江苏省东台市高中物理第五章交变电流5.5电能的输送导学案新人教版.docx

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25104W，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