3.4 电能的输送 课前导学 2024-2025学年人教版（2019）高中物理选择性必修第二册
文档属性
| 名称 | 3.4 电能的输送 课前导学 2024-2025学年人教版（2019）高中物理选择性必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 360.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-03-01 09:19:08 | ||
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文档简介
3.4 电能的输送
基础知识导学
一、基本要求
（1）安全：供电线路工作可靠，少有故障。
（2）保质：电压、频率稳定。
（3）经济：输电线路的建造与运行费用低，电能损耗少。
二、电能损失
输电线上有电阻，电流通过产生焦耳热，引起电能损失，
三、电压损失
（1）输电线路始端电压与末端电压的差值称为输电线路上的电压损失，。
（2）造成电压损失的因素：（1）输电线电阻，；（2）输电线路中的感抗和容抗。
四、减少电能损失的方法
损失的功率及电压分别为、，故减小损失的方法有：
（1）减小输电线电阻R：（1）减小电阻率，一般用铜或铝做导线材料。（2）增大导线横截面积。
（2）减小输电电流I：保证输电功率不减小的前提下，采用高压输电，即提高输电电压。
五、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，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。
六、高压输电的几个基本关系
电压关系
电流关系
功率关系
重难扩展问题
1.电能损失：输电线上有电阻，电流通过产生焦耳热，引起电能损失____________。
2.造成电压损失的因素：（1）___________，；（2）输电线路中的___________。
3.高压输电的几个基本关系
电压关系：____________、________________________、____________；
电流关系：____________、________________________、____________；
功率关系：____________、________________________、____________；
基础小题试练
1.某调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出，仍接收不到某较高频率电台发出的信号。要收到该电台的信号，应采用的方法是( )
A.增加调谐电路中线圈的匝数 B.加大电源电压
C.减少调谐电路中线圈的匝数 D.减小电源电压
2.我国特高压输电技术达到世界领先水平。在输电电线、输电效率相同时，采用超高压输电，输电电压为U，输电功率为P，输电距离；采用特高压输电，输电电压2U，输电功率1.5P，输电距离为。则两次输电距离与的比值为( )
A.5:8 B.3:4 C.3:5 D.3:8
3.我国特高压输电技术达到世界领先水平。采用超高压输电，输电电压为，输电功率为P，输电距离s；采用特高压输电，输电电压，输电功率2P，输电距离为。两次输电电线材质、粗细相同，为保证输电效率不变，两次输电电压与的比值为( )
A. B. C. D.
4.一台交流发电机输出的电能经过升压变压器升压、远距离输送、降压变压器降压后，再给用户使用。因为线路损耗，用户端获得的电压不足，下列改进方案最科学且经济的是( )
A.仅增加升压变压器原线圈的匝数 B.仅增加升压变压器副线圈的匝数
C.仅增加降压变压器原线圈的匝数 D.仅增加降压变压器副线圈的匝数
5.某一远距离输电线路分别用U和kU两种电压来输电，若输送功率相同，则在两种情况下输电线上损失的功率之比为( )
A. B.k:1 C. D.1:k
6.图为远距离输电的示意图，已知发电机的输出电压保持恒定不变，而且输电线路及其设备均正常，变压器为理想变压器，只考虑远距离输电线上的电阻，其他导线电阻不计。由于用电高峰时，用户的总功率变大，则对应着( )
A.升压变压器的输入电流减小 B.升压变压器的输出电压减小
C.降压变压器的输出电压变大 D.远距离输电线上的损耗变大
答案以及解析
1.答案：C
解析：将可变电容器的动片旋入或旋出指改变电容器的正对面积，将它全部旋出时S最小，C最小，由题可知改变S无法达到所需的高频。由可知，只有减小L，才能增大f，所以要减少线圈匝数来减小L，A错误，C正确，而f与电源电压无关，B、D错误。
2.答案：D
解析：根据题意可得
联立解得
故选D。
3.答案：A
解析：采用超高压输电
采用特高压输电
依题可得
解得
故选A。
4.答案：B
解析：AB.要使用户端获得的电压升高，可以增加升压变压器副线圈的匝数，从而使输电电压升高，到降压变压器后再降压，用户得到的电压就会升高，故A错误，B正确；CD.也可以增加降压变压器副线圈的匝数，使得用户端得到的电压升高，用户电流增大，输电线电流增大，输电线上的功率损耗比前一种方式大，不经济环保，故CD错误。故选B。
5.答案：A
解析：由功率相同，可以得到电流关系
输电线路的电阻一定，所以损失的功率之比为
故A正确。
故选A。
6.答案：D
解析：AD.当电高峰时，用户的总功率变大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的功率损失增大，升压变压器的输出电流变大，则升压变压器的输入电流也变大，故A不符合题意，D符合题意;B.升压变压器原副线圈匝数不变，输入电压不变，故输出电压不变，故B不符合题意;C.当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的电压损失增大，发电机的输出电压不变，则升压变压器输出电压不变，可知降压变压器的输入电压减小，所以用户得到的电压减小，故C不符合题意。故选D。
基础知识导学
一、基本要求
（1）安全：供电线路工作可靠，少有故障。
（2）保质：电压、频率稳定。
（3）经济：输电线路的建造与运行费用低，电能损耗少。
二、电能损失
输电线上有电阻，电流通过产生焦耳热，引起电能损失，
三、电压损失
（1）输电线路始端电压与末端电压的差值称为输电线路上的电压损失，。
（2）造成电压损失的因素：（1）输电线电阻，；（2）输电线路中的感抗和容抗。
四、减少电能损失的方法
损失的功率及电压分别为、，故减小损失的方法有：
（1）减小输电线电阻R：（1）减小电阻率，一般用铜或铝做导线材料。（2）增大导线横截面积。
（2）减小输电电流I：保证输电功率不减小的前提下，采用高压输电，即提高输电电压。
五、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，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。
六、高压输电的几个基本关系
电压关系
电流关系
功率关系
重难扩展问题
1.电能损失：输电线上有电阻，电流通过产生焦耳热，引起电能损失____________。
2.造成电压损失的因素：（1）___________，；（2）输电线路中的___________。
3.高压输电的几个基本关系
电压关系：____________、________________________、____________；
电流关系：____________、________________________、____________；
功率关系：____________、________________________、____________；
基础小题试练
1.某调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出，仍接收不到某较高频率电台发出的信号。要收到该电台的信号，应采用的方法是( )
A.增加调谐电路中线圈的匝数 B.加大电源电压
C.减少调谐电路中线圈的匝数 D.减小电源电压
2.我国特高压输电技术达到世界领先水平。在输电电线、输电效率相同时，采用超高压输电，输电电压为U，输电功率为P，输电距离；采用特高压输电，输电电压2U，输电功率1.5P，输电距离为。则两次输电距离与的比值为( )
A.5:8 B.3:4 C.3:5 D.3:8
3.我国特高压输电技术达到世界领先水平。采用超高压输电，输电电压为，输电功率为P，输电距离s；采用特高压输电，输电电压，输电功率2P，输电距离为。两次输电电线材质、粗细相同，为保证输电效率不变，两次输电电压与的比值为( )
A. B. C. D.
4.一台交流发电机输出的电能经过升压变压器升压、远距离输送、降压变压器降压后，再给用户使用。因为线路损耗，用户端获得的电压不足，下列改进方案最科学且经济的是( )
A.仅增加升压变压器原线圈的匝数 B.仅增加升压变压器副线圈的匝数
C.仅增加降压变压器原线圈的匝数 D.仅增加降压变压器副线圈的匝数
5.某一远距离输电线路分别用U和kU两种电压来输电，若输送功率相同，则在两种情况下输电线上损失的功率之比为( )
A. B.k:1 C. D.1:k
6.图为远距离输电的示意图，已知发电机的输出电压保持恒定不变，而且输电线路及其设备均正常，变压器为理想变压器，只考虑远距离输电线上的电阻，其他导线电阻不计。由于用电高峰时，用户的总功率变大，则对应着( )
A.升压变压器的输入电流减小 B.升压变压器的输出电压减小
C.降压变压器的输出电压变大 D.远距离输电线上的损耗变大
答案以及解析
1.答案：C
解析：将可变电容器的动片旋入或旋出指改变电容器的正对面积，将它全部旋出时S最小，C最小，由题可知改变S无法达到所需的高频。由可知，只有减小L，才能增大f，所以要减少线圈匝数来减小L，A错误，C正确，而f与电源电压无关，B、D错误。
2.答案：D
解析：根据题意可得
联立解得
故选D。
3.答案：A
解析：采用超高压输电
采用特高压输电
依题可得
解得
故选A。
4.答案：B
解析：AB.要使用户端获得的电压升高，可以增加升压变压器副线圈的匝数，从而使输电电压升高，到降压变压器后再降压，用户得到的电压就会升高，故A错误，B正确；CD.也可以增加降压变压器副线圈的匝数，使得用户端得到的电压升高，用户电流增大，输电线电流增大，输电线上的功率损耗比前一种方式大，不经济环保，故CD错误。故选B。
5.答案：A
解析：由功率相同，可以得到电流关系
输电线路的电阻一定，所以损失的功率之比为
故A正确。
故选A。
6.答案：D
解析：AD.当电高峰时，用户的总功率变大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的功率损失增大，升压变压器的输出电流变大，则升压变压器的输入电流也变大，故A不符合题意，D符合题意;B.升压变压器原副线圈匝数不变，输入电压不变，故输出电压不变，故B不符合题意;C.当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的电压损失增大，发电机的输出电压不变，则升压变压器输出电压不变，可知降压变压器的输入电压减小，所以用户得到的电压减小，故C不符合题意。故选D。