第4节　电能的输送 教学设计.doc

第4节电能的输送

[学习目标]

1．了解交变电流从变电站到用户的输电过程。

2．知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关，了解高压输电的原理。

3．知道远距离输电线路的基本构成，会对简单的远距离输电线路进行定量计算。

知识点1降低输电损耗的两个途径

1．输送电能的基本要求

(1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障。

(2)保质：保证电能的质量——电压和频率稳定。

(3)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少。

2．降低输电损耗的两个途径

(1)输电线上的功率损失ΔP＝I2r，I为输电电流，r为输电线的电阻。

(2)降低输电损耗的两个途径

减小输电线的电阻

在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率小的金属材料，还要尽可能增加导线的横截面积

减小输电导线中的电流

为减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电电压

知识点2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．电网供电的优点

电网供电可以减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡，保障供电的质量。使用电网，可以根据火电、水电、核电的特点，合理地调度电力。

[判一判]

(1)输电线上的电压损失可用ΔU＝Ir计算，r为输电线的电阻。()

(2)输电电压越高越好。()

(3)根据P＝eq\f(U2,R)可知，要减小损耗功率，输电电压越低越好。()

(4)为减小远距离输电的损失可增大输电电流。()

(5)在远距离输电线上的功率损失与输电线上电压损失的平方成正比。()

(6)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。()

提示：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√

1．(降低输电损耗的两个途径)输电导线的电阻为R，输送电功率为P，现在分别用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\o\al(2,1)∶Ueq\o\al(2,2)

C．Ueq\o\al(2,2)∶Ueq\o\al(2,1) D．U2∶U1

解析：选C。由题意知输送的功率一定，由P＝UI可知，I＝eq\f(P,U)，则P损＝I2R＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))eq\s\up12(2)R，知输电线上损失的电功率与电压的平方成反比，故ΔP1∶ΔP2＝Ueq\o\al(2,2)∶Ueq\o\al(2,1)，故C正确，A、B、D错误。

2．(输电线上的损耗)(多选)某发电厂原来用电压为U1的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压变压器将电压升高为U2后输电，输送的电功率保持不变。若输电线路的总电阻为R线，则下列说法正确的是()

A．由公式I＝eq\f(P,U2)可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的eq\f(1,50)

B．由公式I＝eq\f(U2,R线)可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍

C．由公式P＝I2R线可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的eq\f(1,2500)

D．由公式P＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R线)可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的2500倍

解析：选AC。由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知，U2＝50U1，输送功率不变，由公式I＝eq\f(P,U2)可知，输电线中的电流变为原来的eq\f(1,50)，A正确；由P＝I2R线可知，输电线上的功率损耗减

为原来的eq\f(1,2500)，C正确；B、D中的U2应为损失的电压，B、D错误。

3．(输电线上的损耗)远距离输电示意图如图所示，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u＝Umsinωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为()

A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))eq\f(Ueq\o\al(2,m),4r) B.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n2,n1)))eq\f(Ueq\o\al(2,m),4r)

C．4req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))eq\s\up12(2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,Um)))eq\s\up12(2)