2017-2018学年粤教版选修3-2 电能的输送 第1课时 学案
2017-2018学年粤教版选修3-2 电能的输送 第1课时 学案第2页

  功率P线=·r,在送电过程中,不变的是输送的总功率P,输电电流,绝对不能由I=U/R来求电流,这是因为输电线路并非纯电阻电路,且电压U没有全部降在输电线路的电阻R上。

  2."提高电压,降低电流"是否与欧姆定律相矛盾?

  剖析:不矛盾。欧姆定律是对纯电阻耗能元件成立的定律,而"提高电压,降低电流"是从输送角度,由P=IU,且P一一的条件下得出的结论,两者没有联系。

  3.高压输电是不是电压越高越好?

  剖析:输电线上的电压损失,不但有导线电阻引起的电压损失,而且有电抗引起的电压损失,电抗造成的电压损失随电压的增大而增大,所以高压输电并非电压越高越好。

  另外,电压越高,对线路和变压器的技术要求就越高,线路的修建费用就会增多,所以实际输电时,综合考虑各种因素,依照不同的情况,选择适合的输电电压。

  【名师解惑】

  1.远距离输电问题的解法

  在中学物理中远距离输电问题,由于涉及的物理量多、物理知识多、综合性强而成为学习的重点和难点。为了迅速而准确地分析解答此类问题,应按照下列解法进行。

  方法是:先画出输电线路简图,标出涉及的物理量(如图2-7-2所示)。注意搞清楚在发电厂和用户之间的一升一降变压器,把整个输电线路分成三个彼此绝缘而又通过能量相互紧密联系的电路,再综合运用下面三方面知识求解。

图2-7-2

  (1)能量守恒:P源出=U1I1=U2I2=P热损+P用户+P线损=I22R=U2线/R

  P用户=U4I4=U3I2

  (2)电路知识:E=I1r+U1 U2=I2R+U3 U线=I2R

  (3)变压器知识(理想):

  注意:高压输电电压指图中U2,输电线上损失的电压指导线电阻R上的电压降:U线=I2R

  2.高压输电是怎样减小线路中功率损失的?

  剖析:线路中的电阻是要消耗电能的,电阻越大,流过的电流越大,线路中损耗就越多,根据功率公式P损=I2R可知,减小线路上的功率损失的方法有两个途径:

  第一、减小输电导线上的电阻R,据电阻定律R=ρ知,在实际输电线路中,输电导线的长度不能减小,可以用电阻率ρ小的材料,像用铜和铝等,金、银属贵重金属,做输电导线就不现实了,但在大规模集成电路里是要用这种金属导体的,最后一点是增大导体的横截面积,这又给电路的铺设带来了困难,同时也会消费大量的金属材料。

第二、减小输电电流I,根据公式I=知,要减小电流,减小输送功率是错误的选择,你的目的就是输送电能,再就是在提高电压上做文章,在输送功率一定、输电线电阻一定