3.4电能的输送（解析版）2024-2025学年高二物理同步学与练（ 人教版2019选择性必修第二册）.pdfVIP

3.4电能的输送

01学习目标

课程标准物理素养

1.理解远距离输电线上的

能量损失与哪些因素有

物理观念：建立远距离输电模型。

关.

科学思维：了解提高输电电压是降低远距离输电损耗的有效途径，会用相关

2.应用理想变压器、电路

知识解释实际的输电问题。

知识对简单的远距离输电

科学探究：探究降低输电损耗的两个途径。

线路进行定量计算.

科学态度与责任：理解工程技术要兼顾科学、技术、经济等多种因素，知道

3.了解交变电流从发电站

电网供电是远距离输电的重要发展。

到用户的输电过程．

02思维导图

03知识梳理

（一）课前研读课本，梳理基础知识：

一、输送电能的基本要求

1．可靠：指保证供电线路可靠地工作，故障少．

2．保质：保证电能的质——电压和频率稳定．

3．经济：指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少．

二、降低输电损耗的两个途径

2

1．输电线上的功率损失：P＝Ir，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

(1)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．

(2)减小输电线中的电流：为了减小输电电流，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．

三、电网供电

1．远距离输电的基本原理：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．电网输电的优点

(1)降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益．

(2)减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡．

(3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高．

04题型精讲

【题型一】输电线上的电压和功率损失

1．输电线路的电压损失

P

输电线始端电压U与输电线末端电压U′的差值．ΔU＝U－U′＝Ir＝r，其中I为输电线上的电流，r为

U

输电线的电阻．

2．输电线路的功率损失

2

(1)远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率ΔP＝Ir.

ΔU2

(2)若输电线上损失的电压为ΔU，则功率损失还可以表示为ΔP＝，ΔP＝ΔU·I.

r

3．减小电压、功率损失的方法

(1)减小输电线的电阻

l

由R＝ρ可知，距离l一定时，使用电阻率小的材料，增大导体横截面积可减小电阻．

S

(2)减小输电电流I

P

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，输送电流可减

U

11

为原来的，输电线上的功率损耗将降为原来的.

2

n