【学案导学设计】高中物理 精讲精析精练 第20点 远距离输电问题的处理思路及基本关系 沪科版选修32.doc

第20点远距离输电问题的处理思路及基本关系1远距离输电的处理思路对高压输电问题，正确画出输电过程示意图并在图上标出各物理量按“发电机升压变压器远距离输电线降压变压器用电器”，或从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析2远距离高压输电的几个基本关系(以图1为例)图1(1)功率关系：p1p2，p3p4，p2p损p3.(2)电压、电流关系：，u2uu3，i2i3i线(3)输电电流：i线.(4)输电线上损耗的电功率：p损i线uir线()2r线当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的.对点例题发电机输出功率为100 kw，输出电压是250 v，用户需要的电压是220 v，输电线电阻为10 .若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)画出此输电线路的示意图；(2)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；(3)用户得到的电功率是多少？解题指导(1)输电线路的示意图如图所示，(2)输电线损耗的功率p线1004% kw4 kw，又p线ir线所以输电线电流i2i3 20 a原线圈中输入电流i1 a400 a所以这样u225020 v5 000 vu3u2u线5 0002010 v4 800 v所以(3) 用户得到的电功率p出10096% kw96 kw答案(1)见解题指导图(2)12024011(3)96 kw规律总结处理远距离输电需要注意的问题(1)线路损耗问题计算远距离输电有关线路功率损耗问题时，应注意不同公式中各物理量的含义及对应性，如p损i2r线，公式改为p损u2/r线，电压u指什么电压才无误？用升压变压器的副线圈电压或用降压变压器原线圈电压都是错误的，必须对应加在导线两端损耗的电压，同理，p损i2r线的电流不能用升压变压器原线圈或降压变压器副线圈中的电流i1、i4，只能用通过输电导线的电流i2或i3.(2)输电、配电问题解答有关远距离输电的问题时，由于题中涉及几部分的电压、电流和功率，容易混淆，因此在解答这类问题时，最好画一个简单的输电线路示意图，将各部分电流、电压、功率分别标在图上，这样就很容易找到它们之间的关系，为顺利解答问题提供方便如图2是远距离输电的示意图，交流发电机e的输出电压经升压变压器升压后，由电阻为r的输电线向远方输电，到达用户端时再用降压变压器降压供用户使用，设变压器均为理想变压器，则下列说法正确的是 ()图2a降压变压器与用户负载连接的总开关s断开后，输电线上的功率损失为零b降压变压器与用户负载连接的总开关s断开后，线路上的电压损失达最大cs闭合，用户的用电器增多时，输电线上的功率损失增大ds闭合，用户的用电器增多时，用户得到的电压降低答案acd解析远距离输电示意图如下(1)从图中可看出功率之间的关系是：p1p1，p2p2，p1prp2(2)电压之间的关系是：，u1uru2；(3)电流之间的关系是：，i1iri2.无负载时，无电流输出，输电线路上的电流为0，电压损失为零，故功率损失为零，所以a正确，b错误；当用户用电器增多即负载功率变