人教版选修32 5.5 电能的输送 学案.doc

五、电能的输送 学案 【学习要点】1本节内容重点是：输电线上损失电能的原因和输电线上损失的电能的计算。本节内容难点是：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。2远距离输电电路图如图所示：若输电线电阻r，输电功率为p，输电电压u，则输电导线的电流i2=p/u1，输电导线上的电压降（电压损失）u损=i2r=pr/u1，输电导线上的功率损耗p损=i22r =u额2/r=p2r/u12 【范例精析】例1、发电机的输出电压为220v，输出功率为44kw，每条输电线电阻为0.2，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1：10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路后，再经过10：1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又各是多少？分析与解答：输送电路原理图如图5。发电站输出的功率p出是一定的,当以220伏的电压输出时,输出电流应该是： i=p出/u出=44000w/220v=200a 两条输电线路的总电阻为0.4,则导线上损失的电功率为： p损=i2r=(200a)20.4=16kw 用户得到的电功率为p=p出-p损=44kw-16kw=27kw 在导线上损失的电压为 u损=i2r=200v0.480v用户得到的电压为：u=u出-u损=220v-80v=140v 如果用1：10的变压器将电压升高到2200v后再输送出去，则输出电流为： i=p出/u出=44000w/2200v=20a p损=i2r=(20a)20.4=160w 用户得到的电功率为p=p出-p损=44kw-160w=43.83kw 在导线上损失的电压为 u损=i2r20v0.48v加到用户端变压器上的电压为：u=u出-u损=2200v-80v=2192v 经过变压器降压后输送给用户的电压为：219.2v 例2、一个小型水力发电站，发电机输出电压u0=250v，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为pm=30kw，它通过总电阻r线=20的输电线直接向远处的居民区供电。设居民区所有用电器都是额定电压u用=220v的白炽灯，总功率为p用=22kw，不计灯丝电阻随温度的变化。（1）当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是多少伏?发电机实际输出的电功率多大?（2）若采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗。已知用户变压器的降压比为40：1，当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率多大? 解析：（1）如图5-5-3，p用=u用2/r用=2.2， i=u0/(r用+r线)=250/4.2=59.5（a） u灯=ir用130.9v131v p输=u0i=14880w14.9kw （2）如图5-5-4，p用=u4i4, u4=220v, i4=110a i3/i4=n4/n3, i3=i4/40=2.5a p损=i32r线=12.5w拓展：关于电能输送问题，应详细作出输送原理图，分析电路特点，认真仔细解题。 【课堂训练】1、在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损失的电功率：（acd ）a随输电线电阻的增大而增大b和输送电压的平方成正比c和输电线上电压降落的平方成正比d和输电线中电流强度的平方成正比2、输电线的电阻共计r，输送的电功率为p，输电电压为u，则用户能得到的电功率是：（b ）a. p b.p(p/u)r c.i2r d. (p/u)r 3、用6600v和220v两种电压输电，若输送的功率和输电线的电阻相同，则低压输电线与高压输电线上损失功率之比是（b ）a. 1：900 b. 900：1 c. 1：30 d. 30：1 4、一个小水电站输出电功率为20kw，输电线总电阻为0.5，如果先用400v的电