电能的输送2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

第三章交变电流4．电能的输送课前预习反馈

知识点

11．可靠保证供电线路_______工作。2．保质保证供电质量——电压和频率要_______。3．经济线路建造和运行的费用低——成本低，电能损耗_____。输送电能的基本要求正常稳定少知识点

21．输电线上的功率损失ΔP＝_______，I为输电电流，r为输电线的电阻。2．降低输电损耗的两个途径(1)减小输电线的_______：在输电距离一定的情况下，为了减小_______，应当选用___________的金属材料，还要尽可能增加导线的___________。(2)减小输电导线中的_______：为减小输电_______，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电_______。降低输电损耗的两个途径

I2r

电阻电阻电阻率小横截面积电流电流电压『判一判』(1)增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失。()(2)高压输电是通过提高电压、减小输电电流来减少输送电路的发热损耗。()(3)高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好。()√√√『想一想』如图为一高压危险标志，随着电压的增加用电危险性也会跟着增加，那为什么还要采用高压输电？答案：采用高压输电，可减小输电线上的电能损失。知识点

31．远距离输电基本原理在发电站内用_______变压器，然后进行远距离输电，在用电区域通过_______变压器降到所需的电压。2．电网通过网状的输电线、_______，将许多电厂和广大用户_________，形成的全国性或地区性的输电网络。电网供电升压降压变电站连接起来『判一判』(4)从发电厂发出的电输送到用户均需要采用高压输电。()(5)使用升压变压器和降压变压器进行远距离输电时，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压。()(6)远距离输电时，若升压变压器匝数比为1∶n，降压变压器匝数比为n∶1，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等。()×√×『选一选』如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压恒定、输电线上的电阻不变。若在傍晚用电的高峰期，则可以判定()A．发电厂的输出功率不变B．输电线上损失的功率增大C．输电线上损耗的电压减小D．用户获得的电压增大答案：B解析：在傍晚用电的高峰期，用户区消耗的功率变大，则发电厂的输出功率变大，输电电流变大，根据U线＝IR线以及P线＝I2R线可知，输电线上损失的功率和电压均变大，降压变压器输入电压减小，则输出电压也减小，即用户得到的电压减小。故选B。课内互动探究探究

降低输电损耗的两个途径要|点|提|炼3．减小输电线路上功率损失的方法主要有两种①减小输电线长度l：由于输电距离一定，所以在实际中不可能用减小l来减小R。②减小电阻率ρ：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料。③增大导线的横截面积S：这要耗费更多金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难。①减小输送功率P：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的。1．(2023·贵州镇远县高二期中)用一台型号为AED6500S的柴油发电机给灾民临时安置区供电，输电线路示意图如图所示，发电机规格如下表所示。该发电机到安置区的距离x＝500m，输电线路中火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻r＝8×10－5Ω，安置区家用电器的总功率P＝55kW，若这些额定电压U＝220V的家用电器都正常工作，求：典|例|剖|析型号AED6500S输出电压范围220V～300V最大输出功率60kW(1)输电线路中的电流；(2)发电机的实际输出电压；(3)在输电线路上损失的电功率。答案：(1)250A

(2)240V

(3)5kW(2)发电机的实际输出电压为U发电机＝IR线＋U，R线＝2xr，代入相关数据求得U发电机＝240V。(3)在输电线路上损失的电功率为P线＝ΔUI＝(U发电机－U)I＝(240－220)×250W＝5kW。输电线上电压和功率损失的计算方法(2024·河南驻马店高二期末)我国特高压输电技术在世界上处于领先地位。特高压输电是指直流电压在800kV以上或交流电压在1000kV以上进行的电能输送，特高压输电可使输送中的电能损耗大幅降低。假若采用550kV超高压从A处向B处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP，在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为ΔP′，不考虑其他因素的影响，则()对点训练❶答案：C探究

远距离输电电路及基本关系1．根据实际输电情况作出电路图画出远距离输电的电路图，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置。如图所示。要|点|提|炼2．根据电路图分析求解以变压器为界将整个电路划分为三个独立的回路(电源回路、输电回路、用户回路)，每个回路的相关问题都可以用欧姆定律、串并联电路的特点和电功、电功率的公式等进行计算求解。(1)第1个回路：P1＝U1I1。②电压关系，U2＝ΔU＋U3③功率关系，P2＝ΔP＋P3，P3＝U3I3，P2＝U2I2(3)第3个回路：P4＝U4I4。2．(2024·江苏徐州高二期中)某水电站到用户之间要进行远距离输电，水电站发电机输出功率为2×105W，输出电压250V，采用理想变压器输电，所用输电线的总电阻为16Ω，输电线上损失的功率为发电机输出功率的5%。用户所需要的电压为220V，求：(1)输电线上通过的电流为多少；(2)降压变压器原、副线圈匝数比为多少。典|例|剖|析解析：(1)升压变压器输出功率P1＝P2＝2×105W，输电线上损失的功率P损＝P2×5%＝1×104W，远距离输电问题的四个关键(1)画出一个模型——远距离输电模型图。(2)抓住输电的两端——电源和用电器。(3)分析两条导线——输电导线。(4)研究两次电压变换——升压和降压。(多选)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压U1和输电线的电阻R均不变。随着发电厂输出功率的增大，下列说法正确的有()A．升压变压器的输出电压U2增大B．降压变压器的输出电压U4增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大答案：CD对点训练❷课堂小结易错辨析警示易错点：不能区分输电电压和输电线上损失的电压

(2024·湖南张家界高二上期末)中央电视台某节目多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重的问题，不利于国家扶贫政策的展开，为减少远距离输电的损耗，某发电站采用高压向外输送电能。若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R。则下列说法正确的是()案例易错分析：输电电压为升压变压器的输出电压，要注意与输电线上损失的电压的区别。答案：B课堂达标检测一、降低输电损耗的两个途径1．关于减小远距离输电线上的功率损失，下列说法正确的是()B．由P＝IU知，应降低输电电压，减小输电电流C．由P＝I2R知，应减小导线电阻或减小输电电流D．上述说法均不对答案：C2．(2024·陕西西安市阎良区关山中学高二期中)供电站向远距离的某单位输送电能，若输送的电功率保持不变，将输电电压提高到原来的10倍，以下判断中正确的是()A．输电电流为原来的10倍B．输电导线上损失的电压为原来的10倍答案：D二、电网供电3．(多选)(2024·广西高二开学考试)某小型发电厂向用户输电，输送电路简化如图所示，发电厂输出的功率和电压分别为P和U，输送电路消耗的功率和电压分别为ΔP和ΔU，用户得到的功率和电压分别为P′和U′，输送电路的总电阻为R，电流为I。以下各物理量关系正确的是()答案：BC4．(2024·福建福州高二开学考试)水力发电是获得清洁能源的重要途径之一、有一条河流，水的流量为Q＝2m3/s，落差h＝5m，水的密度为ρ＝1.0×103kg/m3，现利用其发电，若发电机的总效率为η1＝60%，输出电压为U1＝240V，输电线的总电阻为R＝100Ω，为满足用电的需求，使用户获得220V的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值为η2＝6%。