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3.4 电能的传输 预习案 高二物理教科版（2019）选择性必修第二册
1.了解电能输送中的电压损失和电能损耗
2.理解使用高压送电的原因，能分析计算高压输电的损耗情况
3.能分析远距离输电的基本过程，会应用理想变压器、电路知识对基本的远距离输电线路进行定量计算
4.了解电网供电及其优点，知道直流输电
重点、难点
会应用理想变压器、电路知识对基本的远距离输电线路进行定量计算
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，①_________
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②______，；（2）输电线路中的③______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：
a.减小④_________，一般用铜或铝做导线材料。b.增大导线⑤_________。
（2）减小输电电流I：保证输电功率不减小的前提下，采用⑥_________，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
答案：
① ②电阻 ③感抗 ④电阻率 ⑤横截面积 ⑥高压输电
1.如图所示为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为和，降压变压器原、副线圈的匝数分别为和，输电线上的电阻为R，变压器均为理想变压器，若保持发电厂的输出电压不变，当输电线上电流减少时，则用户端的电压增加( )
A. B. C. D.
2.“西电东送”是中国的一项重大能源战略工程，旨在将西部地区丰富的煤炭、水能资源转化为电力资源，并通过电网输送到电力需求较大的东部沿海地区。如图所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器，已知发电机的输出功率为P，输电线上的电流为I，输电线的电阻为r，升压变压器原、副线圈的匝数比为，则下列判断正确的是( )
A.发电机的输出的电流为
B.降压变压器的输入电压为
C.用户得到的功率为
D.若增大，输送功率不变，则导线上损耗的功率增大
3.（多选）白鹤滩水电站采用的是特高压远距离输电方式。若保持输送电能总功率、输电距离不变的情况下，从原来的110kV高压输电升级为1100kV的特高压输电，下列说法正确的是( )
A.若输电线不变，则输电线中的电流变为原来的
B.若输电线不变，则输电线中的电流变为原来的10倍
C.若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的
D.若更换直径为原来输电线直径的同种材料制成的输电线，则输电线上损失的功率变为原来的
4.输电线电阻为r，输送功率为P，若用电压U送电，则用户得到的功率为( )
A.P B. C. D.
5.如图为学校自备发电机在停电时为教学楼教室输电的示意图，发电机输出电压恒为220V，发电机到教学楼的输电线电阻用图中r等效替代。若使用中，在原来工作着的日光灯的基础上再增加教室开灯的盏数，则( )
A.整个电路的电阻将增大，干路电流将减小
B.因为发电机输出电压恒定，所以原来工作着的日光灯的亮度将不变
C.发电机的输出功率将增大
D.输电过程中的损失功率（即输电线路消耗的功率）将减小
答案以及解析
1.答案：B
解析：一定，则一定，当输电线上电流减少，则输电线上电压减少，则降压变压器原线圈两端的电压增加
根据变压比可知
用户端电压增大
故选B。
2.答案：B
解析：A、由，发电机的输出的电流为，A错误；
B、由，,B正确；
C、损失功率为，用户得到的功率为，C错误；
D、增大，输送功率不变，可知输电线上电流减小，损失功率减小，D错误。
3.答案：AC
解析：AB.保持输送电能总功率不变，输电电压变为原来的10倍，则输电线中的电流变为原来的，故A错误，B正确；C.输电线上损失的功率为，变为原来的，则损失的功率变为原来的，C正确；D.输电线材料不变直径变为原来的，则截面积变为原来的，得，电阻变为原来的100倍，保持输送电能总功率输电距离不变的情况下，而变为原来的，故输电线上损失的功率不变，D错误。故选AC。
4.答案：D
解析：由可得输电线路上的电流
输电线上消耗的功率为
用户得到的功率为
故选D。
5.答案：C
解析：A.根据并联电路的等效总阻值可知，并联的用电器越大，电路中的等效总阻值越小，结合欧姆定律可知，电压不变时，电阻减小，干路上的电流增大，A错误；B.输出电压恒定，当干路电流增大时，导线分担的额电压，增大，用电器两端的电压减小，根据可知，用电器的实际功率变小，故日光灯变暗，B错误；C.根据电源的输出功率可知，输出电压不变，电路中的电流变大，输出功率变大，C正确；D.根据可知，导线的内阻不变，电流增大时，其损失功率变大，D错误。故选C。

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