江苏省溧阳市高二物理上学期 交变电流 电能的输送学案 新人教版.doc

南渡高中2012高二物理学案5.5电能的输送【知识概要】.1如图：某小型发电站的发电机输出交流电压为500 v，输出电功率为50 kw，如果用电阻为3 的输电线向远处用户送电，求：（1）用户获得的电压和电功率是多少?（2）输电线上损失的电功率占输送功率的百分比。思考：（1）输电线上的功率p=_，电压u=_,要降低输电线上功率、电压，就要_。（2）发电厂输出功率p=_，当p一定时，减小输电线中电流，就要_。这样输电线上的电压、功率_，用户得到电压，功率_。（3）设计输电线路，画出输电线路图（4）如果要求输电线上损失的电功率是输送功率的0.6 %，用户得到的电压为220 v，不考虑变压器的能量损失，求：升压变压器和降压变压器两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少?（5）输送电能时，先在发电厂用_，再用_送给用户。【课堂例题】【例1】（ ）某小型水电站的电能输送示意图如图9所示，发电机的输出电压为200 v，输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)要使额定电压为220 v的用电器正常工作， a. b. c升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入d升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率【例2】（ ）2008年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而损毁严重。此次灾害牵动亿万人的心，为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。若在正常供电时，高压线上送电电压为u，电流为i，热耗功率为p；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9p，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）a.输电电流为3ib.输电电流为9i c.输电电压为3ud.输电电压为u【例3】( )如图所示，t为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关s闭合时a.交流电压表和的示数一定都变小b.交流电压表的示数变小c.交流电流表、和的示数一定变大d.只有的示数变大【例4】如图所示，交流发电机的电动势e=20 v，内阻不计，它通过一个r=6 的指示灯连接到一个理想降压变压器的输入端，在变压器的输出端并联着24盏规格都是“6 v，0.25 w”的彩色小灯，每盏小灯都正常发光，导线电阻不计，求：（1）原线圈中的电流；（2）降压变压器初级、次级线圈的匝数比；（3）若只使用18盏彩色小灯，通过计算说明这时每盏小灯的工作状态如何？（设小灯的电阻不随温度变化）【巩固训练】（ ）1. 2008年春节前后，我国南方部分省市的供电系统由于气候原因遭到严重破坏为此，某小区启动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图所示，发电机的电动势e480sin(100t)v(不考虑其内阻)，图中r表示输电线的电阻滑动触头p置于a处时，用户的用电器恰好正常工作，在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则()a若a2示数为2 a，r10 ，则原副线圈的匝数比n1n221b若a2示数为2 a，r10 ，则原副线圈的匝数比n1n221c当发电机输出的电压发生波动使v1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头p向下滑动d如果v1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头p应向上滑（ ）2.如图所示为一理想变压器，s为单刀双掷开关，p为滑动变阻器的滑动触头，u1为加在原线圈两端的电压，i1为原线圈中的电流强度，则（ ）a.保持u1及p的位置不变，s由a合到b时，i1将增大b.保持u1及p的位置不变，s由b合到a时，r消耗的功率减小c.保持u1不变，s合在a处，使p上滑，i1将增大d.保持p的位置不变，s合在a处，若u1增大，i1将增大3.如图所示，左侧的圆形导电环半径为r=1.0 cm，导电环与一个理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端与一个电容为c=100 pf的电容器相连，导电环的电阻不计，环中有垂直于圆环平面的变化磁场，磁感应强度b的变化率为=100 sin t，若电容器c所带电荷量的最大值为10-9 c，求：所用理想变压器的原、副线圈的匝数之比为（取2=10）（ ）4.如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n1，原线圈接正弦交流电压u，输出端串接一个电流表和一个电动机，电动机线圈电阻为r，当输入端接通电源后，电流表（内阻不计）读数为i，电动机带动一重物匀速上升，则a.电动机两端电压等于irb.电动机消耗的功率为i2rc.原线圈中的电流为d.变压器的输入功率为5.在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失，有一个发电站，输送的电功率为p=500 kw，当使用u=5 kv的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800度，求：（1）这时的输电效率和输电线的总电阻r。（2）若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电?6.有一台内阻为1 的发电机，供给一学校照明用电，如图所示.升压变压器原、副线圈的匝数比为14，降压