到用户两端的电压U'与U、I及r之间的关系为U'＝U－Ir。（　　） （2）由P＝可知输电电压越小，输电线上损失的电功率就越小。（　　） （3）输电的电压越高越好。（　　） （4）通过技术改造，用户得到的电能与发电厂输出的电能可能相等。（　　） 1.输电线上的电压损失ΔU 输电线上的电压损失ΔU是输电线路始端电压U与输电线路末端电压U'的差值，ΔU＝U－U'＝IR线＝R线。 2.输电线上的功率损失ΔP （1）原因：输电线有电阻R线，电流I流过输电线时，电流的热效应引起电功率的损失。 （2）三种计算方式：①ΔP＝I2R线；②ΔP＝ΔUI；③ΔP＝。 3.减少电压损失和功率损失的方法 （1）减小输电线的电阻R线：根据R线＝ρ知，可减小电阻率ρ，目前一般用电阻率较小的铜或铝作为导线材料；也可增大导线的横截面积S，但这要多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难。 （2）减小输电电流I：根据I＝可知，在输送功率P与输电线电阻R线一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输送电流可减小为原来的，输电线上的功率损失将降为原来的，电压损失降为原来的。 【例1】　某变电站用220 V的电压输电，导线上损失的功率为输送功率的20％，现改变输电电压或输电线电阻，使导线上损失的功率为输送功率的5％。 （1）若输电线的电阻不变，输电电压应变为多少？ （2）若输电电压不变，输电线的电阻应变为原来的多少倍？ 尝试解答 易错提醒 功率损失和电压损失的三点提醒 （1）输电电压是指加在高压输电线起始端的电压U，损失电压是指输电线路上的电压降ΔU＝I输R线。 （2）输送功率指电源向输电线提供的总功率，损失功率是输电线上的发热功率（不考虑其他因素）。 （3）输电线上的电流由I输＝计算，注意I输≠。 　〔多选〕（人教版选择性必修第二册P67·T2改编）某发电站输出电功率为P，输电线的总电阻为R，则下列关于输电线上的电压损失和功率损失说法正确的是（　　） A.若输电电压为U，则U损＝ B.若输电电压为U，则P损＝ C.若输电电流为I，则U损＝ D.若输电电流为I，则P损＝I2R 知识点二　电网供电 　　 情境：图甲为我国美丽的三峡大坝一景，三峡电站的年设计发电量88 ... ...