人教版 (新课标)选修1五、高压输电优质学案

这是一份人教版 (新课标)选修1五、高压输电优质学案，共6页。学案主要包含了高压输电等内容，欢迎下载使用。







eq \([先填空])


1．输电损耗的原因：由于输电线路存在电阻，就会产生热效应有电能的损耗；损耗的电能会随着输送电能的增大和线路的增长而增大．


2．减小输电损耗的方法：减小输送线路的电阻，其途径：(1)尽量采用导电性能好的材料，(2)使导线粗一些．


3．减小输送的电流，在输送功率一定时，必须提高送电的电压．


eq \([再判断])


1．输电线路存在电阻，就一定会有电能的损耗．(√)


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＝eq \f(U,r).(×)


eq \([后思考])


1．减小输电线路上的损耗有哪些途径？


【提示】 减小电阻和提高输电电压．


2．高压输电是不是电压越高越好？


【提示】 不是．电压很高时，绝缘器材等技术问题会复杂且要求高．所以不是电压越高越好．





1．输电线上的功率损失


由于P＝IU，则有输送电流I＝eq \f(P,U).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＝Ieq \\al(2,线)R线＝eq \f(P2,U2)R线．


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．


3．减少功率损失和电压损失的方法


(1)减小输电线上的电阻：即增大导线横截面积和用导电性能较好的材料，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＝UI知可增大U来减小I.





1．(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是( )


【导学号：46852066】


A．输电线上的电压损失跟输电电压成正比


B．输电线上的功率损失跟输电电压成正比


C．输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比


D．输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比


【解析】 由I线＝eq \f(P送,U送)可知ΔP＝eq \f(P\\al(2,送),U\\al(2,送))·R线，选项C对；ΔU＝eq \f(P送,U送)·R线，选项A错；ΔP＝eq \f(ΔU2,R线)，选项D对．此题容易犯的错误是将输电电压与损失电压相混而错选B.


【答案】 CD


2．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∶U2 B．Ueq \\al(2,1)∶Ueq \\al(2,2)


C．Ueq \\al(2,2)∶Ueq \\al(2,1)D．U2∶U1


【解析】 由P＝UI得输电线中的电流I＝eq \f(P,U).输电线中损失的功率ΔP＝I2r＝(eq \f(P,U))2r＝eq \f(P2r,U2)，即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，ΔP1∶ΔP2＝Ueq \\al(2,2)∶Ueq \\al(2,1).


【答案】 C


3．(多选)远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330 kV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是 ( )


【导学号：46852067】


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


【解析】 高压输电可使输电电流减小，可减少输电线上的能量损失，又不用较粗的输电线，选项A、C正确；高压输电不能改变电流的频率和输电速度．选项B、D错误．


【答案】 AC





1．输电电压是指在高压输电线始端的电压U，损失电压是指降落在输电线路上的电压ΔU＝IR线．


2．无论是从减小输电线路上的功率损失，还是从减小电压损失来看，都要求提高输电电压，以减小输电电流．








eq \([先填空])


1．电网


将多个电厂发的电通过输电线、变电站连接起来，形成全国性或地区性输电网络．


2．优点


(1)在一次能源产地使用大容量的发电机组，降低运输一次能源的成本．


(2)保证发电与供电系统的安全与可靠，协调不同地区电力供需的平衡．


(3)根据火电、水电、核电的特点，合理地调度电力，使电力供应更加可靠，质量更高．


eq \([再判断])


1．电网是将多个电厂发的电连接起来，形成输电网络．(√)


2．采用电网送电可以降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益．(√)


3．电网可以协调不同地区电力供需平衡．(√)


eq \([后思考])


1．输电过程为何有升压变压器还要有降压变压器？


【提示】 升压后输电是为了减小电能损耗，用户所用的是低压电，所以还要降压，故输电过程有升压变压器还要有降压变压器．


2．高压输电中为何能减少输电损失？


【提示】 输送相同的功率P＝UI知U越大I越小，P损＝I2R线越小．





1．输送电能的过程


发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位，如图3­5­1所示．





图3­5­1


2．各量间的关系


(1)功率关系：发电机输出功率P1，升压变压器的输出功率P2，降压变压器的输出功率P3，线路损失功率ΔP.理想变压器满足：P1＝P2＝P3＋ΔP.


(2)电压关系：在输电电路中，输送电压U1，线路损失电压ΔU，降压变压器的输入电压U2，满足：U1＝ΔU＋U2.


(3)功率、电压、电流、电阻之间的关系


①输送功率P1、输送电流I、输送电压U1的关系：


P1＝IU1.


②损失功率ΔP、输送电流I、线路电阻R的关系：


ΔP＝I2R.





4．(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高到原来的n倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是( )


【导学号：46852068】


A．输电线上的功率损失是原来的eq \f(1,n)


B．输电线上的功率损失是原来的eq \f(1,n2)


C．输电线上的电压损失是原来的eq \f(1,n)


D．输电线上的电压损失是原来的eq \f(1,n2)


【解析】 当输电电压升高为原来的n倍时，输电电流减小为原来的eq \f(1,n)，输电线上损失的功率为P损＝I2R，所以输电线上的功率损失降低到原来的eq \f(1,n2)；因输电线上的电压损失U损＝IR，所以电压损失是原来的eq \f(1,n)，故选项B、C正确．


【答案】 BC


5．某电站发电机组的总输出功率为440 kW，现用2 200 V的电压，用铝导线将其送到离电站10 km远的工厂，要求电能输送过程中的损耗为输出功率的10%，求铝导线的总电阻应为多大？


【导学号：46852069】


【解析】 由P＝UI可求出输送电能的电流，


I＝eq \f(P,U)＝eq \f(440 000,2 200) A＝200 A


由P损＝I2R可求出铝导线的总电阻，


R＝eq \f(P损,I2)＝eq \f(ηP,I2)＝eq \f(0.1×440 000,2002) Ω＝1.1 Ω.


【答案】 1.1 Ω





1．解决高压输电题目要画出输电图．


2．高压输电并不是电压越高越好．


学 习 目 标
知 识 脉 络
1．知道为什么要用高压输电．(难点)


2．会计算输电过程的损失．(重点、难点)


3．掌握减少远距离输电能量损失的途径．(重点)


4．知道电网在能源利用上的作用.
减 小 电 能 输 送 损 失 的 方 法
电 网 供 电