人教版选修11 高压输电 第1课时 学案.docx

3.5 高压输电学习目标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，了解输电的新技术重点：知道减少远距离输送电能损失的主要途径.难点：了解为什么要用高压输电预习新课：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.知识探究一、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、质量更高例题一、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二、远距离输电例2.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 作业：1如图所示为远距离输电的电路原理图，下列判断正确的是()au1u2bu2u3 ci4i2解析：选d在远距离输电的过程中，第一级为升压过程，故u1i2，a错误，d正确；由部分电路欧姆定律可得u3u2i2r线，b错误；由于第二级为降压过程，故u3u4，由u3i2u4i4，可知i2i4，c错误。2多选在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么()a输电线路上损失的电压与输送电流成正比b输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大c输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比d输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比解析：选ac输电线路上损失电压uir，在r一定时，u和i成正比，a正确；若u越高，i越小，那么u越小，b错误；输电线路上损失的功率pi2r，当p一定时，i，所以pr，即p和u的平方成反比，跟i的平方成正比，a、c正确，d错误。3图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器t的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在t的原线圈两端接入一电压uumsin t的交流电源，若输送电功率为p，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为()a.b. c4r d4r解析：选c升压变压器t的原线圈两端电压的有效值为u1；由变压关系可得，则u2；因为输送电功率为p，输电线中的电流为i2，则输电线上损失的电功率为pi(2r)，故选项c正确。4远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为u1、u2，电流分别为i1、i2，输电线上的电阻为r。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是()a.bi2 ci1u1ir di1u1i2u2解析：选d对理想变压器来说，输出功率决定输入功率，两者总相等，d正确；对只有一组副线圈的理想变压器来说，通过原、副