江苏省东台市高中物理 第五章 交变电流 5.5 电能的输送导学案（无答案）新人教版选修3-2

5.5 电能的输送班级 姓名 ， 1课时 使用时间 一、学习目标1了解从变电站到用户的输电过程。知道远距离输电时应用高电压的道理。2引导学生积极主动探究，发现问题，解决问题，在学习知识的同时获得一定的成就感。3知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关，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简单定量计算。重点输电线上损失电能的原因和输电线上损失的电能的计算。难点输电系统的“输电电压”、“用户得到的电压”和输电线上“损失的电压”三者的区别与联系。二、自学检测1、电功率损失和电压损失功率损失：远距离输送电能，由于输电线上的电流热效应，电能转化为热能。出现功率损失。P= 。、电压损失：远距离输送电能，线路中电阻R上消耗部分电压。U= 。2、减少功率损失和电压损失的方法：、 、 n1n2U2U3n3n4RU4RI1I23、高压输电网络及各物理量间关系：U1、远距离输电线路图：、常用分析公式：降压变压器升压变压器、输电电流：I2= 、输电导线损失的电功率： P损= 、输电导线损失的电压： U损= 三、合作探究任务一、输送电能的基本要求用导线把电源和用电设备连起来，就可以输送电能，这是电能的一个突出优点。输送电能的基本要求是1可靠：保证供电线路可靠的工作，少有故障。2保质：保证电能的质量_和_稳定。3经济：输电线路建造和运行的费用地，电能损耗少。任务二、输电线上的功率损失一）输电线上的功率损失1.输电线上有电阻R，由电阻定律知R=_，当l很长时，R很大，设输电线中电流为I，则电线中电阻将消耗功率P，P=_，可见P会很大2减小输电线上功率损失的方法（1）减小输电线上的电阻：即_导线横截面积和用电阻率_的材料，这种方法在实际生产中效果有限（2）减小输电电流，在输出功率不变时，由P=_知可提高_来减小I二输电线上的电压损失1、输电线上电阻两端电压U=_，这样用户得到电压U=_，即U=_是导线中电压损失2减小输电线上的电压损失的方法（1）减小输电线上的电阻：可用横截面积_的导线和较_的材料但横截面积不能无限增大（2）减小输电电流（ 同上）总之，在远距离输电时必须采用_电压，以减小输出_，减小功率损失和电压损失任务 三、电网供电1远距离输电基本原理：在发电站内用_变压器_，然后进行远距离输电，在用电区域通过_变压器降到所需的电压。2电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和用户连接起来，形成全国性或区域性的输电网络。3电网输电的优点（1）降低一次能源的运输成本，获得最大经济效益。（2）减少_的风险，调剂不同地区电力供应的平衡，保证供电的质量。（3）合理调度电力，是电力的供应更加可靠、质量更高。例1 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输出电压为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2 kV高压输电，最后用户得到220 V、95 kW的电力，求：（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比；（2）输电线路导线电阻R； （3）用户降压变压器原、副线圈匝数比。例2发电机的输出电压为220 V，输出功率为44 kW，每条输电线电阻为02 ，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为110的升压变压器将电压升高，经同样输电线路，后经过101的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？（1）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和电功率各是多少？ （2）若经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和电功率又各是多少？）例3.学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1，升压变压器匝数比为14，降压变压器的匝数比为41，输电线的总电阻为R=4，全校22个教室，每个教室用“220V，40W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：发电机的输出功率多大？发电机的电动势多大？输电线上损耗的电功率多大？R【当堂训练】1远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上的功率损失和电压损失，正确的是（ ）A输电线的电功率损失是原来的1/n B 输电线的电功率损失是原来的1/n2C输电线上的电压损失是原来的1/n D 输电线上的电压损失是原来的1/n22远距离输送交流电都采用高压输电，我国正在研究用比330V高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是（ ）A可节省输电线材料 B可根据需要调节交流电的频率C可减少输电线上的能量损失 D可加快输电速度3某用电器距离供电电源为L，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电线材料的电阻率为，那么该输电线的横截面积的最小值是： （ ）A L/R B2LI/U CU/（ LI） D2UL/（I）4分别用1100V和2200V的电压输电，若输送的电功率相同，导线的材料和送电距离都相同，则当两次输电损失的电功率相等时，两次所用导线的横截面积之比为：（ ）A1：20 B 20：1 C1：400 D400：1 5某电厂原采用电压U1输电，后改用U2 = 20U1电压输电，不考虑其它变化，则（ ）A 输电电流变为原来的1/20 B 输电线上电压损失降为原来的1/20C 输电线上电能损失降为原来的1/40 D 输电效率比原来提高了39倍 6输送4800kW的电功率，采用110kV高压输电，若不考虑电抗的影响，输电导线中的电流是 ，如果用110V电压输电，输电导线中的电流将是 7水电站给远处山村送电的输出功率是100KW，用2000V电压输电，线路损失的功率是25×104W，如果改用20000V高压输电，线路上损失的功率是 W四检测清盘1、发电厂发电机的输出电压为U1。发电厂到学校的输电导线总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电线上损耗的功率可表示为（ ）A、U12/ R B、（U1U2）2/ R C、I2R D、I（U1U2）2、在电能输送过程中，若输送的电功率一定，输电线电阻一定时，则在输电线上损耗的电功率（ ）A、和输送电线上的电压降的平方成反比； B、和输送电流的平方成反比；C、和输送电线上的电压降的平方成正比； D、和输送电流平方成正比。3、有条河流，流量Q=2 m3/s，落差h=5m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240v，输电线总电阻为R=30，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用户的需求，则该输电线路的使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220v，100w”的电灯正常发光？（g取10m/s2）10、一台发电机输出的电功率为100kw，输出电压为250v，先欲向远处输电，若输电线总电阻为8，要求输电时输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%，要向用户输送200v电压，求：（1）、试画出这次输电线路的示意图；（2）、输电所需升压变压器和降压变压器的原副线圈的匝数之比分别是多少？（3）、用户得到的电功率是多少？五、学有所得 1