2021-2022年高中物理 第2章 变压器及电能的输送习题课 教科版选修3-2

7．电能的输送[自主预习·探新知][知识梳理]一、电能输送中的电压损失和电能损耗1．两种损失比较2.降低两种损耗的途径——高压输电(1)由r＝ρlS知，导线一般选铝为材料，因而ρ一定，在导线长度l确定的情况下，要减小电阻，只能通过增大输电线的横截面积，这种方法给架设施工带来困难．(2)由P＝UI知，输送电功率不变的前提下，提高输电电压，会减小输电电流，从而减小导线上的发热损失和电压损失．这是降低两种损耗的有效途径．二、远距离输电系统和直流输电1．远距离输电系统在发电站附近用升压变压器升高电压，用输电线输送到远方，在用电地区附近，用降压变压器降到所需电压．远距离输电电路图如图2­7­1所示：图2­7­12．直流输电(1)采用高压直流输电的原因当交流输电功率很大时，导线的电感、电容引起的电压及电能损失很大；同一电网供电的发电机同步运行，技术上也存在困难．(2)直流输电的使用环节：当前的直流输电，只有高压输电环节中使用直流． (3)直流输电系统发电机――→交流升压变压器――→交流整流设备――→直流输电线――→直流逆变器――→交流降压变压器――→交流用户[基础自测]1．思考判断(1)由P ＝UI 知，功率损耗与电流成正比．(×) (2)电能的损耗受电流的影响比受电阻的影响更为显著． (√) (3)减小输电线电阻是降低电能损耗的最佳途径． (×) (4)高压输电是通过减小输电电流来减小电路的电能损耗．(√)(5)远距离输电时，若输送的电功率一定，输电电压越高，输电电流就越小，电能损失就越小，所以输电电压越高越好．(×)(6)直流输电比交流远距输电技术要求更高，输电原理也更复杂． (√)2．(多选)远距离输送交流电都采用高压输电，其优点是( )【导学号：24622083】A ．可节省输电线的铜材料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AC [由P ＝IU 得I ＝PU ，输送的电功率P 一定，采用高压输电，输电线中的电流就小，由P 线＝I 2r ，要求输电线损耗一定的情况下，就可选横截面积较小的输电线，从而可以节省输电线的铜材料．若输电线确定，则可减少输电线上的能量损失，故A 、C 正确；交流电的频率是一定的，升高电压无法改变交流电的频率．输电的速度就是电磁波的传播速度，是一定的，故B 、D 错误．]3．(多选)在远距离输电时，输送的电功率为P ，输送电压为U ，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为S ，总长度为L ，输电线损失的电功率为P ′，用户得到的电功率为P 用，则P ′、P 用的关系式正确的是( )A ．P ′＝U 2SρLB ．P ′＝P 2ρLU 2SC ．P 用＝P －U 2SρLD ．P 用＝P ⎝⎛⎭⎪⎫1－P ρL U 2SBD [输电线电阻R ＝ρLS ，输电电流I ＝PU ，故输电线上损失的电功率为P ′＝I 2R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2ρL S ＝P 2ρLU 2S ，用户得到的功率为P 用＝P －P ′＝P ⎝⎛⎭⎪⎫1－P ρL U 2S .][合 作 探 究·攻 重 难]1.降低输电损耗的两个途径 (1)减小输电线的电阻r从公式r ＝ρlS来看，在输电距离一定的情况下，可以增大导线的横截面积，但这样会多耗费材料，同时也给架设施工带来难度；还可以选用电阻率较小的导体．(2)减小输电线的电流I从公式P ＝IU 来看，在输送功率一定的情况下，要减小输送电流就必须提高输电电压． 2．计算功率损失的几个公式 (1)P 损＝I 2r. (2)P 损＝IU 损． (3)P 损＝U 2损r.(4)P 损＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P 送U 送2r.(5)P 损＝P 送－P 用．(多选)某发电厂原来用11 kV 的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220 kV 输电，输电功率都是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 ＝PU ，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 ，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，输电线上的功率损失增大为原来的400倍思路点拨：在输电功率P 一定时，输电电压提高到原来的n 倍，由输电线上功率损失P 损＝I 2R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2·R 知，输电线上功率损失将降为原来的1n 2.AC [A 、B 项，根据I ＝PU 知，输电功率不变，输电电压变为原来的20倍，则输电电流降为原来的120，故A 项正确，B 项错误．C 、D 项，根据P 损＝I 2R得，输电电流降为原来的120，则输电线上损耗的功率减为原来的1400，故C 项正确，D 项错误．综上所述，本题正确答案为A 、C.]设输送的电功率为P ，输电电压为U ，输电导线的电阻为R ，则输电线上损失的电功率为P 损＝I 2R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2R ，输电线上损失的电压为U 损＝IR ＝PU R.[针对训练]1．远距离输送交流电，在一定功率的条件下，要通过提高输电电压来减少线路的损耗，若输电电压提高n 倍．则( )A ．输电导线上损失的电功率不变B ．输电导线的电压损失是原来的1n 2倍C ．输电导线的电功率损失是原来的1n倍D ．输电导线的电功率损失是原来的1n 2倍D [因为输送功率一定，根据公式P ＝UI 可得若输电电压提高n 倍，则输送电流减小为原来的1n，设输电线总电阻为r ，则输电导线上损失的电功率为P 损＝I ′2r ＝1n 2I 2r ，即损失的电功率变为原来的1n 2，A 、C 错误，D 正确；根据欧姆定律可得输电导线的电压损失ΔU ＝I ′r ＝1n Ir ，即变为原来的1n，故B 错误．]2．远距离输电中，当输送的电功率为P ，输送电压为U 时，输电线上损失的电功率为ΔP ，若输送的电功率增加为2P ，而输电线中损失的电功率减为ΔP4，(输电线电阻不变)那么输电电压应增为 ( )A ．32UB ．16UC ．8UD ．4UD [由P ＝UI 知I ＝PU ，则输电线上损失的功率ΔP ＝I 2R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2R ，得输电电压U ＝PRΔP，若输送的电功率增加为2P ，而输电线中损失的电功率减为ΔP4，由上式得输电电压U 应增为4U ；故D 正确，A 、B 、C 错误．]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2­7­2所示)图2­7­2(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U 1U 2＝n 1n 2，I 1n 1＝I 2n 2，P 1＝P 2. ②理想降压变压器联系回路2和回路3 即U 3U 4＝n 3n 4，I 3n 3＝I 4n 4，P 3＝P 4.(3)掌握一个定律根据能量守恒定律得P 2＝ΔP ＋P 3.有条河流，流量Q ＝2 m 3/s ，落差h ＝5 m ，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V ，输电线总电阻r ＝30 Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220 V ，100 W ”的电灯正常发光？(g 取10 m/s 2，ρ水＝1.0×103 kg/m 3)思路点拨：解答本题可按以下思路进行：【解析】 输电电路图如图所示．电源端：P 输出＝Q ρ水gh ×50%＝5×104 W线路损耗ΔP ＝I 22rI 2＝ΔP r＝P 输出×6%r＝5×104×0.0630A ＝10 A输电电压U 2＝P 输出I 2＝5×10410V ＝5×103 V升压变压比：n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝2405×103＝6∶125输电线损失电压ΔU ＝I 2r ＝10×30 V ＝300 V U 3＝U 2－ΔU ＝4 700 V ，U 4＝220 V 降压变压比：n 3∶n 4＝U 3∶U 4＝235∶11 灯盏数N ＝P 输出－ΔPP 灯＝5×104－5×104×0.06100＝470(盏)．【答案】 6∶125 235∶11 470盏处理远距离输电问题的方法及步骤(1)处理方法：处理远距离输电问题的方法，关键是抓住一图三线，一图即输电的电路图，三线即三个关系：功率关系、电压关系和电流关系，抓住一图三线，按照从前到后或从后向前的顺序，即可找到突破口．(2)处理输电问题的步骤①画出图上所示的输电过程的示意图；②在示意图上标出各物理量，找出已知量、未知量和待求量； ③围绕三条线展开分析.[针对训练]3．如图2­7­3所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U ，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I 1，其末端间的电压为U 1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I 2.则( )图2­7­3A ．用户端的电压为I 1U 1I 2B ．输电线上的电压降为UC ．理想变压器的输入功率为I 21r D ．输电线路上损失的电功率为I 1UA [根据理想变压器的工作原理，得I 1U 1＝I 2U 2，所以用户端的电压U 2＝I 1U 1I 2，选项A 正确；输电线上的电压降U ′＝I 1r ＝U －U 1，选项B 错误；变压器的输入功率P 1＝I 1U －I 21r ＝I 1U 1，选项C 错误；输电线路上损失的电功率P ′＝I 21r ＝I 1(U －U 1)，选项D 错误．]4．(多选)为消除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上送电电压为U ，电流为I ，热耗功率为P ；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9P ，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )【导学号：24622084】A ．输电电流为3IB ．输电电流为9IC ．输电电压为3UD ．输电电压为13UAD [输电线上的热耗功率P 线＝I 2R 线，热耗功率由P 变为9P ，则电流I 变为3I ，A 正确；输电功率P 不变，由P ＝UI 知，电流变为3I ，输电电压变为13U ，D 正确．][当 堂 达 标·固 双 基]1．夏天由于用电器的增多，每年夏天都会出现“用电荒”，只好拉闸限电．若某发电站在供电过程中，用电高峰时输电的功率是正常供电的2倍，输电线电阻不变，下列说法正确的是 ( )A ．若输送电压不变，则用电高峰时输电电流为正常供电时的2倍B ．若输送电压不变，则用电高峰时输电线上损失的功率为正常供电时的2倍C ．若用电高峰时的输送电压变为正常供电的2倍，则此时输电电流为正常供电时的4倍D ．若用电高峰时的输送电压变为正常供电的2倍，则此时输电线损失的功率为正常供电时的4倍 A [高压输电时P ＝UI ，I 是输送电路上的电流．用电高峰时，若输送电压不变，则I 为正常时的2倍，A 正确；输电线上的热耗功率ΔP ＝I 2R 线，则热耗功率变为正常时的4倍，B 错误；用电高峰时，若输送电压加倍，则I 不变，与正常时相同，C 错误；由ΔP ＝I 2R 线，则热耗功率不变，D 错误．]2．远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，如果分别采用输电电压为U 1＝110 kV 输电和输电电压为U 2＝330 kV 输电．则两种情况中，输电线上通过的电流之比为I 1∶I 2等于( )A ．1∶1B ．3∶1C ．1∶3D ．9∶1B [输送功率相同，根据P ＝UI 得，输电电流与输电电压成反比，所以I 1I 2＝U 2U 1＝31.故B 正确．]3．(多选)如图2­7­4为远距离输电示意图，发电机的输出电压U 1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n 1∶n 2＝n 4∶n 3.当用户用电器的总电阻减少时 ( )图2­7­4A ．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 ．用户消耗的功率等于发电机的输出功率AC [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；用户用电器总电阻减小，则电流增大，所以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，发电机的输出电压不变，则升压变压器的输出电压不变，则降压变压器的输入电压变小，用户的电压U 4减小，故C 正确，B 错误；用户消耗的功率等于发电机的输出功率与输电线上损失的功率之差，故D 错误．]4．(多选)在如图2­7­5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2­7­5A ．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CD [发电厂的输出电压不变，升压变压器的输入电压不变，输出电压不变，选项A 错误；随着发电厂输出功率的增大，输电线中电流增大，输电线上损失的电压(ΔU ＝IR)增大，降压变压器的输入电压减小，降压变压器的输出电压减小，选项B 错误；随着发电厂输出功率的增大，输电线中电流增大，输电线上损耗的功率(ΔP ＝I 2R)增大，选项C 正确；输电线上损耗的功率ΔP ＝I 2R ＝(P 输U 输)2R ，输电线上损耗的功率占总功率的比例ΔP P 输＝R U 2输P 输，选项D 正确．]。

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第7节电能的输送1．输电线上的功率损失P＝________，降低输电损耗的两个途径为：__________________，________________________________.2．远距离输电的基本原理：在发电站内用______变压器______电压，然后进行远距离输电，在用电区域通过______变压器______所需的电压．3．现代的直流输电,只有__________这个环节使用直流．发电机发出的交流电,通过变压器升高电压，然后使用______设备使它成为直流电，用输电线把____________输送出去，到用电地点附近，再使用________把直流电变回到交流电并通过变压器降压后供用户使用(整流和逆变统称为换流)．4．下列关于电能输送的说法中正确的是（）A．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济B．减小输电导线上功率损失的惟一办法是采用高压输电C．减小输电导线上电压损失的惟一方法是增大输电线的横截面积D．实际输电时，要综合考虑各种因素，如输电功率大小、距离远近、技术和经济条件等5．输电导线的电阻为R,输送电功率为P。

现分别用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（）A．U1∶U2B．U错误!∶U错误!C．U2，2∶U错误!D．U2∶U16．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（)图1A．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B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好【概念规律练】知识点一线路损耗问题1．发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电线电阻为R，通过导线的电流为I，学校输入电压为U2，下列计算输电线损耗的式子中，正确的是（）A。

7.电能的输送基础巩固1. （多选）下图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（）A. 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B. 高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C. 在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D. 高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好解析：根据P=|2R可知，在电流I 一定的情况下，减小电阻R可以减少电路上的电能损失，而R=所以增大输电线横截面积S可减小电阻R选项A正确；由输送电功率P=UI，得输电线损失电功率P线=I2R -可见减小输电电流可减小电路发热损耗，在输送电压一定时，输送的电功率P越大，电能损失越大，选项B正确，选项C错误；高压输电并不一定是电压越高越好，电压过高时，会带来技术和设备上的困难，所以选项D正确.答案：ABD2. 发电厂发电机的输出电压为U，发电厂至学校的输电导线的总电阻为R通过导线的电流为I，学校得到的电压为12,则输电线上损耗的电压可表示为（）A.UB.U-IRC.IRD.U解析：输电线的电压损失△ U=U-U2=IR，选项B错误，选项C正确；U为输出电压，U2为学校得到的电压，选项A D错误.答案:C3. 某变电站用11 kV的交流电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R.现若用变压器将电压升高到220 kV送电.下列选项正确的是（）A. 因I 所以输电线上的电流增为原来的倍B. 因I 所以输电线上的电流减为原来的一C. 因P -所以输电线上损失的功率增为原来的D. 若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的—解析：由厶P=|2R 知,当电压由11kV升高到220kV时,损失的功率△ P'—选项C错误；本题I丰故选项A错误；若△ P不变,则R -当电压由11kV升高到220kV时，R'=400R由电阻定律可得d'-选项D错误,故选项B正确.答案:B4. 远距离输送交变电流都采用高压输电.采用高压输电的优点是（）A. 可提高用户端电压B. 可根据需要调节交变电流的频率C. 可减少输电线上的能量损失D. 可加快输电的速度解析:采用高压输电减小了输电电流，可减少能量损失，但不能改变交变电流的频率和输电速度，用户端电压由降压变压器决定，故选项C正确.答案:C5. （多选）发电机的路端电压为U经电阻为r的输电线向远处的用户供电，发电机的输出功率为P,则（）A. 输电线上的电流为B. 输电线上的功率损失为-C. 用户得到的功率为PD. 用户得到的电压为解析：由题知，其供电原理如图所示，由P=UI得输电线上的电流为选项A正确；输电线上的功率损失为'P=I2r 选项B错误；用户得到的功率为P 选项C正确；用户得到的电压为U-A U=U-Ir=U 选项D错误.答案:AC6. (多选)下列关于远距离高压直流输电的说法正确的是( )A. 直流输电系统只在输电环节是直流，而发电环节和用电环节是交流B. 直流输电系统只在发电环节和用电环节是直流，而输电环节是交流C. 整流器将交流变直流，逆变器将直流变交流D. 逆变器将交流变直流，整流器将直流变交流解析:直流输电系统由整流站、直流线路和逆变站三部分组成，在整流站通过整流器将交流电变换为直流电，在逆变站利用逆变器将直流电变换为交流电.因此选项A C正确.答案:AC7. 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A.总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小B.总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小C.总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大时要显得暗些，这是因为此时( )解析：此时用电器多，电阻小(因为用电器都是并联的)而变压器输出电压U不变，由I 可知，干路电流大，输电线上损失电压大，电灯两端电压小，故比深夜暗，故C正确.答案:CD.干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电压8. (多选)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器，当K由2改接为1时，下列说法正确的是( )A. 电压表读数变大B. 电流表读数变大C. 电流表读数变小D.输电线损失的功率减小解析：由于发电厂的输出电压不变，K接到1后，升压变压器副线圈匝数增多，所以输电电压U2升高（U : L2=N : N2, N2变大）；升压变压器的输出功率不变,根据I 可知输电线上的电流减小,所以电流表读数减小,选项B错误,C正确•根据U损=IR线,输电线的电阻不变,所以输电线上的电压损耗减小,降压变压器的输入电压增大，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压增大，即电压表读数增大,选项A正确.根据P线=I2R线,可知输电线损失的功率减小,选项D正确•答案：ACD9. （多选）某小型水电站的电能输送示意图如图所示，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 i、n2,降压变压器原、畐U线圈匝数分别为n3、阳（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（）A - -B --C. 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解析：由于输电线上有电阻，所以考虑到电压损失，则有升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，根据变压器的电压与匝数的关系，可知要让用电器正常工作，必须有--故A项对,B、C项错；考虑到输电线上也有电功率的损失，可知D项也正确.答案:AD能力提升1. （多选）如图所示，有一台交流发电机E通过理想升压变压器T i和理想降压变压器T a向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T i的输入电压和输入功率分别为U和P i,它的输出电压和输出功率分别为U2和P z；T2的输入电压和输入功率分别为U和F3,它的输出电压和输出功率分别为14和F4.设T i的输入电压U—定，当用户消耗的电功率变大时，有（）解析:从能量守恒角度分析，当用户功率增大时，升压变压器的输入功率必增大 ，即P 增大,根据题意,输入电压U 保持不变，且升压变压器的匝数比不变，故输出电压12不变；由于P i 增大，由A. U 减小，14变大B. U 2不变,U 3变小D.P 变大,P 变P=U|1=P=UI 2可得,I 1增加，P2、12均增加•又U3=U2-I 2R故U3减小，由于降压变压器原、畐U线圈匝数不变,可知随U3减小,U4也减小,选项A错误,选项B正确；由于用户功率增加,即F4增加,理想变压器无功率损失,可得F3=F4,功率F3也增加,故选项C错误,选项D正确•答案:BD2. 如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则（）A. 用户用电器上交流电的频率是100 HzB. 发电机输出交流电的电压有效值是500 VC. 输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D. 当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小解析：由u-t图像可知，交流电的周期T=0. 02s,故频率f - Hz,选项A错误；发动机输出交流电的电压最大值U m=500V,故有效值U = _V,选项B错误；输电线上的电流由降压变压器副线圈上的电阻和降压变压器原、副线圈的匝数比共同决定，选项C错误；当用户用电器的总电阻增大时，副线圈上的电流减小，根据--原线圈（输电线）上的电流减小，根据P 得，输电线损失的功率减小，选项D正确.答案：D3. 某水电站，用总电阻为2. 5 Q的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3X106 kW.现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是（）A. 输电线上输送的电流大小为2. 0X 105 AB. 输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC. 若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9X 108 kWD. 输电线上损失的功率为△ P -为输电电压为输电线的电阻解析:输电线上输送的电流为I ---------------------- A=6 X 103A,选项A错误;输电线上损失的电压为U损=IR=6X 103X2. 5V=1. 5X 10"V=15kV,选项B正确；当用5kV电压输电时，输电线上损失的功率不会超过3X 106kW,与实际情况相背,故选项C错误；当用公式△ P -计算损失的功率时，U为输电线上损失的电压而不是输电电压，选项D错误.答案:B4. 某发电站通过燃烧煤来发电.发电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户,发电机输出功率是120 kW,输出电压是240 V,升压器原、副线圈的匝数之比为 1 : 25,输电线的总电阻为10 Q ,用户需要的电压为220 V.(1)输电线上损失的电功率为多少？⑵降压器原、畐U线圈的匝数比为多少？解析：(1)根据理想变压器的变压规律--得输电电压U - —V=6000V输电电流丨2・------- A=20A输电线上损失的功率△P W=4000W.(2)输电线上损失的电压△U=br= 20 X 10V=200V降压变压器原线圈两端的电压U=U- △ U=(6000 - 200)V=5800V根据理想变压器的变压规律得- -答案:(1)4 000 W (2 —5. 某发电站的输出功率为104 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向80 km远处用户供电已知输电线的电阻率p =2.4X10“ Q • m,导线横截面积为1.5X10* m］输电线路损失的功率为输出功率的4%,求：(1)升压变压器的输出电压；(2)输电线路上的电压损失.解析：(1)输电线的电阻尸- ---- Q =25. 6 Q输电电路图如图所示根据公式P损=|2r及P损=P出• 4%#,输送电流为A=125A升压变压器的输出电压U2出 ------- V=8 X 104V.(2)电压损失U损=lr= 125X 25.6V=3200V.答案：(1)8 X 104 V (2)3 200 V。

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习题课变压器及电能的输送一、基础练1．远距离输电时，在输送电功率不变的条件下( )A．只有增大导线的电阻，才能减小电流，提高输电效率B．提高输电电压，能减小电流,提高输电效率C．提高输电电压势必增大输电导线上能量损耗D．提高输电电压势必增大输电导线上的电流2．理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1,原线圈两端接通交流电源，则（）A．原、副线圈中电流频率之比f1∶f2＝10∶1B．原、副线圈两端电压之比为U1∶U2＝10∶1C．原、副线圈内交变电流之比I1∶I2＝1∶10D．变压器输入和输出功率之比P1∶P2＝10∶13．如图1所示，有一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n∶1，原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R。

当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升．下列判断正确的是（）图1A．电动机两端电压为IRB．电动机消耗的功率为I2RC．原线圈中的电流为nID．变压器的输入功率为错误!4．如图2所示,一理想变压器由一个初级线圈和两个次级线圈组成．当此变压器工作时，初级、次级线圈的匝数、电流、电压均在图中标出．则下列几组关系式中正确的是( ）图2A.错误!＝错误!，错误!＝错误!B.错误!＝错误!,错误!＝错误!C．n1I1＝n2I2＋n3I3D。

学案7 电能的输送[目标定位] 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.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、电能输送中的电压损失和电能损耗 [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缘由是什么？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需用高压呢？ 答案 (1)在输电线上有功率损失．(2)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缘由．功率损耗表达式：P 损＝I 2r .所以降低输电损耗的两个途径为：①减小输电线的电阻r ；②减小输电电流I . (3)由于发电厂的输出功率P 是肯定的，由P ＝UI 知，要减小输电电流I ，必需提高输出电压U . [要点提炼]输电线上的电压损失和功率损耗(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．U 损＝U －U ′＝Ir . 2．功率损耗(1)远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损耗，损耗的功率P 损＝I 2r .(2)若输电线上损失的电压为U 损，则功率损耗还可以表示为P 损＝U 2损r ，P 损＝U 损·I .3．减小电压损失和功率损耗的方法(1)减小输电线的电阻由R ＝ρlS 可知，距离l 肯定时，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，当输送功率肯定时，上升电压可以减小电流． 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)结合闭合电路的学问，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线圈的电阻均忽视不计)．(2)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其次个回路：U 2＝U 损＋U 3，P 2＝P 损＋P 3＝I 2线R ＋P 3 第三个回路：P 4＝U 4I 4(2)若两个变压器为抱负变压器，则有：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.[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变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区通过降压变压器降到所需的电压． 2．解决远距离输电问题时，应首先画出输电的电路图，参考图2，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置．3．分析三个回路，在每个回路中，变压器的原线圈是回路的负载，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学问求解 (1)能量守恒：P ＝U 1I 1＝U 2I 2＝P 用户＋P 损 P 损＝I 22R P 用户＝U 3I 3＝U 4I 4.(2)电路学问：U 2＝U 损＋U 3 U 损＝I 2R .(3)变压器学问：U 1U 2＝I 2I 1＝n 1n 2U 3U 4＝I 4I 3＝n 3n 4. 其中P 损＝I 22R ，U 损＝I 2R 往往是解题的切入点．一、输电线上功率损耗的计算例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．现有始终流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它供应应用电器的电功率为40 kW ，电压为800 V ．假如用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供应用电器的功率和电压不变，那么节省的电功率为( ) A ．1 kW B ．1.6×103 kW C ．1.6 kW D ．10 kW解析 输电线中电流I ＝PU ，输电线上损失功率P ′＝I 2R 线＝P 2R 线U 2＝1 kW.答案 A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？它占输出功率的比例是多少？ (3)若将电压上升至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？它占输出功率的比例是多少？解析 (1)由P ＝UI ，得I ＝PU ＝5×108 W2×105 V＝2 500 A(2)输电线上损失的功率P 损＝I 2·2r ＝2 5002×2×10 W ＝1.25×108 W 损失功率与输出功率之比为P 损P ＝1.25×1085×108＝14(3)将电压上升至50万伏时，I ′＝PU ′＝5×108 W 5×105 V ＝1 000 A输电线上损失的功率P 损′＝I ′2·2r ＝1 0002×2×10 W ＝2×107 W 损失功率与输出功率之比为P 损′P ＝2×1075×108＝125答案 (1)2 500 A (2)1.25×108 W 14(3)1 000 A 2×107 W 125二、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3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(变压器均为抱负变压器)．要使额定电压为220 V 的用电器正常工作，则( )图3 A.n 2n 1>n 3n 4 B.n 2n 1<n 3n 4C ．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解析 由于输电线上的功率损耗，故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，故选项D 正确.U 2U 1＝n 2n 1，U 3U 4＝n 3n 4，由于U 1＝200 V<U 4＝220 V ，U 2>U 3＝U 2－U 线，故n 2n 1>n 3n 4，选项A 正确． 答案 AD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，假如用原、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应用户，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输送到用户，求用户得到的电压和功率． 解析 (1)示意图如图所示(2)升压变压器的输出电压U 2＝n 2n 1U 1＝101×220 V ＝2 200 V依据升压变压器输出功率等于输入功率知，升压变压器输出电流为I 2＝P U 2＝44×1032 200 A ＝20 A输电线路上的电压损失和功率损耗分别为 U R ＝I 2R ＝20×0.2 V ＝4 VP R ＝I 22R ＝202×0.2 W ＝80 W。

变压器及电能的输送、单项选择题1 •理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，以下说法中正确的是（）A. 穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10 : 1B. 穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C. 原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10 : 1D. 正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为10 : 1解析：对理想变压器，无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同, 因而每匝线圈产生感应电动势相等，电压与匝数成正比；理想变压器可以忽略热损耗，故输入功率等于输出功率.只有B项正确.答案：B2. 关于减小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= "R知，应降低输电电压，增大导线电阻B. 由P= IU知，应低电压小电流输电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U2解析：输电时导线上损失的电压△ U= IR，它不同于输电电压，P= -或P= IU中的U应为导线上损失的电压，故A、B错；导线上功率的损失为发热损失，即P= l2R,故C正确.答案：C3. 理想变压器原、畐U 线圈的匝数比为的输出电压为（）A. 90 VC. 6 V答案：D若以3 300 V送电，则线路损失可降为1 : 15,当原线圈接在6 V的蓄电池两端以后，畐U线圈B. 0.4 VD. 0解析：由于蓄电池向外输出的是直流电, 铁芯中磁通量不能发生变化，在副线圈中不能产生感应电动势，所以副线圈的输出电压为0.4.水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW,若以 1 100 V送电，则线路损失为10 kW,A. 3.3 kWB. 1.1 kWC. 30 kWD. 11 kWP2解析：由P= Ul, △ P= |2R得△ P= ^R，当输送电压增大为原来3倍时，线路损失变为原来的19，即卩△ P = 1.1 kW. 答案：B5.在如图所示的电路图中，变压器是理想变压器，原线圈匝数n i = 600匝，装有0.5 A 的保险丝，畐U 线圈的匝数n 2= 120匝.要使整个电路正常工作， 当原线圈接在180 V 的交流电源上时， 则副线圈（）A. 可接耐压值为36 V 的电容器B. 可接“ 36 V,40 W ”的安全灯两盏C. 可接电阻为14 Q 的电烙铁D. 可串联量程为3 A 的电流表测量其电路的总电流解析：根据 汀=—得U = — U =石击乂 180 V = 36 V ，又由厂=—，在保险丝安全的条件下，副线U 2 n 2 n 1 600 12 n 1 n 1600圈中允许流过的最大电流为I2 =妙=云X 0.5 A = 25 A ，最大输出功率R= 25 A X 36 V = 90 W, B 选项正确.而交变电压的有效值为36 V ，那么其最大值一定大于36 V ，所以A 项错流表时会因电流过大烧毁电流表或烧断保险丝, 答案：B 二、多项选择题 6.如图所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变 的正弦交流电，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使 （ ）A. 原线圈匝数门增加B. 副线圈匝数n 2增加C. 负载电阻R 的阻值增大D. 负载电阻R 的阻值减小 分析可得选项 B 、D 正确. 答案：BD7•为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰•若在 正常供电时，高压线上输电电压为U,电流为I ，发热功率为 △ P;除冰时，输电线上的发热功率需变为9A P,则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变 ）（）误.接14 Q 的电烙铁时，流过电烙铁的电流将达到36 I2'=初 A>25A , C 项不正确.串联电D 项错误.解析.由U1=丄 解析由U n 2,p 出=R 可得p 出=題又因为p 入=p 出，所以 n 1RA. 输电电流为3IB.输电电流为9I1D. 输电电压为-U解析：输电功率 P = UI ,输电线电阻为 R,贝U △ P = I 2R =1为9 △ P,输电功率保持不变，那么输电电流应变为3I ，或者输电电压变为-U, A D 正确.3 答案：AD8. 如图所示，电路中的变压器为理想变压器， S 为单刀双掷开关，P 是滑动变阻器 R 的滑动触头，U 为加在原线圈两端的交变电压， 丨1、丨2分别为原线圈和副线圈中的电流.下列说法正确的是（）A. 保持P 的位置及U 不变，S 由b 切换到a ,则R 上消耗的功率减小B. 保持P 的位置及U 不变，S 由a 切换到b ,贝U I 2减小C. 保持P 的位置及U 不变，S 由b 切换到a ,则11增大D. 保持U 不变，S 接在b 端，将P 向上滑动，则I i 减小解析：改变开关的位置就是改变副线圈匝数，当副线圈匝数减少时，畐U 线圈两端电压减小， R上消耗的功率减小，电流也减小，原线圈中电流也减小；当电压和副线圈都不发生变化时， 调节滑动变阻器向上滑动，则电阻减小，输出电流增大，输入电流也增大. 答案：BC9.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为1 : 5,原线圈两端的交流电压为 u = 20 2sin100 n t V ，氖泡在两端电压达到 100 V 时开始发光.下列说法中正确的有（ ）A. 开关接通后，氖泡的发光频率为 100 HzB.开关接通后，电压表的示数为 100 VC. 开关断开后，电压表的示数变大D. 开关断开后，变压器的输出功率不变 2 n 2 n1解析：变压器不能改变交变电流的频率， T == — s = 0.02 s , f = 1 = 50 Hz ，因为一3 100 nI个周期内氖泡发光 2次，故开关接通后，氖泡的发光频率为100 Hz , A 项正确；电压表的示20、f 2门2数是有效值，U = $ V = 20 V , L b = ：U = 100 V , B 项正确；不论开关是否断开，电压表示 数不变，C 项错误；开关断开后，变压器的输出功率减小， D 项错误.答案：AB10. 为保证用户电压稳定在 220 V,变电所需适时进行调压，图甲为变压器示意图.保持输入C.输电电压为3U除冰时，输电线上的发热功率电压U1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压.某次检测得到用户电压U2随时间t 变化的曲线如图乙所示.以下正确的是（）A. U 2= 190 2sin 50 n t VB. U 2= 190 2sin 100 n t VC. 为使用户电压稳定在 220 V ，应将P 适当下移D. 为使用户电压稳定在 220 V ，应将P 适当上移解析：由电压U 2随时间t 变化的曲线可知，用户电压的最大值是 190 2 V ,周期是2X 10 _2s ,nU所以U 2= 190 2sin 100 n t V , A 错误，B 正确；根据订知，m 减小，U 增大，因此为使用vn 2 U 2户电压稳定在220 V ，应将P 适当上移，C 错误，D 正确. 答案：BD 三、非选择题11•图甲为一理想变压器， ab 为原线圈，ce 为副线圈，d 为副线圈引出的一个接头，原线圈 输入正弦式交变电压的u ab t 图像如图乙所示•若只在 ce 间接一只 氐=400 Q 的电阻，或只在de 间接一只R e = 225 Q 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值 U ab 的表达式；⑵ 求只在ce 间接400 Q 电阻时，原线圈中的电流丨1；n ce⑶求ce 和de 间线圈的匝数比n de解析：(1)由题图乙知 3= 200 n rad/s 电压瞬时值 U ab = 400sin 200 n t V.⑵ 电压有效值 U = 200 2 V ,理想变压器P = F 2 = 80 W, 原线圈中的电流 F 1I 1= 8解得I 仟0.28 A或彳A ■⑶设ab 间匝数为n 1,则-=上,m n ce由题意知才=孑,R;e R en ce解得一=n de同理n^= I den de答案：(1) U ab = 400sin 200 n t V4(2)0.28 A 或_5 A (3) 312•输送4.0 X 106 W 的电能，若发电机输出电压为 2 000 V ，选用变压器升压后应用横截面积为4.25 cm 2的铜导线，把电能送到400 km 远处，线路损耗的功率为5.0 X 105 W.若已知铜的电阻率 p = 1.7 X 10 Q • m 求： (1)应选用匝数比为多少的升压变压器? (2)在用户方使用降压变压器，其原线圈两端的电压为多大?(2)设U '为降压变压器原线圈两端的电压, 则 U 2'= U — IR = 2.8 X 104 V.4答案：(1)1 : 16(2)2.8 X 10 V代入数据得 nee nde43. 解析:(1)由P = I 2R 得I =、/R ，式中P 为线路损耗功率, R 为线路总电阻，两条导线总电阻R= p L '"S 2Lps ，_ 8则 R = 1.7 X 10 X 54X 10 X24.25 X 10 _ Q = 32 所以 I =R = 125 A.因为 P 输入=P 输出, 所以在升压变压器副线圈两端的电压为U 2= ~= 3.2 X 104 V.。

高中物理学习材料变压器与电能输送 同步练习针对训练1.（1995年上海）如图所示，理想变压器的输入端接正弦交流电，副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2；输电线的等效电阻为R ，开始时，电键K 断开.当K 接通时，以下说法中正确的是A.副线圈的两端M 、N 的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R 上的电压增大C.通过灯泡L 1的电流减小D.原线圈中的电流增大2.如图所示，理想变压器输入电压U 1一定，两个副线圈的匝数分别为n 2和n 3，当把同一个电阻先后接在a 、b 间和c 、d 间时，通过电阻的电流和电阻两端的电压分别为I 2、U 2和I 3、U 3，变压器输入的电流分别为I 1，I 1′，则A.3232n n U U = B.3232n n I I = C.232211n n I I ='D.U 1（I 1+I 1′）=U 2I 2+U 3I 33.（1996年上海）如图所示，在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在图示变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，已知线圈1、2的匝数比为N 1∶N 2=2∶1，在不接负载的情况下A.当线圈1输入电压220 V 时，线圈2输出电压为110 VB.当线圈1输入电压220 V 时，线圈2输出电压为55 VC.当线圈2输入电压110 V 时，线圈1输出电压为220 VD.当线圈2输入电压110 V 时，线圈1输出电压为110 V4.在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分别为n 1=600，n 2=120，电源电压U 1=220 V ，原线圈中串联一个0.2 A 的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则A.负载功率不能超过44 WB.副线圈电流最大值不能超过1 AC.副线圈电流有效值不能超过1 AD.副线圈电流有效值不能超过0.2 A5.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 VB.220 V，110 VC.110 V，110 VD.220 V，06.一理想变压器原线圈接交流电源，副线圈接电阻，则下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍A.次级线圈的匝数增加为原来的2倍B.初级线圈的匝数增加为原来的2倍C.负载电阻变为原来的2倍D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍7.如图所示，变压器的原、副线圈的匝数比一定，原线圈的电压为U1时，副线圈的输出电压为U2，L1、L2、L3为三只完全相同的电灯，开始时，电键K开启，然后当电键K闭合时A.电压U1不变，U2变大B.电灯L1变亮，L2变暗C.电灯L1变暗，L2变亮D.原线圈中的电流变大8.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数n1∶n2∶n3=3∶2∶1，副线圈Ⅱ上接有“8 V，8 W”的灯泡L1、L2，副线圈Ⅲ上接有“6 V，9 W”的灯泡L3、L4，原线圈上接有电阻R1=3 Ω，当a、b两端接交变电源后，L1、L2正常发光，则交变电源的输出功率为A.24 WB.34 WC.36 WD.72 W9.如图18-8，已知n1∶n2=4∶3，R2=100 Ω，变压器没有功率损耗，在原线圈上加上交流电压U1=40 sin100πt V，则R2上的发热功率是________W.若R3=25Ω，发热功率与R2一样，则流过原线圈的电流I1和流过R3的电流I3之比为________.参考答案：1.BCD2.ABCD3.BD4.AC5.B6.D7.BD8.C9.4.5；3∶4附：课前预习提纲1、变压器是一种能改变电压的设备．它是由一个闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的，跟电源相连的叫线圈，跟负载相连的叫线圈．理想变压器的输入功率输出功率．2、在输电导线上，由于电流的效应，必然有一部分能转化成而损失掉，导线越长，损失越．根据焦耳定律表达式Ｑ＝可知，可以有两种方法来减少送电中的电能损失，一种是，另一种是．这两种方法中，适用于远距离输电的是，即利用变压器提高送电的电压．3、关于变压器的几个公式：电压与匝数关系是；电流与匝数关系是；输入功率与输出功率关系是．并且应注意，原副线圈交流电的频率一定，且输入的功率由输出功率决定．答案（无）。

高中物理- 教科版目录（全套）必修一第一章运动的描述1.1 质点参考系空间时间1.2 位置变化的描述位移1.3 直线运动中位移随时间变化的1.4 运动快慢与方向的描述1.5 直线运动速度随时间变化的图像.1.6 速度变化快慢的描述加速度1.7匀速直线运动的规律1.8匀速直线运动的规律的应用1.9 匀速直线运动的加速度第二章力2.1力2.2重力2.3 弹力2.4摩擦力2.5力的合成2.6力的分解第三章牛顿运动定律3.1从亚里士多德到伽利略3.2 牛顿第一定律3.3 牛顿第二定律3.4牛顿第三定律3.5 牛顿运动定律的应用3.6 自由落体运动3.7 超重与失重3.8汽车安全运行与牛顿运动定律第四章物体的平衡4.1 共点力作用下物体的平衡4.2 共点力平衡条件的应用4.3 平衡的稳定性（选学）必修二第一章抛体运动1.1 曲线运动1.2 运动的合成与分解1.3 平抛运动1.4 斜抛运动第二章圆周运动2.1 描述圆周运动2.2 圆周运动的向心力2.3 匀速圆周运动的实例分析2.4 圆周运动与人类文明（选学）第三章万有引力定律3.1天体运动3.2 万有引力定律3.3 万有引力定律的应用3.4人造卫星宇宙速度第四章机械能和能源4.1 功4.2 功率4.3动能与势能4.4动能定理4.5 机械能守恒定律4.6能源的开发与利用第五章经典力学的成就与局限性5.1 经典力学的成就与局限性5.2 了解相对论5.3 初识量子论理科选修- 选修3-1第一章电场1.1电荷电荷守恒定律1.2库仑定律1.3 电场电场强度和电场线1.4 电势差1.5 电势差与电场强度的关系1.6 电容器和电容1.7 静电的利用及危害第二章直流电路2.1欧姆定律2.2 电阻定律2.3 焦耳定律2.4 电阻的串联、并联及其应用2.5 伏安法测电阻2.6 电源的电动势和内阻2.7 闭合电路欧姆定律2.8 欧姆表多用电表2.9逻辑电路和控制电路第三章磁场3.1 磁现象磁场3.2 磁感应强度磁通量3.3磁场对电流的作用-安培力3.4 磁场对运动电荷的作用-落伦兹.3.5洛伦兹力的应用选修3-2第一章电磁感应1.1 电磁感应现象的发现1.2 感应电流产生的条件1.3 法拉第电磁感应定律1.4 楞次定律1.5 电磁感应中的能量转化与守恒1.6 自感日光灯1.7 涡流研究课题测量玩具电动机运转时的. 第二章交变电流2.1 交变电流2.2 描述正弦交流电的物理量2.3实验：练习使用示波器2.4电容器在交流电路中的作用2.5 电感器在交流电路中的作用2.6 变压器2.7 电能的输送第三章传感器3.1 传感器3.2 温度传感器和光电式传感器3.3 生活中的传感器3.4实验探究：简单的光控和温控.选修3-3第一章分子动理论与统计思想1.1 物体是由大量分子组成的1.2 分子的热运动1.3分子间的相互作用力1.4 统计规律分子运动速率分布1.5 温度内能气体的压强1.6实验探究：用油膜法测油酸分.第二章固体和液体2.1 晶体和非晶体2.2 半导体2.3 液体的表面张力2.4液晶第三章气体3.1气体实验定律3.2 气体实验定律的微观解释及图.3.3 理想气体3.4饱和汽与未饱和汽3.5 空气的湿度第四章能量守恒与热力学定律4.1能量守恒定律的发现4.2 热力学第一定律4.3宏观热过程的方向性4.4 热力学第二定律4.5熵概念初步第五章能源与可持续性发展5.1 能源与人类生存的关系5.2 能源利用与环境问题5.3 可持续发展战略选修3-4第一章机械振动1.1 简谐运动1.2 单摆1.3简谐运动的图像和公式1.4阻尼振动受迫振动1.5 实验探究：用单摆测定重力加. 第二章机械波2.1 机械波德形成和传播2.2 横波的图像2.3 波的频率和波速2.4 惠更斯原理波的反射与折射2.5 波的干射、衍射第三章电磁振荡电磁波3.1电磁振荡3.2 电磁场和电磁波3.3电磁波普电磁波的应用3.4 无线电波发射、传播和接收第四章光的折射4.1 光的折射定律4.2 实验探究：测定玻璃的折射率4.3 光的全反射第五章光的波动性5.1 光的干涉5.2实验探究：用双缝干涉观光的.5.3 光的衍射与偏振5.4激光第六章相对论6.1 经典时空观6.2 狭义对相对论的两个基本假设6.3 相对论时空观6.4 相对论的速度变换定律质量和.6.5广义相对论选修3-5第一章碰撞与能量守恒1.1 碰撞1.2 动量1.3 动量守恒定律1.4 动量守恒定律的应用第二章原子结构2.1 电子2.2 原子的核式结构模型2.3 光谱氢原子光谱2.4 波尔的原子模型能级第三章原子核3.1 原子核的组成与核力3.2 放射性衰变3.3 放射性的应用、危害与防护3.4 原子核的结合能3.5 核裂变3.6 核聚变3.7 粒子物理学简介第四章波粒二象性4.1 量子概念的诞生4.2 光电效应与光量子假说4.3 光的波粒二象性4.4 实物粒子的波粒二象性4.5 不确定关系。

7 电能的输送[学科素养与目标要求]物理观念：1.了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.3。

了解直流输电．科学思维：1.体会降低输电损耗的两个途径，能分析并计算高压输电的损耗情况。

2.了解远距离输电系统，知道其典型电路,并能利用变压器和电路的规律解决实际问题,进行定量计算．一、电能输送中的电压损失和电能损耗1．电压损失：输电线始端电压U与末端电压U′的差值，ΔU＝U－U′＝Ir.2．功率损失：输电线路的功率损失，ΔP＝I2r，r为输电线电阻．3．减小电压、功率损失的方法：（1)减小电阻：由r＝ρ错误!可知，输电距离一定时，使用电阻率小的材料，增大导线横截面积可减小电阻．（2)提高输送电压：由P＝UI可知,当输送功率一定时，升高电压可以减小电流,即采用高压输电．二、远距离输电系统目前世界各国都采用电网供电，在发电站内用升压变压器升压，然后再进行高压输电，在用电区通过降压变压器降到所需电压．三、直流输电当交流输电功率很大时，导线的电感、电容引起的电压及电能损失很大;同一电网的发电机同步运行，技术上存在困难，所以有些大功率输电线路采用直流输电．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＝错误!可知,输电电压越小，输电线上的电功率损失就越小．( ×）(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________．答案U22∶U12一、电能输送中的电压损失和电能损耗如图所示，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－错误!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＝错误!r，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，即提高输电电压U。