新人教版高中物理选修32电能的输送Word文档下载推荐.docx

1、电压越高，对输电线路绝缘性能和变压器的要求就越高，线路修建费用会增多。（3）实际输送电能时，要综合考虑输送功率、距离、技术和经济要求等选择合适的电压。判一判1仅仅从减少能量损失的角度看，输送功率一定的情况下，输电电压越高，损失的能量越少（）2在输送功率和输电电压一定，使用同种材料的导线时，越粗的导线损失的电压越小（）3输电线电阻为R，输电电压为U，则功率损失P（）4一般情况下高压输电的导线是铜铝合金而不是银，原因是同种情况下，使用银材料，输电线损失的功率大（） 二、电网供电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，在用电区域通过降压变压器降到所需的电压。2电网通过网状

2、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。说明（1）电能输送的三个回路电源回路、输送回路、用户回路（如图所示）。（2） 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（升压变压器的原线圈），线圈1上的能量就是远程输电的总能量，在输送过程中，先被输送回路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用户回路被用户使用消耗，所以其能量关系为：P1P损P用户。判一判1

3、从发电厂发出的电输送到用户均需要采用高压输电（2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（）3高压交流输电不存在感抗和容抗引起的损耗（4采用高压输电的优点是可加快输电的速度（1.输电线上的电压损失（1）电压损失：输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压比起始端电压要低，这就是输电线上的电压损失。（2）减少电压损失的两种方法减小输电线路电阻：由R可知，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；减小输电电流：由I可知，当输送功率一定时，升高电压可以减小电流。2输电线上的功率损失（1）功率损失原因：

4、任何输电线都有电阻，因此当电流通过输电线向远方输送时，输电线因有电阻而发热；功率损失的计算：PI2R，I为输电线路上的电流，R为线路电阻。（2）减少功率损失的方法减小输电线的电阻R：根据R，减小电阻率，目前一般用电阻率较小的铜或铝作为导线材料；增大导线的横截面积S，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；减小输电电流I：根据I，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，根据P损2R知，输电线上的功率损失将降为原来的。交流输电时，导线不但有电阻，还有线路的电感、电容产生的感抗和容抗，但高中阶段计算中，可将输电线路视为纯电阻电路，不考虑感抗和容抗

5、对交流电路的影响。典型例题例1.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的特高压输电，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.B.C2PD4P解析输电线上损耗的电功率P损I2R线R线，又输送电功率和输电线电阻都不变，可知输电线上损耗的电功率P损与输电电压U输的二次方成反比，有，改用1 000 kV的特高压输电时，输电电压增大为原来的2倍，输电线上损耗的电功率变为原来的，即为， A正确。答案 A例2.某变电站用220 V的电压输电，导线上损失的功率为输送功率的20%。若要使导线上损失

6、的功率降为输送功率的5%，则输电电压应为多少？解析设输送功率为P，输电电压U1220 V时，损失功率P120%P又因为P1I12R线，I1解得P1R线现要求P25%P，同理P2R线因此可得解得U22U1440 V。答案440 V点评计算输电线上功率损失的两种方法计算输电线上损失的功率时，要注意区分两个电压：输电电压（输电线始端的电压）U和输电线上的损失电压U。（1）P损UI，U是输电线上损失的电压。（2）P损2R，U是指输送电压，即从发电站发出后，经过变压器升高后的电压。即时巩固1多选（2018大连十一中期末）在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么（）A输电线路上损失的电压与

7、输电电流成正比B输电电压越高，输电线路上损失的电压越大C输电线路上损失的功率跟输电电压的平方成反比D输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比解析：选AC输电线路上损失的电压UIr，在r一定时，U和I成正比；若U越高，I，I 越小，那么U越小；输电线路上损失的功率PI2r，当P一定时，I，所以P2r，即P和U的平方成反比，跟I的平方成正比，故选项A、C正确，B、D错误。1.远距离输电的几个基本关系式（1）功率关系：P1P2，P2P损P3，P3P4。（2）电压关系：，U2U损U3，。（3）电流关系：，I2I线I3，。（4）输电电流：I线。（5）输电导线上损耗的电功率P损P2P3I线2R线U损I线

8、。（6）输电导线上的电压损失U损I线R线U2U3。2两个联系（1）线圈1（匝数为n1）和线圈2（匝数为n2）中各个量间的关系是：，I1n1I2n2，P1P2。（2）线圈3（匝数为n3）和线圈4（匝数为n4）中各个量间的关系是：，I3n3I4n4，P3P4。例3.发电机的输出电压为220 V，输出功率为44 kW，每条输电线的电阻为0.2 ，问：（1）此时用户得到的电压和电功率各为多少？（2）如果发电站先用变压比为110的升压变压器将电压升高，经同样的输电线路后经101的降压变压器将电压降低后供给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？解析（1）输电线上的电流IR A200 A损失的电压URIR

9、R20020.2 V80 V损失的功率PRURIR80200 W16 kW故用户得到的电压U用户UUR140 V用户得到的功率为P用户PPR28 kW。（2）已知升压变压器的匝数比n1n2110输入电压U1220 V因此，升压变压器的输出电压U2U12 200 V输电线上的电流IR A20 AURIRR200.2 V8 VPRURIR820 W160 W因此，降压变压器的输入电压U3U2UR2 192 V已知降压变压器的匝数比n3n4101所以用户得到的电压U4U3219.2 V用户得到的功率P用户PPR43.84 kW。答案（1）140 V28 kW（2）219.2 V43.84 kW点评解

10、决远距离输电问题的步骤（1）首先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中的相应位置。（2）以变压器为界将整个输电电路划分为几个独立的回路，每个回路都可以用欧姆定律、串并联电路的特点和电功、电功率的公式等进行计算，联系各回路的桥梁是原、副线圈电压、电流与匝数的关系及输入功率和输出功率的关系。2如图所示为某发电站电能输送示意图，已知发电机的输出电压、输电线的电阻及理想升压、降压变压器的匝数均不变。若用户电阻R0减小，下列说法正确的是（）A发电机的输出功率减小B输电线上的功率损失减小C用户得到的电压减小D输电线输电电压减小选C若用户电阻减小，则降压变压器输出功率增大，导致发电机的输出功

11、率增大，选项A错误；若用户电阻减小，则降压变压器输出功率增大，导致输电线上电流增大，输电线上损失的电压增大，输电线上的功率损失增大，选项B错误；若用户电阻减小，则降压变压器原线圈输入电压减小，由于降压变压器的原、副线圈匝数比不变，故降压变压器副线圈输出电压（即用户得到的电压）减小，选项C正确；发电机的输出电压不变，则升压变压器的原线圈输入电压不变，由于升压变压器的原、副线圈匝数不变，则输电线输电电压不变，选项D错误。1远距离输电时，在输送功率不变的条件下（）A只有增大导线的电阻，才能减小输电电流，提高输电效率B提高输电电压，能减小输电电流，提高输电效率C提高输电电压，势必增大输电导线上能量的损

12、耗D提高输电电压，势必增大输电导线上的电流选B在输送功率一定的前提下，P输U输I输，P损I输2R线，100%，由此分析各选项可知，B正确。2超导是当今高科技研究的热点，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0.4 ，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V。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（）A1 kW B1.6103 kWC1.6 kW D10 kW选 A节约的电功率即为普通电路输电时损耗的电功率，I A50 A，P线I2R5020.4 W1 000 W，故节约的电功率为1 kW, A项正确。3多选

13、（2018商丘一高检测）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，发电机的输出电压恒定。当S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选AB由题图知，S改接为1时，升压变压器的原线圈匝数不变，副线圈匝数变大，所以输电电压变大，降压变压器的输入电压和输出电压均变大，电压表读数变大，选项A正确；降压变压器的输出电压变大时，流过灯泡的电流I灯也变大，输电线上的电流I线随着I灯的变大而变大，所以电流表读数变大，选项B正确，C错误；I线变大，输电线损失的功率P线I线2R变大，选项D错误。4（2018临沂中学检测）如图所示，某小型发电站发电机输