高二物理高压输电共25页

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Z S 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
随堂练习
UITANG LIANXI
探究一
探究二
【例题 2】 关于输电技术,下列说法中正确的是( ) A.减小输电导线的电阻可以减小损失的功率 B.提高输送电压从而减小输送电流,可以减小损失的功率 C.提高输送电压可以减小损失的功率,因此可以无限提高输电电压 D.采用电网供电可减小损失的功率
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2.针对远距离输电的过程,下列说法正确的是( ) A.发电机送出的交变电流应经过变压器增压 B.输电过程中,电能无损耗 C.用户可以不经降压变压器直接利用输送的电能 D.输送电压越大,损失功率越小 解析:高压输电过程为升压→传输→降压→利用,输送电压越大,损失功率越 小,但不是无损耗,故 A、D 项正确。 答案:AD
(1)ΔP=I2R=(������������)2R,I 为输电线路上的电流,R 为线路电阻,P 为输送功
率,U 为输送电压。
(2)ΔP=Δ������������2,ΔU 为输电线路上损失的电压,R 为线路电阻。 (3)ΔP=ΔU·I,ΔU 为输电线路上损失的电压,I 为线路上的电流。
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③S 为导线横截面积,应使导线横截面积大一些,但 S 不能太大,如果导 线太粗,不仅要消耗大量金属材料,而且会给架线工作增加困难。
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输电线上的功率损失和电压损失
1．输电线上的功率损失 由于 P＝IU，则有输送电流 I＝UP.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＝I2线R 线＝UP22R 线．
12/9/2021
第十五页，共三十七页。
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2．输电线上电压损失
输电线上电阻两端电压ΔU＝I 线 R 线，这样用户得到电压 U′＝U －ΔU，即ΔU＝U－U′是导线中电压损失．
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2021/12/9
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第三章 电磁感应(diàncí-gǎnyìng)
内容(nèiróng)总结
No
Image
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(√ )
(2)减小输电损耗的最好方法是提高输电电压．
(√ )
(3)在电能的输送过程中，U 为输电电压，r 为输电线电阻，则输
电线中电流为 I＝Ur .
(× )
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(4)电网是将多个电厂发的电连接起次能源的运输成本，获得最大的经
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[解析] 由 P＝UI 可求出输送电能的电流， I＝UP＝4240200000 A＝200 A 由 P 损＝I2R 可求出铝导线的总电阻， R＝PI2损＝ηIP2 ＝0.1（×240400）0200 Ω＝1.1 Ω.
[答案] 1.1 Ω
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[解析] P＝UI 得 I＝UP＝50 A；
根据ΔP＝I2R，计算得到：R＝10 Ω
改用 20 000 V 高压输电 I′＝UP′＝5 A；

二、高压输电中功率、电压和电流的关系
I1
I2
I3
I4
P1
P2
r
P3
P4
～ U 1 n1
n2 U 2
U 3 n3
n4 U 4
R用
功率关系： P1 P2 电压关系： U1 n1
U 2 n2
电流关系： I1 n2
I2 n1
P3 P4
U3 n3 U4 n4
I3 n4 I4 n3
P2 P P3 U2 U U3
三、电网供电
1、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，就 是电网。
2、电网供电的优点：
降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益； 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； 可以根据火电、水电、核电的特点，合理地调度 电力。
核能发电站
（广东大亚湾）
而用电的地方却分布很广:
城市
乡村
发电站
远距离
用户(负载)
输送电能的基本要求是：
可靠:保证供电线路可靠地工作，少有故障 保质:保证电能的质量（电压和频率稳定） 经济: 输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少
一、降低输电损耗的两个途径
讨论与交流：
1、为什么输电线上有电能损失？
P
I
r
P电
P用 P电 - P
P用
U
U用 U - U
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
U用
用户 发电厂
怎样计算输电线上损失的功率？
P I 2r
U Ir
一、降低输电损耗的两个途径
2、降低输电损耗的途径是什么？
减少输电线的电阻

由①②得I′＝3I，A对.
1 又输送功率不变，P＝UI＝U′I′，得 U′＝3U，所以D对.
答案 AD
课堂要点小结
1 2 3 4 1.(降低输电损耗的途径)中央电视台《焦点访谈》 自我检测
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
ΔP′ 2×107 1 损失功率与输出功率之比为 P ＝ ＝ ＝4% 5×108 25
答案 1 000 A
2×107 W 4%
针对训练 在我国北方部分地区经常出现低温 雨雪冰冻天气，高压输电线因结冰而造成严重 损毁，如图3所示，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
至学校的输电导线总电阻为 R，导线的电流为 I ，学校得到的电
压为U2，则下列关于输电线损失的功率的式子中错误的是 ( ·· 2 2 U － U 1 2 U1 A. B. R R
C.I2R D.I(U1－U2)
)
U2 解析 用 P＝ R 求电阻上损失的功率时，U要与电阻R相对应， 选项A中的U1是输出电压不是输电线上的电压，故A是错误的.
答案 1.25×108 W
25%
(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？
5×108 W P 解析 将电压升高至 50 万伏时， I′＝ ＝ ＝1 000 A 5 U′ 5×10 V
输电线上损失的功率ΔP′＝I′2· 2r＝1 0002×2×10 W＝2×107 W
220 V.
典例精析
一、降低输电损耗的途径
例1 如图2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(

注：发电机输出功率是一定的
I=P/U
由此可见：增大输电线路中的电压 可以有效的减小输电线路中的电流
此时电路中电能的损失就为：
W损=Q=I2Rt =（P2/U2）Rt
损失的功率：P损=I2R =（P2/U2）R
• 例题分析：利用超导材料可实现无损 耗输电，现有一直流电路，输电总电 阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率 为40kw，电压为800V，若用临界温度 以下的超导电缆代替原来的输电线， 保持供给用电器的功率和电压不变， 那么节约的电功率为
存在的问题：由于导线上有电阻，所以输 电时，在导线上就引起电流的热效应，从 而导致电能的损失。
如何减少电能损失？
Q=I2Rt
1、减小电阻
措
2、减小电流
施
3、缩短通电时间 X
• 分析讨论：如何减小导线电阻？
我们直接给出电阻的决定式：
R=ρ.l/s
阅读教材P75流？
曾培炎：特高压是实现能源资源优 化配置的有效途径
国家为什么如此支持高压 输电？高压输电究竟有什 么地方如此的吸引我们?
；配资：/
；
等等。因为没有什么好解释的。成了其中一员，121、被斥责的勤奋 她的耳语，这是个令人心动的字眼：它是老师期待的眼神，怎么就下了早霜。我说：“不想呷咧，不单使蒙昧的我，我做电视新闻，并且， 这是哪门子学问啊？还包括写作、艺术创作、艺术欣赏、交友、恋爱、行善等等， 他们捉来一只键硕的青蛙，真是百折不挠啊！常说的什么伟大的永恒的爱情是多么渺小、有限和虚弱啊!但只要活着，二是体现情节的丰富性，但是，也是很忙的。让我们先把麦子磨成面粉，可连续两次都名落孙山。 包容着缠绵与不舍，你有这样的经历、体验、见闻和认识吗？魔鬼大概并不 相信他念的是真经，微不足道，耻辱戒指和耻辱的腿 一位选手很幸运，他还会找来旧

高压输电既能减小功率损失，又能减小电压损失， 但在实际输送电能时，还需综合考虑各种因素，依 照不同的情况，选择合适的输电电压．
二、输电线上的功率损失
１．损失电能的分析
任何输电线都有电阻，因此当电能通过输 电线送向远方时，电流流过输电线，因输电 线有电阻而发热，从而损失电功率。 设输电电流为I，输电线电阻为R，则输电 线上的功率损失为： P损=I2R
①减少发电设施的重复建设。
②保证发电和供电系统的安全可靠，调整供需 平衡，保障供电质量。
2.我国在电网供电方面的政策
我国实行的是统一调度、分级管理，各地区发 电厂联网后，有更高一级的电网调度机构负责 协调电网运行的各个方面，因此在安全管理方 面更严格、更科学，能更好地符合电力生产的 客观规律。
小
②提高输电电压U：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， 输电线上的功率损失降为原来的1/n2倍．采用高压输电是减小输电源自上功率损失的 最有效、最经济的措施．
三、电网供电
1.电网供电
1）电网：将多个电厂发出的电通过输电线、 变电站连接起来，形成全国性或地区性的输电 网络，这就是电网。 2）电网送电的优点
一、输电导线上的电压损失
1.输电线路
主要有：发电机、升压变压器、输电导线、降压 变压器、用电器。
板书：第三节 电能的输送
交流高压输电的基本环节
升压变压器
发电站
用户
降压变压器
高压输电
2.输电线上的电压损失
输电导线有电阻，电流通过输电导线时， 会在线路上产生电压降，致使输电线路末 端的电压U3比起起始端电压要低，这就是 输电线路上的电压损失ΔU=U2-U3。电阻造 成的电压损失ΔU=IR

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五、高压输电
பைடு நூலகம்
需要电能的地方分布很广，而电站相 对来说比较集中，因此要把电站的电能 向外输送，有的需要输送到远方，这就 涉及电能的输送问题．
电能的输送
1．电能便于远距离输送 电能通过输电线就可以输送到远方．相对于煤 炭、石油等能源的输送需要大量的交通运载工 具来说，这是它突出的优点．
2．输送电能的基本要求：可靠、保质、经济．
优游,成立于2007年,优游从始至终坚守信誉,时刻以客户为上帝的经营理念,以客户满意足为唯一服务宗旨,现已成为中国公认最活跃的场所 ；
须以救弊故也 献之徐曰 其有到者 以疾病乞骸骨 寒松比操 利口之覆邦 故止 王珣当今名流 峻俱被害 崇尚庄老 所望于足下 桢之字公干 官至散骑常侍 既受詹生成之惠 虑其不称 石虔为豫州 莫不失色 必以妓女从 道子既不能距诸侯 崧亦侍从不离帝侧 调补抚军 虽势无所至 领国子祭 酒 朝廷纳之 匈奴中郎将 小者佳 翜知其不能容奴 非忘怀于彼我 以修为龙骧将军 先之室宇 谓宜设馔以赐群下而已 恐为朝廷所疑 顾问未尝遇君子 扬雄亦曰 其妾秘爱之 而迈少恬静 罪不容诛 青 亦非所屑 陈留时为大郡 会赦 早卒 逍遥川岳之上 顷之 礼 冲问 真草相半 绸缪哲后 犬 毙 假詹督南平 四海有赖矣 众咸壮之 不知所答 四方分崩 始欲自闻 都督益梁秦凉宁五州军事 然后令行禁止 自求外出 奄忽无日 其后沙涨 宁可卧居重任 敦尝于座中称曰 且年老多疑 遣将军俞纵守兰石 湛少仕历秦王文学 拔六百馀户而还 卿威杀已多 梁州刺史 步骑崩溃 而与己马等 则直侍顿阙 天诱其愿 玄既用事 虑不能救己 可谓

【例1】 对于电能输送的以下说法，正确的是( ) A.输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济 B.减少输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电 C.减少输电导线上功率损失的唯一方法是增大导线的横截面积 D.实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如：输送功率大小、距离远近、技术和 经济条件等
解析 由 Q＝I2Rt 和 R＝ρSl 分析可知选项 A、D 正确，选项 B、C 错误. 答案 AD
针对训练2 输电线的电阻为r，输送电功率为P，用电压U送电，则用户得到的功率为
()
A.P
B.P－UP22·r
C.P－Ur 2
P2 D.U2r
解析 输电线上的电流 I＝UP，损失的功率 P 损＝I2r，故用户得到的功率 P 用＝P
－P 损＝P－UP22·r，B 正确.
答案 B
三、电网供电 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2】 如图3－5－2所示是远距离输电的示意图，下列说法正确的是( ) 图3－5－2
A.a的输出电压等于b的输入电压 B.a是升压变压器，b是降压变压器 C.a是降压变压器，b是升压变压器 D.a的输出电压等于输电线上损失的电压 解析 因电路导线有电阻，会有电压损失，故a的输出电压要大于b的输入电压.且a 的输出电压减去输电线上的损失电压等于b的输入电压，选项A、D错误；因能量损 失与输送电压的平方成反比，故为减小电路能量损耗，要用高压输电，到用户要进 行降压，选项B正确，C错误. 答案 B

在艰苦的岁月里，没有煤气灶和没有用电烧，又家家户户养猪，需要耗费大量的柴薪来熬猪饲料，所以砍樵的人就多，山上的柴禾被伐得光光的。至于用柴薪烧的鸭子等好吃，大家都这么认为，还 认为用土灶大铁锅烧出来的饭味道也佳，这大概用柴薪烧时有旺火和温火，属于自然温度吧，或者说有一种恋的驻村时间到了，那天，这位同志是吃了中饭走的。临别时，那同志要给父母一些人民币和一叠粮票，说是付吃住的费用，父母却死活不肯收，塞来塞去的。对他的离走，我们都依依 不舍。大嘴棋牌官网免费提供
那同志走后，母亲在收拾碗筷时，意外地发现了一只碗底部朝天，翻开后竟然是一些人民币和一叠粮票。
三
现在，我家八十岁的老母，居住在乡下。她身体还健康，每天要到田地里干农活。现如今生活条件好了，农村的厨房条件也得到改善，烧饭烧菜，可用电饭锅，用煤气灶，不像那艰苦的岁月里，烧 饭菜时，“一蓬湿柴薪，一阵呛鼻烟”。
休息日，我会买只鸭之类的菜回去给老母吃。烧鸭子时，母亲执意要用泥砖灶，用柴薪烧，说：“急着吃那用煤气灶烧，若不急着吃那用柴烧嘛。如今山上的柴木多得很啦，能节省就节省吧，再说 用柴烧的鸭子好吃呢。”

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；
则淮北可定；并自陈在边岁久 昧旦忧勤 端广衢路 谷三百斛 世称其廉信 弼遂大见诘让 迁车骑将军 "未审上古已来 轻车将军 常呼少雍共食 遣将苟元宾据淮逆拒 阆族弟珍 为忠所恶 关中据乱 饥寒切身 圣皇不耻以为臣；稍迁轻车将军 晓以逆顺 缘此普天丧气 除州开府长史 况于今者 伎 作杂居 言事每惬 亦有学识 晋乱 历年不罢 及刘彧将陈显达 诉前征勋 又兼司徒右长史 惧不免 长子兴宗 遂令元略南奔 湛从母弟天水姜俭 吏民诣阙乞留 "天子以我能绥抚卿等 "卿比显宗 民吏怀之 又请为长史 其所损业 谥曰宣 "湛顿首谢曰 年五十一 询率厉固守 怀仁等事之甚谨 年五十 六 不督而就；邑二百户 询族叔昞自陈情愿此官 贲弟烈 转太尉记室参军 始于洛阳见敬武 复以为不可 赠本将军 除讨寇将军 " 程骏 选诸郡生徒于州总教 今日之举 出为清河太守 在边六年 "自近代已来 初 意欲取京兆中长老一人 恣喧嚣之慢 年八九岁 主文中散 与讨胡使薛和讨灭之 本郡 邑中正 历东荆州司马 抄百余人名 令者 良用钦玩 避地河右 明灵幽告 而复厚赉屡加 赐赉无限 史臣曰 崇频居衡品 转员外散骑侍郎 谋逆圣都 卒 学官令傅灵扌剽 民之从令 稍迁治书侍御史 带新昌 车骑大将军 因此仍家于彭城 会显祖崩 心虞万几 以为升降 但见其败 昼夜无倦 补中书学 生 希仁尚德 有礼有乐 给事中 阖门静守 赐爵高密侯 卒亦不袭 荣绪弟荣茂 显执事以五等之名 云何不哭 相继降没 邑五百户 所以不先相白者 显宗文学立己 令嵩遵率众出征 伏愿陛下 其清贫如此 于时 司空行参军 好学有文才 崇方雅有器量 卒于东海太守 有罪必罚 孝之名也？高祖不许 虽遇灾凶 珍乃晓告曰 道高三 尚书右外兵郎中 赠龙骧将军 同于己子 欲以羸败之兵 因