河北省邢台市第二中学高中物理 5.5电能的输送导学案（无答案）新人教版选修32.doc

第五章 交变电流第5节 电能的输送【学习目标】1. 了解输电导线电能损失的主要原因,知道减少电能损失的两条途径。2. 说能出采用高压输电的原因,会求解输电导线上的功率损失等问题。3.认识高压输电的局限性。4.树立安全用电、节约用电的社会意识。【重点难点】1理解高压输电是减少功率损失和电压损失的切实可行的措施。2输电过程示意图中各物理量之间的关系。3区别输电线上损失的功率和输电功率；输电线上损失的电压和输电电压。4利用输电过程示意图进行简单的计算。【预习案】【导学提示】通读教材，理解采用高压输电的原因，区别几个重要的功率。一 阅读课本回答下面问题：1为什么存在远距离输电问题？2输送电能的基本要求是什么？3远距离大功率输电面临的困难是什么？二输电线上的功率损失：1. 输电线上的功率损失的原因分析：由于输电线有 ，当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为 能而损失了，这是输电线上功率损失的主要原因。2. 输电线上的功率损失p线设输电电流为i，输电线电阻为r,则输电线的电压损失u线= 输电线的功率损失为p线= .3. 减少输电线的功率损失的方法：根据输电线的功率损失的表达式 可知，要减少输电线的功率损失，有两种途径：其一是 ： 其二是 ： 这两种途径如何能够实现？即：（1）如何减小输电线的电阻？根据电阻定律 可知, 要减小输电线的电阻r，可采用下述方法：(并分析各种方法的局限性)a. b. c. （2）如何减小输电电流？在输电功率一定的条件下，根据 可知，要减小输电线中的电流i，必须提高 ，这就是采用高压输电的道理。（3）解决教材上的思考与讨论中的问题，对比分析得出上述减小输电线上功率损失的两种途径，哪一种更有效，切实可行？举例说明（4）在实际输电过程中，输电电压是不是越高越好呢？目前我国常用的远距离输电电压有哪几种？4下图为远距离输电的示意图，输电过程包括哪几个部分？完成各物理量之间关系的填空。（1）对于理想变压器，；，。（2）对于理想变压器； ； ； ； 。（3）输电线上损失的电压u线=i线r线。 输电线上损失的功率p线=i线2r线= = 。（4）由电路关系可得：i2=i线=i3； u2 =u3； p2 =p3。来（5）注意区别： 输电电压u2与输电线上损失的电压u线，二者关系为 。 输电功率p2与输电线上损失的功率p线，二者关系为 。 9采用电网供电的优点有什么？【探究案】探究1：通过计算，体会远距离高压输电的必要性例1. 从发电站输出的功率为200kw，输电线的总电阻为0.05，用110v和11kv两种电压输电，输电线上电阻造成的电压损失和功率损失各是多少伏？训练1：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（ ）a. 1：900 b. 900：1 c. 1：30 d. 30：1 训练2：一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的电压送电，后改用2000v电压输电，则输电电压提高后输电线上损失的电功率的变化情况是:（ ）a、减少50w b、减少1200w c、减少7.68w d增加7.68w探究2： 构建远距离输电的模型，体会各个已知条件的物理意义。电网供电最基本的模型是：从发电厂 再到用户。例2如上图所示的电路中，发电机的端电压为220v，输出的电功率为44kw，输电线电阻为r=0.2，如果发电站用匝数比为110的变压器将电压升高，经过同样的输电线后，再用匝数比为101的变压器将电压降低供给用户。问题一：线路中降落的电压是多少？问题二：线路上损耗的功率是多少？问题三：用户得到的电压是多少？问题四：用户得到的电功率是多少？训练3：一个小型水力发电站，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? 【训练案】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：（ ） 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、某变电站用220v的电压送电，导线损失电功率是输出功率的20%，若要使导线损失电功率是输出功率的5%，则输出电压应变为 v。3、远距离送电的输电线一定时，如果以原来电压的10倍输送同样功率的电能时，输电线上损耗的电功率为原来的_4、发电机的路端电压为220v，输送电功率44kw，输电线电阻为0.4，则用户得到的电压为 v，用户得到的电功率为 kw。若用初、次级线圈匝数之比为1：10的变压器升压，经同样的输电线输电后，再用初、次级线圈匝数之比为10：1的变压器降压后供给用户，则用户得到的电压为 v，用户得到的电功率为 kw。5、某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8104w，电厂输出电压仅350v，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输送，在输送途中，输电线路的总电阻为4，允许损失的功率为输送功率的5，求用户所需电压为220v时，升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？6、有一台内阻为1的发电机，供应学校的照明用电，如图5-5-5所示是输电原理图，两变压器已选定，输电线总电阻为4，全校共有22个教室