【步步高 学案导学设计】高中物理 3.5 高压输电学案 新人教版选修11.doc

3.5 高压输电学习目标定位1.了解为什么要用高压输电.2.知道减少远距离输送电能损失的主要途径.3.了解电网供电的优点，了解输电的新技术一、远距离输电的电能损失1影响电能损失的因素：输电线的电阻越大，输电线上通过的电流越大，在输电线上产生的热量就越多，损失的电能越多2减少输电线路上的损耗的方法(1)减小输送线路的电阻；(2)减小输送线路的电流3降低导线电阻的方法：选择导电性能好的材料做导线，且使导线粗一些4降低输电电流的方法：在输送功率不变的情况下，提高(填“提高”或“降低”)输送电压，输电线中的电流就会减小二、电网供电1将多个电厂发的电通过输电线、变电站连接起来，形成全国性或地区性输电网络，叫做电网2电网供电的优点是：(1)节约成本，提高效益；(2)使电力的供应更可靠、质量更高.一、远距离输电问题设计1葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能，发电功率可达271.5 万千瓦，从葛洲坝电站发出的电输送到武汉、上海等地，在如此远距离输电过程中，主要需考虑哪些方面的问题？答案输电导线上电能的损失2远距离输电中，通常是通过架设很高的、很粗的高压电线把电能输送到目的地的，远距离输电为什么要用高电压？答案输送功率一定时，提高输送电压，可以减小导线中的电流，从而减小损失的功率要点提炼1电能损失的原因：电流的热效应2减少电能输送时损失的途径(1)降低导线电阻选择导电性能好的材料做导线增加导线的横截面积降低导线电阻的措施的局限性：电阻率较小的金属一般比较贵重；导线横截面积增大不仅增加材料消耗，还会给架线工作增大困难(2)降低输电电流提高输电电压由pui知，在输送功率不变的情况下，减小电流就必须增大电压由pui和p热i2r可知，在p不变的情况下，电压提高一倍，热损耗功率将会减少为原来的.3远距离输电过程的示意图(如图1所示)图1理想变压器：p1p2，p3p4，p2p3p损4输电线上的功率损失和电压损失(1)输电线上的功率损失设输电线电阻为r线，输电线上的电流为i线，则功率损失p损ir线(2)输电线上的电压损失u表示电压损失，u表示输电线始端电压，u表示输电线末端电压，那么有uuu.说明输电导线上损失的电能和输出电压的平方成反比，输出电压提高为原来的n倍，导线上电能的损失就减为原来的.二、电网供电及其作用1电网的定义：将多个电厂发的电通过输电线、变压器连接起来，形成全国性或地区性输电网络，这就是电网2电网供电的作用(1)可以在一些能源产地使用大容量的发电机组，减少发电设施的重复建设，降低运输一次能源的成本，获得最大的经济利益；(2)可以保证发电和供电系统的安全与可靠，调整不同地区电力供需平衡，保障供电的质量；(3)使用电网，可以根据火电、水电、核电的特点，合理的调度电力，使电力供应更加可靠、质量更高一、输电线路功率损失的计算例1关于减少远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是()a由功率p，应降低输电电压，或增大导线电阻b由piu，应降低输电电压，或减小输电电流c由pi2r，应减小导线电阻，或减小输电电流d上述说法均不对解析解此题关键是分清u是输电电压，而不是输电线上的电阻引起的电压降落，故c正确，a、b、d错答案c例2输电导线的电阻为r，输送电功率为p.现在分别用u1和u2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为()au1u2 buucuu du2u1解析由pui得输电线中的电流i.输电线中损失的功率p损i2rr.即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，损失的功率与输电电压的平方成反比，所以p损1p损2uu.答案c二、远距离输电例3某电站发电机组的总输出功率为440 kw，现用220 v的电压，用铝导线将其送到离电站10 km远的工厂，要求电能输送过程中的损耗为输出功率的10%，求铝导线的总电阻应为多大？解析由pui可求出输送电能的电流，i a2 000 a，由p损i2r可求出铝导线的总电阻，r 1.1102 .答案1.1102 1(输电线路的功率损失)远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是()a输电线上的电压损失跟输电电压成正比b输电线上的功率损失跟输电电压的平方成正比c输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比d输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比答案cd解析此题容易犯的错误是将输电电压与损失电压相混，由p而错选选项b.正确的思路是由i线可知ur线，故选项a错误；pr线，故选项c正确；由p知，选项d正确2(输电线材料的选择)关于远距离输电，下列说法中正确的是()a高压输电可以减少输电线上的功率损失，因此输电电压可以无限大b因为铜的电阻率比较小，因此远距离输电中常使用铜作为输电线材料c远距离输电中使用铝导线作为输电线材料，并且不需要包裹绝缘材料d增大导线截面积可减小电阻从而减小输电线上的电能损失，因此输电线为一根粗导线答案c解析远距离输电用裸露的铝导线高电压输电，并且是由多股导线缠绕而成以增大导线截面积因受到多种制约，输电电压不能无限增大故选c.3(远距离输电的特点)远距离输电要采用()a低压输电 b高压输电c强电流输电 d弱电流输电答案bd4(远距离输电的综合计算)通过相同材料制成的导线向同一用户输送10 kw的电功率，如在输送电压为110 v和220 v两种情况下输电线上损失的电能相同，那么