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电能的输送知识点讲解相关总结_下面是高中物理第五章交变电流第五节电能的输送相关知识点讲解总结，大家可参考学习哦一、引入新课为了合理利用水、煤等能源，发电站通常修建在靠近这些天然能源的地方。
但用的工厂、生活用户分布却很广泛，有的离电厂很远。
因此就需要把电能输送到远方，电能便于输送，用输电导线把发电机和用电设备连接起来，就可以输送电能。
这就是输送电能的一个优点。
输送电能的基本要求是：安全可靠、保质、经济可靠指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电；保质，就是保证电能的质量电压、频率稳定；经济，则是输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少，电价低。
二、新课教学1．输电导线上的功率损耗任何导线都是具有电阻的，因而输电过程中必然有一部分电能转化成热而损失。
功率损失：P损＝I2R这种损耗显然是非常浪费的，我们要尽量减少。
一般要求这种损失不超过输电功率的10％怎样减少输电的功率损耗呢？可以有两种方法：一种是减少导线的电阻。
由可知，当L一定时，为了减小电阻，可选用电阻率小、截面积S大的导线，目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料。
但是要增大导线的截面积，就要多耗费金属材料，这不但使造价提高，而且会使金属导线太重，甚至实际无法做到。
例1：把功率为200KW的电能用铝线输送到10Km以外的地方，要使功率损耗为输电功率的10％，用110V的电压输电，导线的截面积约需多大？（＝2.9 10-8 m）(P损＝200 103 10％＝UI，I＝P损/U＝181A ；P损＝I2R 求得S=96000mm2)另一种方法是减小导线中的电流，在导线电阻不变的情况下，电流如果减小为原来的百万分之一，功率损失P损＝I2R 就减小为原来的万分之一。
输电功率的大小不能随意改变，由P＝UI可知，当P一定时，只要提高U，就能减小I。
这就是要采用高压输电的道理。
例2：在例1中，若把电压提高100倍，即11KV，则导线的截面积只需9.6mm2。
2．输电导线上有电压损失输电导线有电阻，欧姆定律告诉我们，电流通过导线时，会在线路上产生电压降，这就使得输电导线末端的电压U，比起始端电压U低。
交变电流1、交变电流利用电压传感器（或电流传感器）可以在荧光屏上绘出电压（或电流）随时间变化的图像。
这样的图形在电工技术和电子技术中常常叫做“波形图”。
交变电流在恒定电流的电路中，电源的电动势不随时间的变化而变化，因而电路中的电流、电压也不随是时间的变化而变化。
在供给工农业生产和日常生活用电的电力系统中，发电机产生的电动势是随时间做周期性变化的，因而用电器中的电流、电压也随时间做周期性变化，这样的电流叫做交变电流（AC），简称交流。
方向不随时间变化的电流叫做直流电流(DC).电流供给的电流是直流电流。
交变电流经过电子电路的处理，也能变成直流，学校实验室的学生电源就有这种功能。
教学用发电机能够产生交变电流实验：把两个发光颜色不同的发光二极管并联，使两者的正负极方向相反，然后连接到教学用发电机的两端，转动手柄，两个磁极之间的线圈随着转动，观察发光二极管的发光情况。
（这个实验也可以用示波器来做）交变电流的产生教学用发电机产生的电流，大小、方向都在不断的变化交变电流的变化规律学生电源中的交变电流按照正弦函数的规律变化根据法拉第电磁感应定律，e=Emsinωt峰值、瞬时值按正弦规律变化的交变电流叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流。
正弦式电流是最简单最基本的交变电流，电力系统中应用的大多是正弦式电流示波器中的锯齿形扫描电压电子电路中的矩形脉冲科学漫步：交流发电机发电厂里的交流发电机的基本组成部分是两部分，即产生感应电动势的线圈（通常叫做电枢）和产生磁场的磁体。
电枢转动，磁极不动的发电机叫做旋转电枢式发电机电枢不动，磁极转动的发电机叫做旋转磁极式发电机转动的部分叫转子，不动的部分叫定子旋转电枢式发电机，转子产生的电流必须经过裸露的滑环和电刷引到外电路，如果电压过高，可能发生火花放电，滑环和电刷很快被烧坏，同时，转动的电枢不了能做得很大，线圈匝数也不可能很多，所以产生的感应电动势也不可能很高，这种发电机输出的电压一般不超过500V，旋转磁极式发电机克服了上述缺点，能够产生几千伏到几万伏的电压，输出功率可高达几百兆瓦。
一第二章:交变电流一、知识网络二、重、难点知识归纳1．交变电流产生(产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的描 述瞬时值:I=I m sin ωt 峰值:I m = nsB ω/R 有效值:2/m I I = 周期和频率的关系:T=1/f 图像：正弦曲线电感对交变电流的作用：通直流、阻交流，通低频、阻高频应用 交变电流电容对交变电流的作用：通交流、阻直流，通高频、阻低频变压器变流比：电能的输送原理：电磁感应 变压比：U 1/U 2=n 1/n 2只有一个副线圈：I 1/I 2=n 2/n 1有多个副线圈：I 1n 1= I 2n 2= I 3n 3=……功率损失：线损R ）U P （P 2= 电压损失：线损R UPU =远距离输电方式：高压输电所示。
而（a ）、(d)为直流其中（a ）为恒定电流。
（二）、正弦交流的产生及变化规律。
(1)、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。
即正弦交流。
(2)、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。
这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。
(3)、规律：从中性面开始计时，则e=NBS ωsin ωt 。
用εm 表示峰值NBS ω则e=εm sin ωt 在纯电阻电路中,电流I=RR e mε=sin ωt=I m sin ωt ，电压u=U m sin ωt 。
2、表征交变电流大小物理量(1)瞬时值：对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示，e i u (2)峰值：即最大的瞬时值。
大写字母表示，U m Ｉm εm εm = nsB ω Ｉm =εm / R注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为εm =NBS ω，即仅由匝数N ，线圈面积S ，磁感强度B 和角速度ω四个量决定。
人教版高中物理必修一目录第一章运动的描述1.质点参考系和坐标系物体与质点参考系坐标系2.时间和位移时刻和时间间隔路程和位移矢量和标量3.运动快慢的描述——速度坐标与坐标的变化量速度平均速度和瞬时速度4.实验：用打点计时器测速度电磁打点计时器电火花计时器练习使用打点计时器用打点计时器测量瞬时速度用图像表示速度5.速度变化快慢的描述——加速度加速度加速度方向与速度方向的关系第二章匀变速直线运动的探究1.实验：探究小车速度随时间变化的规律进行实验处理数据做出速度——时间图象2.匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动速度与时间的关系式3.匀变速直线运动的位移与时间的关系匀速直线运动的位移匀变速直线运动的位移用图象表示位移4.匀变速直线运动的速度与位移之间的关系5.自由落体运动自由落体运动自由落体加速度6.伽利略对自由落体运动的研究绵延两千多年的错误逻辑的力量猜想与假设实验验证第三章相互作用1.重力基本相互作用力和力的图示重力四种基本相互作用2.弹力弹性形变和弹力几种弹力3.摩擦力静摩擦力滑动摩擦力4.力的合成力的合成共点力5.力的分解力的分解矢量相加的法则第四章牛顿运动定律1.牛顿第一定律理想实验的魅力牛顿物理学的基石——惯性定律惯性与质量2.实验：探究加速度与力、质量的关系加速度与力的关系加速度与质量的关系制定实验方案时的两个问题怎样由实验结果得出结论3.牛顿第二定律牛顿第二定律力的单位4.力学单位制5.牛顿第三定律作用力与反作用力牛顿第三定律物体的受力分析6.用牛顿运动定律解决问题（一）从受力确定运动情况从运动情况确定受力7.用牛顿运动定律解决问题（二）共点力的平衡条件超重和失重从动力学看自由落体人教版高中物理必修二目录第五章曲线运动1.曲线运动曲线运动的位移曲线运动的速度运动描述的实例物体做曲线运动的条件2.平抛运动平抛运动的速度平抛运动的位移一般的抛体运动3.实验：研究平抛运动4.圆周运动线速度角速度角速度的单位线速度与角速度的关系5.向心加速度6.向心力向心力变速圆周运动和一般的曲线运动7.生活中的圆周运动铁路的弯道拱形桥航天器中的失重现象离心运动第六章万有引力与航天1.行星的运动2.太阳与行星间的引力太阳对行星的引力行星对太阳的引力太阳与行星间的引力3.万有引力定律月——地检验万有引力定律引力常量4.万有引力理论的成就“科学真是迷人”计算天体的质量发现未知天体5.宇宙航行宇宙速度梦想成真6.经典力学的局限性从低速到高速从宏观到微观从弱引力到强引力第七章机械能守恒定律1.追寻守恒量——能量2.功功正功和负功3.功率功率功率与速度4.重力势能重力做的功重力势能重力势能的相对性势能是系统所共有的5.探究弹性势能的表达式6.实验：探究功与速度变化的关系探究的思路操作与作图技巧数据的处理7.动能和动能定理动能的表达式动能定理8.机械能守恒定律动能与势能的相互转化机械能守恒定律9.实验：验证机械能守恒定律实验方法要注意的问题速度的测量10.能量守恒定律与能源能量守恒定律能量和能量耗散第一章静电场1电荷及其守恒定律2库仑定律3电场强度4电势能和电势5电势差6电势差与电场强度的关系7静电现象的应用8电容器的电容9带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1电源和电流2电动势3欧姆定律4串联电路和并联电路5焦耳定律6电阻定律7闭合电路的欧姆定律8多用电表9实验：测定电池的电动势和电阻10简单的逻辑电路第三章磁场1磁现象和磁场2磁感应强度3几种常见的磁场4磁场对通电导线的作用力5磁场对运动电荷的作用力6带电粒子在匀强磁场中的运动课题研究霍尔效应附录游标卡尺和螺旋测微器第四章电磁感应1划时代的发现2探究电磁感应的产生条件3楞次定律4法拉第电磁感应定律5电磁感应规律的应用6互感和自感7涡流电磁阻尼和电磁驱动第五章交变电流1交变电流2描述交变电流的理量3电感和电容对交变电流的影响4变压器5电能的输送第六章传感器1传感器及其工作原理2传感器的应用（一）3传感器的应用（二）4传感器的应用实验附一些元器件的原理和使用要点课题研究怎样把交流变成直流第七章分子动理论1 物体是由大量分子组成的2 分子的热运动3 分子间的作用力4 温度和温标5 内能第八章气体1 气体的等温变化2 气体的等容变化和等压变化3 理想气体的状态方程4 气体热现象的微观意义第九章物态和物态变化1 固体2 液体3 饱和汽与饱和汽压4 物态变化中的能量交换第十章热力学定律1 功和内能2 热和内能3 热力学第一定律能量守恒定律4 热力学第二定律5 热力学第二定律的微观解释6 能源和可持续发展课题研究如何提高煤气灶的烧水效率第十一章机械振动1 简谐运动2 简谐运动的描述3 简谐运动的回复力和能量4 单摆5 外力作用下的振动第十二章机械波1 波的形成和传播2 波的图象3 波长、频率和波速4 波的衍射和干涉5 多普勒效应6 惠更斯原理第十三章光1 光的反射和折射2 全反射3 光的干涉4 实验：用双缝干涉测量光的波长5 光的衍射6 光的偏振7 光的颜色色散8 激光第十四章电磁波1 电磁波的发现2 电磁振荡3 电磁波的发射和接收4 电磁波与信息化社会5 电磁波谱第十五章相对论简介1 相对论的诞生2 时间和空间的相对性3 狭义相对论的其他结论4 广义相对论简介课题研究：社会生活中的电磁波第十六章动量守恒定律1 实验：探究碰撞中的不变量2 动量守恒定律（一）3 动量守恒定律（二）4 碰撞5 反冲运动火箭6 用动量概念表示牛顿的第二定律第十七章波粒二象性1 能量量子化：物理学的新纪元2 科学的转折：光的粒子性3 崭新的一页：粒子的波动性4 概率波5 不确定的关系第十八章原子结构1 电子的发现2 原子的核式结构模型3 氢原子光谱4 玻尔的原子模型5 激光第十九章原子核1 原子核的组成2 放射性元素的衰变3 探测射线的方法4 放射性的应用与防护5 核力与结合能6 重核的裂变7 核聚变8 粒子和宇宙课题研究：研究建筑石材的放射性。
【本讲教育信息】一. 教学内容：第十七章交变电流第五节电能的输送有关交变电流的几个小专题二. 知识要点：1. 在输电线路中由于导线电阻的作用，使电路中产生功率损耗，在计算用电设备得到的功率时，需要注意整个电路的功率关系，如图所示，发电机（厂）输出功率P，线路损耗功率，用户功率，则，由于电路中的电流为I，输电线电阻为R，所以有。
在计算输电线的电阻时根据公式。
其中L是输电线的长度，为发电机（厂）到用电设备之间距离的两倍。
2. 提高输电效率需要综合考虑多种因素，在交流输电线路中，既有输电线电阻造成的电压损失，也有感抗和容抗（总称电抗）造成的电压损失。
在减少输电线上的功率损耗时，有在输送功率不变条件下提高输送电压降低输电电流和减少输电线电阻（在一些特殊的场所已采用超导材料作为输电线）两种方案。
为减少电抗产生的损失，可减少电路中电抗或采用直流电输电，我国三峡水电站输电就有直流输电线路。
3. 对含有变压器的电路问题，既要根据串、并联电路的性质、特点处理好基本电路问题，又要根据变压器的特点，弄清各输入、输出物理量的关系。
尤其注意当电路中某个量变化时，常会引起电路中其他量的变化，分析时一定要注意理顺各量之间的关系，才能把握全局，顺利答题。
4. 在远距离输电中需要升高输送电压来降低输电线通过的电流，以减少输电线产生的损耗，如图所示，由发电机产生的交变电流经过变压器升压后输出，到达目的地后再降压使用，设输电线电阻为R，则电路中各电压的关系为：，，功率关系为：，，，，其中输电效率：损耗与总功率关系：【典型例题】[例1] 远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（）A. 升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关。
B. 输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定。
C. 当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大。
D. 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压。
答案：C解析：一般发电机到升压变压器的距离比较小，导线的电压降比较小，导线上的电能损耗比较小，发电机的输出功率等于升压变压器的输入功率，等于远距离输电线损失功率加上降压变压器的输入功率，而降压变压器的输入功率由用户的实际功率来决定。
所以用户的实际功率决定了升压变压器输出和输入功率，因此升压变压器的输入电流与用户的实际功率有关。
A选项错。
B也错。
用户的电阻减小功率增大，输电线上的电流增大，损耗增加。
C正确。
由于远距离送电，导线的电阻不能忽略不计，导线上的电压降不能忽略，升压变压器的输出电压大于降压变压器上的输入电压。
D错。
[例2] 请分析甲同学对下列题目的解答过程，如有错误请修正：有一座小型水电站，输出的电功率是24kW，输电电压为400v。
若输电导线的总电阻为，求输电线上损失的电功率和用户得到的功率。
甲同学的解：根据，得，，，由于功率不可能为负值，所以用户得到的功率为零。
正确解：400V是输电电压，不是输电线上损失的电压；，[例3] 交流发电机输出电压为250V，输出功率为100kW，输电线总电阻，为使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户能得到220V的电压，则发电处升压变压器和用户处降压变压器的匝数比为多少？解析：发电机电流，输电线上电流，所以，升压变压器匝数比，升压变压器副线圈两端电压，降压变压器输入电压，用户得到电压，降压变压器匝数比三. 有关交变电流的几个小专题（一）变压器与分压器的区别变压器与分压器两种电路的形式虽然相同，但它们有着本质的区别。
现比较如下：1. 这两种电路的原理不同：变压器是利用互感现象来改变交流电压的，它的原理是法拉第电磁感应定律；而分压器却是根据欧姆定律制成的。
2. 这两种电路的适用条件不同：变压器只能应用于交变电路中，而分压器既能应用于交变电路，又能应用于直流电路。
3. 这两种电路的能量转化方式不同：变压器是将电场能转化为磁场能再转化为电场能，效率较高。
但分压器是将电能的一部分转移为电能，将另一部分转化为内能，效率很低。
4. 这两种电路的功能不完全相同：变压器既可以升压，又可以降压，但分压器却只能降压或等压，不能升压。
[例1] 如图1所示的（）、（）两电路中，当两端与两端都分别加上220V的交变电压时，测得间与间的电压均为110V。
（1）若分别在与两端都加上110V的交变电压，则间与间的电压分别为（）A. 220V，220VB. 220V，110VC. 110V，110VD. 220V，0V（2）若分别在两端与两端加上110V的恒定电压，则间与间的电压分别为（）A. 220V，110VB. 110V，110VC. 0V，110VD. 0，0解析：（1）由于两种电路的原理不同，对于（）图，当端加上220V交变电压时，测得间的电压为110V，说明端线圈匝数与端的匝数的比为；所以当端加上110V电压时，端应输出220V。
对于（）图，当端加上220V电压时，间的电压为110V，说明滑动触头处于变阻器电阻丝的中央位置，间的电压仅是间电压的一部分，当间接110V时，间的电压也等于110V，故只有选项B 正确。
（2）由于变压器不能改变恒定电压，所以间输出电压为零，而端的输出电压仍为110V，故选项C正确。
[例2] 如图2所示，为四种亮度可调的台灯的电路示意图。
它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220V 40W”。
当灯泡所消耗的功率都调至20W 时，哪种台灯消耗的功率最小（）解析：台灯的消耗功率包含灯泡和其他辅助器件的总功率，在图2中的四个选项中，C为理想变压器，功率损耗为零，电源输出功率（台灯消耗功率）只有灯泡的功率20W，而其他选项中。
不论滑动变阻器是分压接法还是限流接法，滑动变阻器上总有功率损耗，台灯的消耗功率都大于20W。
所以应选C。
[例3] 如图3所示电路中，理想变压器初级线圈加一个固定的交变电压，那么下列情况中正确的是（）A. 当滑动头E上移时，灯泡L变亮B. 当滑动头E上移时，电流表示数变大C. 当滑动头E上移时，电压表V示数变大D. 若闭合开关S，则电流表示数变大，而示数变小解析：在输出端工作电路中，副线圈相当于内阻为零的理想电源。
当滑动头E上移时，电路总电阻增大，副线圈中电流减小，干路上的灯泡L变暗，原线圈中电流也随之减小，示数变小。
而副线圈端电压不变，灯两端电压减小，电压表V示数变大。
当开关S闭合后，变压器输出功率增大，示数变大，但副线圈原工作电路端电压并不变，示数应不变。
故只有答案C正确。
[例4] 一理想变压器的初级线圈为匝，次级线圈匝，匝。
一个电阻为的小灯泡接在次级线圈与上，如图4所示。
当初级线圈与交流电源连接后，变压器的输入功率是（）A. 10WB. 20WC. 250WD. 500W解析：由于次级两组副线圈的组合连接方法使得小灯泡回路中两线圈产生的感应电动势方向相反，所以小灯泡的工作电压有效值为则因为理想变压器输入功率等于输出功率，故答案应选A。
（二）远程输电“三、二、一”对于有关远距离输电的问题，因为其电路结构复杂，同学们在处理问题时往往不知从何处下手；再加上远距离输电中涉及的物理量繁多，常发生同类物理量之间相互混淆，导致张冠李戴的现象。
为此，老师介绍一种分析远距离输电电路的有效方法：理清三个回路，抓住两个联系，掌握一个（能量守恒）定律。
1. 理清三个回路如图1所示为远距离输电的简化电路原理图。
我们可把它划分为三个回路，如图所示。
回路1：由发电机和输电线路的升压变压器的原线圈1组成。
这个回路又可称为发电机电路（或输入电路）。
在这个电路中，发电机是电源，线圈1相当于用电器，导线的直流电阻可以忽略。
通过线圈1中的电流等于发电机中的电流，线圈1两端的电压等于发电机的端电压，线圈1输入的电功率等于发电机输出的电功率，即，，。
回路2：由输电线路的升压变压器的副线圈2和降压变压器的原线圈3组成。
这个回路又可称为输送电路。
在这个电路中，线圈2相当于电源，而线圈3相当于用电器，由于线圈2与线圈3相距较远，输电导线的电阻（设为）不可忽略，故也是该回路中的一个用电器。
设通过线圈1、线圈2、线圈3和线路的电流分别为、、和，线圈1，线圈2两端的电压为和，线路中损失的电压为，线圈1的输入功率为，线圈2的输出功率为，线圈3的输入功率为，线路的损失功率为，显然有：，，。
回路3：由用户与降压变压器的副线圈4组成。
这个回路可称为输出电路。
在这个电路中，线圈4相当于电源，由它向用户供电，考虑到变压器与用户相距较近，线路中导线的电阻可忽略不计，设通过线圈4和用户的电流为和，线圈4两端的电压和用户使用电压为和，线圈4输出的功率和用户消耗的功率分别为和，则有：，，。
2. 抓住两个联系（1）理想的升压变压器联系了回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1（匝数为）和线圈2（匝数为）中各个量间的关系是：，，（2）理想的降压变压器联系了回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3（匝数为）和线圈4（匝数为）中各个量间的关系是：，，。
3. 掌握一个能量守恒定律发电机把机械能转化为电能，并通过导线将能量输送给线圈1，线圈1上的能量就是远程输电的总能量，在输送过程中，先被回路2上的导线电阻损耗一小部分，剩余的绝大部分通过降压变压器和回路3被用户使用消耗，所以有其能量关系为。
[例1] 小型水利发电站水流量为，落差为，发电机总效率为，发电机的输出电压为，输电线总电阻为。
为了使输电线上损失的功率为发电机输出功率的5%，必须采用远距离高压输电的方法，在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器。
设用户所需电压为220V，不计变压器的损失。
求：（1）发电机的输出功率；（2）输电线上的电流强度；（3）升降压变压器原、副线圈的匝数比；（4）可供多少盏“220V 40W”的白炽灯正常工作（取）。
解析：（1）在时间下落的水的质量为发电机的输出功率为：（2）通过升压变压器原线圈的电流为依题意，输电电路上损失的功率为得输电线上的电流为（3）升压变压器原线圈与副线圈的匝数比为升压变压器的输出电压为由输电电路的特点可知，流过降压变压器原线圈的电流为降压变压器原线圈两端的电压为已知降压变压器的输出电压，即用户电压，所以降压变压器原线圈与副线圈的匝数比为（4）设可安装的白炽灯为盏，则灯消耗的功率，也即降压变压器的输出功率为：又对理想变压器有得（三）有关交流电的几个实际应用问题电，与我们的生活息息相关。
可以说，我们现在一刻也离不开电。
有关电的应用问题，也是近几年高考的难点，下面展示几个这方面的的典例：1. 电热毯[例1] 如图1（）所示，是某种型号的电热毯的电路图。
电热毯接在卧室里的电源插座上，由于装置P的作用，使加在电热丝上的电压波形如图1（）所示，这时，间交变电压的有效值为（）A. 110VB. 156VC. 220VD. 311V解析：由电压波形可知，这时正弦交流电经装置P半波整流后的波形，前半周为正弦交流，后半周电压为零，由有效值的定义得：在一个周期的时间内，交流（）通过电阻R产生的热量与直流（I，U）通过同一电阻R产生的热量相等，直流电的I、U值称为交流电的有效值。
