山东省聊城四中人教版物理选修3-2 552 高压输电 学案(无答案)

学习内容学习目标1．知道“便于远距离输送”是电能的优点。

2．知道电能输送过程中有功率损失和电压损失，理解降低这两种损失的途径。

3．知道输电过程的环节，并能够画出示意图，根据示意图会进行简单的计算。

4．了解电网供电的优点。

学习重点影响远距离输电损失的因素，理解高压输电可减少功率损失。

学习难点理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU。

学习指导【课前自学】1.用导线把电源和用电设备连起来，就可以输送电能，这是电能的一个突出优点。

输送电能的基本要求是：__________、__________、____________2.输电线上的功率损失输电线上有电阻R,由电阻定律知R=__________,当l很长时,R很大,设输电线中电流为I,则电线中电阻将消耗功率ΔP,ΔP=_________,可见ΔP会很大.3.减小输电线上功率损失的方法(1)减小输电线上的电阻：即_________导线横截面积和用电阻率ρ_________的材料,这种方法在实际生产中效果有限.(2)减小输电电流,在输出功率不变时,由P=_________知可提高_________来减小I.4.输电线上的电压损失输电线上电阻两端电压ΔU=_________,这样用户得到电压U′=_________,即ΔU=_________是导线中电压损失.5.减小输电线上的电压损失的方法(1)减小输电线上的电阻：可用横截面积_________的导线和ρ较_________的材料.但横截面积不能无限增大.(2)减小输电电流(同上).总之,在远距离输电时必须采用_________电压,以减小输出_________,减小功率损失和电压损失【自主﹒合作﹒探究】一、电能的输送1．电能输送的优点：2．输送电能的基本要求二、输电的模型三、降低能耗的两个途径思考：远距离大功率输电面临的困难是什么？讨论与交流：1、输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？2、降低输电损耗的途径是什么？自我完成，回顾知识。

5 电能的输送[学科素养与目标要求]物理观念：1.理解输电线上电能损失的影响因素.2.了解远距离高压输电的原理.科学思维：1.体会降低输电损耗的两个途径，能分析计算高压输电的损耗情况.2.能分析远距离输电的基本过程，会对基本的远距离输电线路进行定量计算.3.体会远距离输电的基本要求和电网供电的优点，并能据此设计基本的供电框架图.一、降低输电损耗的两个途径1.输送电能的基本要求(1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障.(2)保质：保证电能的质量——电压和频率稳定.(3)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少.2.输电线上的功率损失：ΔP＝I2r，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：在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当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.二、电网供电1.远距离输电的基本原理：在发电站内用升压变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过降压变压器降到所需的电压.2.电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络. 3.电网输电的优点(1)降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益.(2)减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡，保障供电的质量. (3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高.1.判断下列说法的正误.(1)输电线上电功率的损失，与输电线的电阻成正比，与输电线电流的平方成正比.( √ ) (2)由P ＝U 2r可知，输电电压越小，输电线上电功率的损失就越小.( × )(3)使用变压器进行远距离输电，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压.( √ ) (4)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.( × )2.输电线的总电阻为R ，输送电功率为P .现分别用U 1和U 2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为________. [答案] U 22∶U 12一、降低输电损耗的两个途径如图所示，假定发电厂输出的电压为U，输送功率为P，输电线路中的电流是I，两条导线的总电阻是r(在图中把导线电阻集中画为r).那么：(1)用户两端的电压是多大？(2)用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？(3)输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低功率损耗有哪些途径？[答案](1)U′＝U－ΔU＝U－PU r.(2)不相等，由能量守恒知，发电厂输出的电能等于用户得到的电能与输电线上损失的电能之和.(3)由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了，这是输电线上功率损失的主要原因.功率损失表达式：ΔP＝I2r＝P2U2r，所以降低功率损耗的两个途径为：①减小输电线的电阻r；②减小输电电流I，即提高输送电压U. 如图1所示：图11.输电线上的电压损失：ΔU ＝U －U ′＝Ir ＝PU r .2.输电线上的功率损失(1)ΔP ＝I 2r ，其中I 为输电线上的电流，r 为输电线的电阻. (2)ΔP ＝ΔU ·I 或ΔP ＝(ΔU )2r ，其中ΔU 为输电线上的电压损失.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 ，根据r ＝ρLS ，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 ＝PU ，在输送功率P 一定，输电线电阻r 一定的条件下，输电电压提高到原来的n 倍，输送电流可减为原来的1n ，输电线上的功率损耗将降为原来的1n2.例1三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦.(1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？(2)在(1)情况下，某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损失的功率为多少？它与输出功率的比值是多少？(3)若将输出电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？输电线上损失的功率又为多少？它与输出功率的比值是多少？[答案](1)2500A(2)1.25×108W 1 4(3)1000A2×107W 1 25[解析](1)由P＝UI得I＝PU ＝5×108W2×105V＝2500A(2)输电线上损失的功率ΔP ＝I 2·2r ＝25002×2×10W ＝1.25×108W 损失功率与输出功率之比为ΔP P ＝1.25×108W 5×108W＝14(3)将电压升高至50万伏时，I ′＝PU ′＝5×108W 5×105V ＝1000A输电线上损失的功率ΔP ′＝I ′2·2r ＝10002×2×10W ＝2×107W 损失功率与输出功率之比为ΔP ′P ＝2×107W 5×108W ＝125.例2 (多选)发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电线总电阻为R 线，通过输电线的电流为I ，学校输入电压为U 2，下列计算输电线功率损耗的式子中，正确的是( ) A.U 12R 线B.(U 1－U 2)2R 线C.I 2R 线D.I (U 1－U 2)[答案] BCD[解析] 输电线功率损耗P 损＝I 2R线＝U 线2R 线＝IU 线，其中U 线＝U 1－U 2，故B 、C 、D 正确. 提示 P 损＝I 2r ＝(ΔU )2r＝ΔU ·I .式中必须注意，ΔU 为输电线路上的电压损失，而不是输电电压.二、远距离高压输电电路中的各种关系某发电站向远处送电的示意图如图所示，其中各部分的物理量已在图上标注，在这个电路中包括三个回路.(1)结合闭合电路的知识，分别分析三个回路中各物理量之间的关系(发电机内阻、n 1、n 2、n 3、n 4线圈的电阻均忽略不计).(2)若两个变压器均为理想变压器，则每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系？ [答案] (1)第一个回路：P 1＝U 1I 1第二个回路：U 2＝ΔU ＋U 3，P 2＝ΔP ＋P 3＝I 线2R ＋P 3 第三个回路：P 4＝U 4I 4(2)U 1U 2＝n 1n 2、I 1I 2＝n 2n 1、P 1＝P 2；U 3U 4＝n 3n 4、I 3I 4＝n 4n 3、P 3＝P 4.解决远距离输电问题时，需要画输电的电路图，理清三个回路，抓住两个联系，掌握一个定律.1.画图、理清三个回路(如图2所示)图2回路1：P 1＝U 1I 1回路2：U 2＝ΔU ＋U 3，P 2＝ΔP ＋P 3＝I 22R 线＋P 3，I 2＝I 3 回路3：P 4＝U 4I 4 2.抓住两个联系(1)理想升压变压器联系回路1和回路2即U1U2＝n1n2，I1I2＝n2n1，P1＝P2.(2)理想降压变压器联系回路2和回路3即U3U4＝n3n4，I3I4＝n4n3，P3＝P4.3.掌握一个定律根据能量守恒定律得P2＝ΔP＋P3.例3发电机两端的电压为220V，输出功率44kW，输电导线的总电阻为0.2Ω，如果用原、副线圈匝数比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户.(1)画出全过程的线路示意图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送给用户，求用户得到的电压和功率.[答案](1)见[解析]图(2)219.6V 4.392×104W(3)180V 3.6×104W[解析] (1)线路示意图如图所示.(2)由图可知，升压变压器副线圈两端的输出电压U 2＝n 2n 1U 1＝2200V .据理想变压器P 入＝P 出，则升压变压器副线圈的输出电流I 2＝P U 2＝44×1032200A ＝20A ，输电线上的功率损失和电压损失分别为P 损＝I 22R 线＝202×0.2W ＝80W ，U 损＝I 2R 线＝20×0.2V ＝4V .所以降压变压器原线圈的输入电压和电流分别为U 3＝U 2－U 损＝2200V －4V ＝2196V ，I 3＝I 2＝20A.降压变压器副线圈的输出电压和电流分别为U 4＝n 4n 3U 3＝110×2196V ＝219.6V ， I 4＝n 3n 4I 3＝10×20A ＝200A. 用户得到的功率为P 4＝U 4I 4＝219.6×200W ＝4.392×104W.(3)若直接给用户供电，线路示意图如图所示，则输电电流I ′＝P U 1＝44×103220A ＝200A. 输电线路上的电压损失ΔU ′＝I ′R 线＝200×0.2V ＝40V .所以用户得到的电压U 2′＝U 1－ΔU ′＝220V －40V ＝180V .用户得到的功率为P ′＝U 2′I ′＝180×200W ＝3.6×104W.针对训练 (多选)(2018·惠州市东江高级中学高二下学期月考)如图3所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500V ，输出的电功率为50kW ，用总电阻为3Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V 供用户使用(两个变压器均为理想变压器).对整个送电过程，下列说法正确的是( )图3A.输电线上的损失功率为300WB.升压变压器的匝数比为1∶100C.降压变压器的输入电压为4970VD.降压变压器的匝数比为100∶1[答案] AC[解析] 输电线上损失功率为P 损＝P ×0.6%＝50kW ×0.6%＝300W ，A 项正确；输电线上的电流为I 2＝P 损R ＝3003A ＝10A ，升压变压器副线圈两端的电压为U 2＝P I 2＝50×10310V ＝5×103V ，由U 1U 2＝n 1n 2得，n 1n 2＝110，B 项错误；输电线上损失的电压为U 损＝I 2R ＝10×3V ＝30V ，降压变压器输入电压为U 3＝5 000 V －30 V ＝4 970 V ，C 项正确.由U 3U 4＝n 3n 4得n 3n 4≈22.6，D 项错误.1.(输电线上功率损失的计算)(2017·南京市学情调研卷)“西电东送”是实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证，它将西部丰富的能源转化为电能输送到电力供应紧张的沿海地区.为了减少远距离输电线路中电阻损耗的能量，需要采用高压输电，在保持输送功率及输电线路电阻不变的情况下，将输送电压提高到原来的10倍，则输电线路中电阻损耗的能量将减少到原来的( )A.110B.1100C.11000D.110000[答案] B[解析] 根据P ＝UI 可得I ＝P U，则输电线路上损失的功率ΔP ＝I 2R ＝⎝⎛⎭⎫P U 2R ，输送电压提高到原来的10倍，则损失的功率变为原来的1100，B 正确. 2.(输电线上功率损失的计算)(2018·江苏单科)采用220kV 高压向远方的城市输电.当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的14，输电电压应变为( ) A.55kVB.110kV C.440kVD.880kV[答案] C[解析] 输电功率P ＝UI ，U 为输电电压，I 为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为P损＝I 2R ，R 为输电线路的电阻，即P 损＝⎝⎛⎭⎫P U 2R ，当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的14，则输电电压为原来的2倍，即为440kV ，故选项C 正确. 3.(远距离高压输电的分析与计算)(多选)如图4为远距离输电示意图，发电机的输出电压U 1和输电线的总电阻r 、理想变压器匝数均不变，且n 1∶n 2＝n 4∶n 3.当用户用电器的总功率增大时( )图4A.U 1∶U 2＝U 4∶U 3B.用户的电压U 4增加C.输电线上的损失功率增大D.输电线上损耗的功率占总输送功率的比例增大[答案] ACD[解析] 根据U 1U 2＝n 1n 2，U 3U 4＝n 3n 4以及n 1∶n 2＝n 4∶n 3，知U 1∶U 2＝U 4∶U 3，故A 正确.用户用电器总功率增大时，输送功率变大，输电线上的电流增大，根据P 损＝I 2r 知，输电线上损耗的功率增大，根据ΔU ＝Ir 知，输电线上的电压损失变大；发电机的输出电压U 1不变，则升压变压器的输出电压U 2不变，降压变压器的输入电压U 3变小，用户的电压U 4减小，故B 错误，C 正确.P 损P ＝⎝⎛⎭⎫P U 22r P ＝P U 22r ，输送电压U 2和线路电阻r 不变，所以损耗功率占总功率比例增大，故D 正确.4.(远距离输电损耗的计算)(2018·孝感高二期中)在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有一个小型发电站，发电机输出的电功率为P ＝500kW ，当使用U ＝5kV 的电压输电时，测得安装在输电线起点和终点处的两只电能表一昼夜示数相差4800kW·h.(1)求输电线上的电流I 、输电线的总电阻r 和输电线上损失的电压U 损.(2)若想把损失功率控制为输送功率的1.6%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？输电线上损失的电压是多少？[答案] (1)100A 20Ω 2000V (2)25kV 400V[解析] (1)输电线上损失的功率P 损＝W 损t ＝480024kW ＝200kW 输电线上的电流I ＝P U＝100A 由输电线上损失的功率P 损＝I 2r得输电线的总电阻r ＝20Ω输电线上损失的电压U 损＝Ir ＝2000V(2)由题意知损失功率P 损′＝P ×1.6%＝8kW由P 损′＝I ′2r得输电线上的电流I ′＝20A输送电压U ′＝P I ′＝25kV 输电线上损失的电压U 损′＝I ′r ＝400V .5.(远距离高压输电的分析与计算)一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户，已知发电机的输出功率为500kW ，路端电压为500V ，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶5，两变压器间输电线的总电阻为1.5 Ω，降压变压器的输出电压为220 V ，不计变压器能量损耗，求：(1)升压变压器副线圈两端的电压；(2)输电导线上的功率损失及用户得到的功率；(3)降压变压器原、副线圈的匝数比.[答案] (1)2500V (2)60kW 440kW (3)10∶1[解析] 输电线路原理图如图所示(1)升压变压器副线圈两端的电压U 2＝n 2U 1n 1＝2500V. (2)输电导线上的电流I 2＝P 2U 2＝P 1U 2＝200A 输电导线上的功率损失P 损＝I 22r 线＝60kW用户得到的功率P 用＝P 1－P 损＝440kW(3)输电导线上的电压ΔU ＝I 2r 线＝300V降压变压器原线圈两端的电压U 3＝U 2－ΔU ＝2200V降压变压器原、副线圈的匝数比为n 3n 4＝U 3U 4＝10∶1.。

1、关于电场强度的叙述，正确的是A 、沿着电场线的方向，场强越来越小B 、电场中某点的场强就是单位电量的电荷在该点所受的电场力C 、电势降落最快的方向就是场强的方向D 、负点电荷形成的电场，离点电荷越近，场强越大2、关于电势差的说法中，正确的是A 、两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功B 、1C 电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J 的功，这两点间的电势差就是1VC 、在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D 、两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比3、如图所示，同心圆a 、b 和c 是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为ϕa 、ϕb 和ϕc ，ϕa ＞ϕb ＞ϕc ，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN 所示，由图可知A 、粒子从K 到L 的过程中，静电力做负功B 、粒子从L 到M 的过程中，静电力做负功C 、粒子从K 到L 的过程中，电势能增加D 、粒子从L 到M 的过程中，动能减小4、如图所示，A 、B 、C 三点都在匀强电场中，已知AC ⊥BC ，∠ABC =60°，BC ＝20 cm.把一个电量q =10-5C 的正电荷从A 移到B ，静电力做功为零；从B 移到C ，静电力做功为31073.1-⨯-J ，则该匀强电场的场强大小和方向是A 、865 V/m ，垂直AC 向左B 、865 V/m ，垂直AC 向右C 、1000 V/m ，垂直AB 斜向上D 、1000 V/m ，垂直A B 斜向下5、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P 点，如图所示，以E 表示两极板间的场强，U 表示电容器的电压，W 表示正电荷在P 点的电势能。

若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则A 、U 变小，E 不变B 、E 变大，W 变大C 、U 变小，W 不变D 、U 不变，W 不变6、如图所示电路中，122C C =，122R R =，忽略电源电阻，下列说法中正确的是①开关K 处于断开状态，电容2C 的电量大于1C 的电量；②开关处于断开状态，电容1C 的电量大于2C 的电量；③开关处于接通状态，电容2C 的电量大于1C 的电量；④开关处于接通状态，电容1C 的电量大于2C 的电量。

第五章 第5节《电能的输送》导学案班级： 组别： 组名： 姓名：【学习目标】：1、知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。

2、掌握什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失。

（重点、难点）3、掌握什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失。

（重点、难点）4、理解远距离输电要用高压，会设计电能输送的示意图，并理解电压损耗和能量损耗的关系。

（难点）【学习方法】：讨论、讲解、探究【知识链接】：1、电阻定律=R ，电功率P 电= ，热功率P 热= 。

2、理想变压器原副线圈的电压之比=21U U ,电流之比=21I I . 【学习过程】：前面我们学习了电磁感应现象和发电机，通过发电机我们可以大量地生产电能。

比如，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，这些电能主要输送到华中、华东地区。

今天，我们就来学习电能的输送有关知识。

知识点一： 降低输电损耗的两个途径下图为从发电厂到用户，电能的输送示意图。

1、请在图中恰当的位置标出所给的物理量：输电线路中的输送电流为线I ，两条输电线的总电阻为线R ,输P 为发电厂输出的功率，线P 为输电线路中损失的功率，用P 为用户接受到的功率，输U 为发电厂的输送电压，线U 为输电线路中损失的电压。

2、输电线路中损失的功率线P = 。

3、有几种途径降低输电损失？每种情况具体怎么操作？4、在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率将减为原来的 ；在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的 。

5、通过计算你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效？6、若发电厂输送的电功率为输P ，用户得到的功率为用P ，线路中损耗的功率为线P ，则它们应当满足什么关系？知识点二：高压输电的原因问题一、若发电厂输送的电功率为输P ，输送电压为输U ，则输送电流线I = ， 输电线总电阻为R ，则线路中损耗的功率线P = 。

5 电能的输送-人教版选修3-2教案一、教学目标1.理解电能输送的重要性和实现的原理。

2.了解高压输电的优点。

3.掌握高压输电的基本原理和电力线的构造。

4.会应用欧姆定律、功率公式、电流时延等知识，计算电力线的电阻、电压、电流和功率等物理量。

二、教学重难点1.掌握高压输电的基本原理。

2.掌握电力线的构造和其物理量的计算。

3.了解高压输电的优点。

三、教学过程3.1 导入环节出示高压电线塔的图片并让学生阐述电线塔的作用，培养学生对高压输电的认知，并通过情景化引导学生，让学生先感性理解高压输电的必要性。

3.2 呈现问题、引出话题引导学生思考：在远距离输电的时候，我们应该需要怎样的办法？引导学生思考：输送电能的过程中有那些问题。

通过问题引出话题，引导学生认识高压输电与探究的重要性。

3.3 知识讲解1.高压输电的优点对比低压输电，高压输电具有如下优点：（1）输送远距离的电能损耗小：电阻的损耗与电流平方成正比，而电流的大小则与电压成反比。

因此，远距离输电时，采用高压输电，可以使电流变小，从而减小电阻损耗，节省能源。

（2）降低电力线数量：采用高压输电，可以把电送到更远的地方，一个变电站可以提供大量的电，降低了电力线的数量，减轻了环境的污染。

（3）抵抗电力波不稳定：在许多地区，电能的需求量是变化的，采用高压输电可以有效地平抑电力波动，保证电能的稳定输送。

2.电力线的构造电力线由电线、支架、导线绝缘子、钢丝绳和附件等组成。

其中，导线绝缘子的主要作用是将导线和支架隔离开来，同时起到较强的支撑作用。

3.电力线的电阻、电压、电流和功率等物理量的计算（1）电阻：通过电线的材质、长度、直径等计算。

（2）电压：电线输电时，单独一条导线会有电势降，因此计算其电势差。

（3）电流：根据欧姆定律，可以计算出电流大小。

（4）功率：通过功率公式可以计算电力线的功率。

3.4 实验环节1.制作数字电路实验板，进行实验，考察学生对电流时延的掌握。

第五章 第5节一、选择题1．(多选)远距离输送交流电都采用高压输电，采用高压输电的优点是( ) A ．可节省输电线的材料 B ．可根据需要调节交流电的频率 C ．可减少输电线上的能量损失 D ．可加快输电的速度 答案 AC解析 设输电功率为P ，输电电压为U ，输电线的电阻为R ，则输电线上损失的功率为P 损＝(P U )2R ，若P 、R 一定，则P 损∝1U 2，采用高压输电可以减少输电线上的电功率损失；若P 损、P 一定，则R ∝U 2，又R ＝ρL S ，ρ、L 一定时输电导线的横截面积S ∝1U 2，采用高压输电可使输电导线的横截面积大大减小，从而节省输电线的材料。

故选项A 、C 正确。

2．(多选)在远距离输电时，若输电功率为P ，输电电压为U ，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S ，总长度为L ，输电线上损失的电功率为P ′，用户得到的电功率为P 用，则下列关系式中正确的是( )A ．P ′＝U 2SρLB ．P ′＝P 2ρLU 2SC ．P 用＝P －U 2SρLD ．P 用＝P (1－PρLU 2S)答案 BD解析 输电线电阻R ＝ρL S ，输电电流I ＝PU输电线上损失的功率P ′＝I 2R ＝(P U )2ρL S ＝P 2ρLU 2S用户得到的电功率P 用＝P －P ′＝P (1－PρLU 2S )所以选项B 、D 正确。

3．(多选)某发电厂原来用11 kV 的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到220 kV 输电，输送的电功率都是P 。

若输电线路的电阻为R ，则下列说法中正确的是( )A ．根据公式I ＝P U ，提高电压后输电线上的电流降为原来的120B ．根据公式I ＝UR ，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C ．根据公式P 损＝I 2R ＝P 2U 2R ，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的1400D ．根据公式P ＝U 2R ，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍答案 AC解析 输电线上电流为I ＝P U ，也可以用I ＝ΔUR 来表示，其中ΔU 为输电线上电阻R 两端的电压，而不是输送电压，故A 正确，B 错误；输电线上的功率损失为P 损＝I 2R ＝P 2U 2R ，C 正确；如果用P 损＝U 2R，则U 应为R 上的分压ΔU ，故D 错误。

2.2电动势一、电源的作用：复习：1. 上节课中，电源能够不断地将电子从A搬运到B，电源的作用是：①②2.电源P在把电子从A搬运到B的过程中，电子的电势能（填“增加”或“减少”）了，从能量的角度看，电源发挥的作用是：为电路提供了。

3.自然界中的能量是守恒的，电源为电路提供了电能，必然会有其他形式的能量减少，从能量转化和守恒的角度，你认为电源是把能转化为电能的装置。

（二）进行新课1、电源1.用导线将电源连成最简单的电路，电路由哪几部分组成？2.导线中的电场是什么电场？电流是怎样形成的？特点如何？为什么？3.自由电子在导线中定向运动，电场力做什么功？电子的电势能如何变化？这个过程中消耗了能. 这些能又是哪里来的呢？4.电源是如何把其他形式能转化为电能的呢？在电源内部也存在电场，电场方向也是从极指向极。

根据电荷守恒定律，电源必须把自由电子不断地从极搬运到极，电场力对自由电子做功，阻碍它的运动，这就需要有“非静电力”作用于电子，充当动力，它就相当于“搬运工”，满足形成持续电流的需要。

这个“非静电力”是电源提供的。

也就是说，电源通过非静电力做功，使电荷的电势能增加了。

即：电源是通过做功把能转化为能的装置。

5.干电池、手摇发电机都可以做电源，这些电源中的非静电力相同吗？所起的作用相同吗？干电池中的非静电力是作用，手摇发电机的非静电力是作用，前者把能转化为电能，后者把能转化为电能。

非静电力不同，但从能量转化的角度看，他们所起的作用是的（填“相同”或“不同”），即.手电筒、家用照明电灯、汽车上的照明电灯等，亮度不同。

表明他们把其他形式能转化为电能的本领是不同的，在物理学上，该如何描述电源的这种本领呢2、电动势静电力对电荷做功的表达式：，可见，它与电荷的数量有关，不能用做功多少来反映做功的本领。

静电力把相同数量的电荷从电源的一个极搬运到另一极，做功越多，电荷获得的电势能就越多，可以用静电力做功与电荷量的比值来反映静电力做功的本领。

《变压器、电能的输送》习题课导学案班级： 班 组别： 组名： 姓名：【学习目标】1、进一步理解变压器的原理。

2、熟练运用2112212121,,P P n n I I n n U U ===分析、解决问题。

（重点） 3、掌握变压器电路中的动态分析方法。

（重点、难点）【知识链接】1、变压器工作的基础是 现象。

2、理想变压器的基本规律：电压关系 ；电流关系： ；功率关系： ；频率关系： 。

【学习过程】知识点一：理解变压器的原理【例1】如图所示，理想变压器原线圈两端连接光滑导轨（导轨的电阻不计），副线圈与电阻R 相连组成闭合回路.当直导线AB 在匀强磁场中沿导轨做切割磁感线运动时，那么下面哪种情况电流表有示数 ( )A.向右匀速运动 B 、向左匀速运动 C.向右加速运动D 、向左加速运动 E.向右减速运动 F 、向左减速运动*上述哪种情况R 中电流方向从上到下？（ ）方法总结：变压器工作原理利用的是 现象，要使副线圈中有感应电流，则原线圈中的电流一定要 。

【变式1】如下图所示，一理想变压器原线圈匝数n 1＝1100匝，副线圈匝数n 2＝220匝，交流电源的电压u ＝2202sin100πt V ，电阻R ＝44Ω，电压表、电流表为理想电表，则下列说法错误的是( )A ．原线圈中交流电的频率为50Hz ,副线圈中交流电的频率为100HzB 、原、副线圈的磁通量相等,变化率相等。

C 、原线圈两端电压为220V ，副线圈两端电压为44V 。

D 、原线圈中电流为0.2A,副线圈中的电流为1A 。

总结：六个物理量tf P I U ∆∆φφ,,,,,中，原、副线圈相同的是 ，不同的 是 ，由此知变压器改变的是 物理量。

知识点二：变压器规律的应用【例2】如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为4：1，原线圈接入一电压为u ＝1U 2U 1I2I 1P 2P 1U 2U 1I 2I 1P 2PU 0sin ωt 的交流电源，副线圈接一个R ＝27.5Ω的负载电阻．若U 0＝2202V ，ω＝100πrad/s ，试计算：（1）副线圈中交流电的周期。

【单元内容】第五章第4节变压器第5节电能的输送【学习目标】第5节电能的输送（1）了解降低输电损耗的两个途径及电网输电过程；（2）知道高压输电的原理，理解高压输电过程中电压、电流及功率的关系，能够正确分析相关问题。

【重点】输电线上损失电能的原因和输电线上损失的电能的计算。

【难点】输电系统的“输电电压”、“用户得到的电压”和输电线上“损失的电压”三者的区别与联系。

【自主预习】1、知识铺垫①设输电线电流为I，输电线总电阻为R，那么在输电线上损失的电压U损=.损失的电功率P损= .②电阻定律R= .③设电源输出电压为U，输出电流为I，则电源的输出功率为P= .2、课文预习（仔细阅读课本5分钟，并填写）①输送电能的基本要求：可靠、保质、。

②如何减少输电线上的电能损失?(1)减小导线的；(2)减小输电线中的。

其中第种方法更有效。

③实际中输送功率P不变（足够大），要使输电电流I减小，就必须提高输电．④在发电站都要安装变压器，实现高压输电．但是我们用户使用的是低压电，所以在用户附近又要安装变压器．3、预习质疑（阅读课本当中有何疑惑，请提出问题写在下面）【课堂探究】问题1：为什么说要减小输电线上电能的损失，使用减小输电电流的方法更有效？问题2：要减小输电线上电压的损失，可以用什么方法？问题3：远距离输电的过程示意图？问题4：远距离输电的过程示意图中，分析输电过程中的功率关系，电压关系，电流关系。

【例题精析】【例1】发电机的输出电压为220V，输出功率为44KW，每条输电线电阻为0.2Ω，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1：10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路后，再经过10：1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率又各是多少？【例2】某交流发电机输出功率为5×105 W，输出电压为1.0×103 V，假如输电线的总电阻10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压380 V。

变压器
一、知识填空：
1．在下面的虚线框内画出变压器的结构图，并标出各部分的名称
2．在下面的虚线框内画出变压器的线路图
或
二、对应练习
1．理想变压器的原线圈的匝数为110匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6 V 的电池上，则副线圈两端电压为（）
A.36 V
B.6 V
C.1 V
D.0 V
2．理想变压器的原线圈的匝数为110匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6 V 的交流上，则副线圈两端电压为（）
A.36 V
B.6 V
C.1 V
D.0 V
3．一台理想变压器原、副线圈匝数比为22∶1，当原线圈两端输入u1=2202sin314t V的交变电压时，下列说法正确的是（）
A.副线圈两端电压为122V
B.副线圈两端电压为10V
C.副线圈接一10 Ω电阻时，副线圈中的电流为1 A
D.副线圈接一10 Ω电阻时，副线圈中输入功率为10 W
4．如图（a）、（b）所示，当图中a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 V.若分别在c、d两端与g、h两端加上110 V的交流电压，则a、b与e、f间的电压为
A.220 V，220 V
B.220 V，110 V
C.110 V，110 V
D.220 V，0
5．为了安全，机床上照明电的电压是36V，这个电压是把380V的电压降压后得到的。

如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是多少匝？
班级＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿
5．
6．。

第3节电感和电容对交变电流的影响课前复习1.自感：分析通电自感原因自感系数和什么因素有关：2.平行板电容器：3. 交变电流：4.在直流电路中，当电路稳定时电感相当于电容相当于（断路或短路）（一）引入新课：在直流电路中，电压U、电流I和电阻R的关系遵从欧姆定律，在交流电路中，如果电路中只有电阻，例如白炽灯、电炉等，实验和理论分析都表明，欧姆定律仍适用。

但是如果电路中包括电感、电容，情况就要复杂了。

（二）进行新课：1、电感对交变电流的阻碍作用：实验：把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上，观察现象：引导学生得出结论：为什么电感对交流有阻碍作用引导学生解释原因：电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示。

实验和理论分析都表明：线圈的自感系数越大、交流的频率越高，线圈对交流的阻碍作用就越大，感抗也就越大。

2、交变电流能够通过电容器实验：把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流电路里。

现象：结论：引导学生分析原因：直流不能通过电容器是容易理解的，因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了。

电容器接到交流电源时，实际上自由电荷也没有通过两极间的绝缘介质，只是由于两极板间的电压在变化，当电压升高时，电荷向电容器的极板上聚集，形成充电电流；当电压降低时，电荷离开极板，开成放电电流。

电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器。

3、电容器对交变电流的阻碍作用在上面的实验中，如果把电容器从电路中取下来，使灯泡直接与交流电源相连，观察到什么现象这个实验表明：电容对交流的阻碍作用，用容抗来表示。

实验和理论分析都表明：电容器的电容越大、交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，感抗也就越小。

【例1】如图所示电路中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零。

电压表内阻无限大，交流电源的电压u=2202sin10πt V。

若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为25Hz ，下列说法中正确的是 （ ）A ．电流表示数增大B ．电压表示数减小C ．灯泡变暗D ．灯泡变亮【例2】关于低频扼流圈，下列说法正确的是 （ ） A ．这种线圈的自感系数很小，对直流有很大的阻碍作用 B ．这种线圈的自感系数很大，对低频交流有很大的阻碍作用C ．这种线圈的自感系数很大，对高频交流的阻碍作用比低频大 D ．这种线圈的自感系数很小，对高频交流的阻碍作用很大而对低频交流的阻碍作用很小【例3】在图所示的电路中，a 、b 两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L 是一个25 mH 的高频扼流圈， C 是一个100 pF 的电容器，R 是负载电阻，下列说法中正确的是（ ）A.L 的作用是“通低频，阻高频”B.C 的作用是“通交流，隔直流”C.C 的作用是“通高频，阻低频”D.通过R 的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比 课后练习：1.有一电阻极小的导线绕制成线圈接在交流电上，如果电源电压峰值保持不变，比较下面哪种情况，通过线圈的电流最小A.所加电源频率为50 HzB.所加电源频率为100 HzC.所加电源频率为50 Hz ，减少线圈匝数D.在线圈中加入铁芯，所加电源频率为100 Hz2.有两个电容分别为C 1=5 μF,C 2=3 μF 的两电容器，分别加在峰值一定的交流电源上，比较下列哪种情况通过电容器的电流最大A.在C 1上加f =50 Hz 的交变电流 B .在C 2上加f =50 Hz 的交变电流 C.在C 1上加f =60 Hz 的交变电流 D.在C 2上加f =60 Hz 的交变电流3.一段长直导线接在交流电源上时电流为I 1，如果把这段长直导线密绕成线圈，现接入原电路，通过线圈的电流为I 2，则A.I 2>I 1B.I 2<I 1C.I 2=I 1D.条件不足，无法比较 u LRa4.5.6分别对应课本39页1.2.3题4.5.6.电感和电容对交变电流的影响答案参考答案：【例1】C【例2】BC【例3】ACD1.D2.C3.B4.对于纯电容电路，电流频率增大容抗减小，电流增大，A1读数增大对于纯电感电路，电流频率增大感抗减小，电流增大，A2读数减小对于纯电阻电路，电流频率增大但对电阻大小没有影响，电阻大小没有影响，电流有效值不变，A3读数不变。

山东省聊城市第四中学高考物理专题复习 电流学案（无答案）一、恒定电流（一）基本概念： 1、电流：（1）电荷的 移动形成电流，电流的方向规定为 。

负电荷的定向移动方向与电流方向 （2）定义： 。

（3）公式： 单位有： 换算关系是： 2、电动势（E ）：（1）物理意义：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。

（2）定义： 。

（3）公式： ，单位： （4）电源的电动势等于电源没有接入电路时 3、电阻：（1）定义：（2）公式：R= （3）单位： 符号表示：4、电阻率ρ：反映材料的性能物理量，国际单位： 符号：5、电功：（1）定义：在电路中，导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动而形成电流，此过程中电场力对自由电荷所做的功叫电功。

（2）公式：W= 单位： 符号：6、电功率：（1）定义：电流所做的功跟完成这些功所需时间的比值叫做电功率。

（2）公式：P= 单位： 符号：7、电源的功率和效率：（1）功率：①电源的功率（电源的总功率）P E = ②电源的输出功率P 出= ③电源内部消耗的功率P r = （2）电源的效率：r R R E U EI UI P P E +====η（最后一个等号只适用于纯电阻电路）（二）基本规律：8、欧姆定律：（1）内容：导体中的电流I 跟导体两端电压U 成 比，跟它的电阻成__ 比。

（2）公式：I= （3）适用范围： 9、电阻定律：（1）内容：在温度一定的情况下，导体的电阻跟它的长度成 正 比，跟它的横截面积成 反 比。

（2）公式：R = 式中的ρ为导体的电阻率（3）注意R 是导体本身属性：跟导体两端电压和通过电流_______。

10、焦耳定律：（1）内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的 跟导体的电阻和通电时间成 比.（2）公式：Q= （3）电功与电热的关系：在 电路中电功等于电热，在 电路中电功大于电热。

11、闭合电路欧姆定律（1）内容： （2）公式：I= 常用表达式还有： ， ， 12、路端电压U 跟负载的关系根据：E=U+U ′、U ′=Ir 、I =rR E+，E 、r 不变 R ↑→I ，U 、U ′ ，当R →∞时，I = 、 U = 、U ′= （也称为断路时）R ↓→I ，U 、U ′ ，当R =0时，I = （短路电流强度）U = 、 U ′=思考：电动势与路端电压的区别？ 13、闭合电路的U-I 图象右图中a 为电源的U-I 图象；b 为外电阻的U-I 图象；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率；a 的斜率的绝对值表示内阻大小； b 的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。

山东省聊城市第四中学高考物理专题复习 电流学案（无答案）一、恒定电流（一）基本概念： 1、电流：（1）电荷的 移动形成电流，电流的方向规定为 。

负电荷的定向移动方向与电流方向 （2）定义： 。

（3）公式： 单位有： 换算关系是： 2、电动势（E ）：（1）物理意义：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。

（2）定义： 。

（3）公式： ，单位： （4）电源的电动势等于电源没有接入电路时 3、电阻：（1）定义：（2）公式：R= （3）单位： 符号表示：4、电阻率ρ：反映材料的性能物理量，国际单位： 符号：5、电功：（1）定义：在电路中，导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动而形成电流，此过程中电场力对自由电荷所做的功叫电功。

（2）公式：W= 单位： 符号：6、电功率：（1）定义：电流所做的功跟完成这些功所需时间的比值叫做电功率。

（2）公式：P= 单位： 符号：7、电源的功率和效率：（1）功率：①电源的功率（电源的总功率）P E = ②电源的输出功率P 出= ③电源内部消耗的功率P r = （2）电源的效率：r R R E U EI UI P P E +====η（最后一个等号只适用于纯电阻电路）（二）基本规律：8、欧姆定律：（1）内容：导体中的电流I 跟导体两端电压U 成 比，跟它的电阻成__ 比。

（2）公式：I= （3）适用范围： 9、电阻定律：（1）内容：在温度一定的情况下，导体的电阻跟它的长度成 正 比，跟它的横截面积成 反 比。

（2）公式：R = 式中的ρ为导体的电阻率（3）注意R 是导体本身属性：跟导体两端电压和通过电流_______。

10、焦耳定律：（1）内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的 跟导体的电阻和通电时间成 比.（2）公式：Q= （3）电功与电热的关系：在 电路中电功等于电热，在 电路中电功大于电热。

11、闭合电路欧姆定律（1）内容： （2）公式：I= 常用表达式还有： ， ， 12、路端电压U 跟负载的关系根据：E=U+U ′、U ′=Ir 、I =rR E+，E 、r 不变 R ↑→I ， U 、U ′ ，当R →∞时，I = 、 U = 、U ′= （也称为断路时）R ↓→I ，U 、U ′ ，当R =0时，I = （短路电流强度）U = 、 U ′=思考：电动势与路端电压的区别？ 13、闭合电路的U-I 图象右图中a 为电源的U-I 图象；b 为外电阻的U-I 图象；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率；a 的斜率的绝对值表示内阻大小； b 的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。

1．处在磁场中的一闭合线圈，若没有产生感应电流，则可以判定A．线圈没有在磁场中运动B．线圈没有做切割磁感线运动C．磁场没有发生变化D．穿过线圈的磁通量没有发生变化2．如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路。

当一条形磁铁从高处下落接近回路时，则A．P、Q将相互靠拢B．P、Q将彼此远离C．磁铁的加速度为gD．磁铁的加速度小于g3．两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流。

则A．A可能带正电且转速减小。

B．A可能带正电且转速增大。

C．A可能带负电且转速减小。

D．A可能带负电且转速增大。

4．如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速度释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面.。

下列对于两管的描述中可能正确的是A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的5．一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图1所示，磁感应强度B随t的变化规律如图2所示.以I表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的I-t图中正确的是图1 图2DAB C 6．用一条形金属板折成一狭长的矩形框架，框架右边是缺口，如图所示.框架在垂直纸面向里的匀强磁场中以速度v 1向右匀速运动，此时从框架右方的缺口处射入一速度为v 2、方向向左的带电油滴.若油滴恰好在框架内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是A ．油滴带正电B ．油滴带负电C ．油滴做匀速圆周运动，半径为v 12/gD ．油滴做匀速圆周运动，半径为v 1v 2/g8．如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。

电能的输送是大纲的二级要求，要求学生掌握电能的输送原理，并知道减少电
．可节省输电线的
．可减少输电线上的损失
例
圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关
．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定
．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大
W
某发电厂原来用
，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的
的用电器正常
．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
远距离输电时，输送
）画出输电线路的示意图
，求供电导线上损耗的功率．。

（一）本章复习提纲（课下预习完成）1.电荷电荷守恒（1）自然界中只存在两种电荷：电荷和电荷。

电荷间的作用规律是：同种电荷相互，异种电荷相互。

电荷的多少叫。

（2）静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使，这种现象叫静电感应。

利用静电感应使物体带电叫起电。

（3）电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体到另一物体，或者从物体的一部分到另一部分。

2.元电荷：e=，所有带电体的电荷量等于元电荷或者是元电荷的整数倍。

3.库仑定律：（1）定律的内容：真空中两个之间相互作用的电力，跟它们的成正比，跟它们的成反比，作用力的方向在。

（2）库仑力的大小F= 。

（3）静电力恒量k= 。

4.电场：电荷的周围存在着电场，电场的基本性质是它对放入其中的电荷，这种力叫。

电荷间的相互作用是通过发生的。

5.电场强度（1）定义：放入电场中某点的，叫该点的电场强度，简称场强。

（2）定义式：E＝，其单位是。

（3）方向：场强的方向与正电荷，与负电荷。

6.点电荷的场强：E＝。

如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就相互叠加形成的合电场。

这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强，叫做电场的叠加。

7.电场线：在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向跟该点的一致，这样的曲线叫电场线。

8.电场线的特点：（1）电场线从电荷出发终止于电荷，不形成闭合曲线。

（2）电场线不、也不。

（3）电场线的疏密表示场强的。

9.匀强电场：在电场的某一区域，如果场强的和都相同，这个区域的电场叫匀强电场。

10．静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的_____ 有关，与电荷无关，即电场力做功与重力做功有着相同的特点。

因此电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做__________。

11．电场力做功与电势能变化的关系：电场力做时，电荷的电势能；电场力做时，电荷的电势能。

电场力做功的多少等于 _______ 。

写出电荷从电场中的A点移到B点的过程中，静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式___________________。

学案11 电能的输送【学习目标】1.理解输电线上电能的损失与哪些因素有关.2.理解减小电能损失的两个途径以及高压输电的原理.3.3.知道远距离输电的典型电路，并能利用变压器和电路的规律解决实际问题．一、降低输电损耗的两个途径[问题设计]如图1所示，假定输电线路中的电流是I ，两条导线的总电阻是r ，在图中把导线电阻集中画为r ，输送功率为P ，发电厂输出的电压为U.那么：图1(1)远距离大功率输电面临的困难是什么？(2)输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低输电损耗的两个途径是什么？(3)为什么远距离输电必须用高压呢？[要点提炼]输电线上的电压损失和功率损失(设输电线上电阻为R ，电流为I)1．电压损失输电线始端电压U 与输电线末端电压U′的差值．ΔU＝U －U′＝IR.2．功率损失(1)远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率ΔP＝I 2R.(2)若输电线上损失的电压为ΔU，则功率损失还可以表示为ΔP＝ΔU 2R，ΔP＝ΔU·I . 3．减小电压、功率损失的方法(1)减小输电线的电阻由R ＝ρl S 可知，距离l 一定时，使用电阻率小的材料，增大导体横截面积可减小电阻．(2)减小输电电流I由P＝UI可知，当输送功率一定时，升高电压可以减小电流．[延伸思考] 为什么在用电高峰期家中的白炽灯灯光较暗？二、远距离输电电路中的各种关系[问题设计]某发电站向远处送电的示意图如图2所示，其中各部分的物理量已在图上标注，在这个电路中包括三个回路．图2(1)结合闭合电路的知识，分别分析三个回路中各物理量之间的关系(发电机内阻、n1、n2、n3、n4线圈的电阻均忽略不计)．(2)每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系？[要点提炼]远距离输电问题的分析1．远距离输电基本原理在发电站内用升压，然后进行远距离输电，在用电区通过降到所需的电压．2．解决远距离输电问题时，应首先画出输电的电路图，如图3所示，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置．图33．分析三个回路，在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源．4．综合运用下面三方面的知识求解(1)能量守恒：P＝U1I1＝U2I2＝P用户＋ΔPΔP＝I22RP 用户＝U 3I 3＝U 4I 4.(2)电路知识：U 2＝ΔU＋U 3ΔU＝I 2R(3)变压器知识：U 1U 2＝I 2I 1＝n 1n 2U 3U 4＝I 4I 3＝n 3n 4. 其中ΔP＝I 22R ，ΔU＝I 2R 往往是解题的切入点．一、输电线上功率损失的计算例1 超导材料电阻降为零的温度称为临界温度.1987年我国科学家制成了临界温度为90 K 的高温超导材料，利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW ，电压为800 V ．如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为( )A ．1 kWB ．1.6×103 kWC ．1.6 kWD ．10 kW例2 三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦．(1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？(2)某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损失的功率为多少？它占输出功率的几分之几？(3)若将电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？输电线上损失的功率又为多少？它占输出功率的几分之几？二、远距离输电问题例3 某小型水电站的电能输送示意图如图4所示，发电机的输出电压为200 V ，输电线总电阻为r ，升压变压器原、副线圈匝数分别为n 1、n 2.降压变压器原、副线圈匝数分别为n 3、n 4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V 的用电器正常工作，则( )图4A.n2n1>n3n4B.n2n1<n3n4C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率例4发电机的输出电压为220 V，输出功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户，则：(1)画出全过程的线路示意图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接将电送到用户，求用户得到的电压和功率．1．(输电线上功率损失的计算)中国已投产运行的 1 000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.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特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为( )A.P4B.P2C．2P D．4P2．(输电线上电压损失问题)照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些，这是因为用电高峰时 ( )A．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压较小B．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流较小C．总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大D．干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电流3．(远距离输电问题)在如图5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，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )图5A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大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4．(远距离输电问题)某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW，输出电压为250 V，现准备向远处输电．所用输电线的总电阻为8 Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%.用户获得220 V电压，求应选用匝数比分别为多大的升压变压器和降压变压器？题组一减小输电损失的途径1．中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，其客观原因是电网陈旧老化．近来，农村进行电网改造，为减少远距离输电的损耗而降低电费价格可采取的措施有( )A．提高输送功率 B．增大输送电流C．提高输电电压 D．减小输电导线的横截面积2．如图1所示为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是( )错误！未找到引用源。

学习目标：1知道并能画出高压输电的电路图2会计算高压输电的相关问题重点:会计算高压输电的相关问题难点:会计算高压输电的相关问题一、课前复习1．减少电路中电能损失的方法有：（1）减少＿＿＿＿＿来减少电能损失；(2）＿＿＿＿来减少电能的损失。

2．高压输电的优点：（1）从能量的角度：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（2)从电压的角度：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿3．输电时的输送电压U,输电线上损失的电压ΔU与输电用户端得到的电压U´的关系为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿二、课堂导学1．看课本45页图5.5－3,根据输电过程意图画出输电过程的线路图发电站用户升压变压器降压变压器输电线思考：1.设发电站的发电电压为U0,功率为P，则升压变压器的原线圈得到的电压U1＝＿＿＿＿＿（因为发电站到升压变压器的距离很近，可忽略线路的电阻）2.设升压变压器的原、副线的匝数比为n1：n2，则输电电压为＿＿＿＿＿＿，如果输电线的电阻为R，发电站所发的电能全部输送（即输送功率为P），则输电线的上的电流为＿＿＿＿＿＿＿，输电线上损失的功率为＿＿＿＿＿＿，输电线上损失的电压为＿＿＿＿＿＿＿。

3.设降压变压器原、副线的匝数比为n3:n4，则降压器得到电压为＿＿＿＿＿，用户得到的电压为＿＿＿＿＿＿＿＿,得到的功率为＿＿＿＿＿4．把以上物理量标在上图中例题1：某水电站发电机的输出功率为100KW，发电机的电压为250V。

通过升压变压器升压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变器把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制为5KW(即用户得到的功率为95KW.1．画出输电过程的电路图,并把对应的物理量标在图上2．降压变压器输出的电流是多少?输电线上通过的电流是多少？3．输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少? 4．两个变压器的匝数比各应等于多少？三、达标测试1．水电站向小山村输电，输送电功率为50KW,若以1100V送电，线路上损失10KW；若以3300V送电，线路损失可降至__________ KW．当用3300V送电时,为使电压降至我国规定的生活用电电压，不计线路损失，山村中降压变压器初次级线圈匝数比为____________．2．发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户,如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器。