五、高压输电

高二物理高二物理 电能的输送电能的输送 学案学案 学习目标 学习目标 1 通过分析讨论 知道降低输电损耗的两个途径 会求线损 2 通过计算和实验模拟 理解高压输电的原理 能画出线路模型图 3 会运用电路中几个回路的电压 电流和功率的关系 解决问题 教学过程 教学过程 问题一 为什么需要远距离输电 演示实验一 模拟低压电能输送 1 你看到什么现象 2 你认为是什么原因 3 建立基本输电电路图模型 例 1 把功率为 10KW 的电能输送到 400km 以外的地方 采用 400V 的电压输电 线路的总电 阻为 10 求 1 输电线路损失的电压是多少 用户得到的电压有多少 2 输电线路损失 的功率是多少 用户得到的功率有多少 问题二 对输电有哪些基本要求 问题三 如何降低输电损耗 问题四 如何在输送功率一定的情况下 减小电流 请你设计最符合实际情况的远距离输电线路图 例 3 将电厂发出的 400V 电压通过升压变压器 采用 10KV 电压输送 10KW 的电功率 线路的 总电阻为 10 求 1 升压变压器的原副线圈匝数比是多少 2 输电导线中的电流是多 少 线路损失的电压是多少 若降压变压器的匝数比为 45 1 用户得到的电压是多少 3 输 电线中损失的电功率是多少 用户得到的功率有多少 演示实验二 模拟高压电能输送 演示实验三 用电过程中 接入灯泡数量增加 灯泡变暗 思考总结 输电线路各部分电压 电流和功率有何关系 功率 电压 电流 问题五 输电电压是否越高越好 高压交流输电有何缺点 问题六 采用电网供电的优点是什么 课堂反馈 课堂反馈 1 发电厂发电机的输出电压为U1 发电厂至学校的输电线电阻为R 通过导线的电流为I 输 入学校的电压为U2 下列四个计算输电线功率损失的公式中正确的是 A B C D R U 2 1 2 21 R UU RI 2 21 UUI 2 某个小水电站发电机的输出功率为 100KW 发电机的电压为 250V 通过升压变压器升高电 压后向远处输电 输电线总电阻为 8 在用户端用降压变压器把电压降为 220V 要求在输电 线上损失的功率为 5KW 即用户得到的功率为 95KW 请你计算 1 降压变压器输出的电流是多少 输电线上通过的电流是多大 2 输电线上损失的电压是多少 升压变压器输出的电压是多少 3 两个变压器的匝数比各是多少 课后练习 课后练习 1 某发电厂原来用 11kV 的交流电压输电 后来改用升压变压器将电压升高到 220kV 输电 输 送的电功率都是 P 若输电线路的电阻为 R 则下列说法中正确的是 A 根据公式 I P U 提高电压后输电线上的电流降为原来的 1 20 B 根据公式 I U R 提高电压后输电线上的电流增为原来的 20 倍 C 根据公式 P I2R 提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的 1 400 D 根据公式 P U2 R 提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的 400 倍 2 如图为远距离高压输电的示意图 关于远距离输电 下列表述正确的是 A 增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B 高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗的 C 在输送电压一定时 输送的电功率越大 输电过程中的电能损失越小 D 高压输电必须综合考虑各种因素 不一定是电压越高越好 3 某小型水电站的电能输送示意图如图所示 发电机通过升压变压器 T1和降压变压器 T2向用 户供电 已知输电线的总电阻为 R 降压变压器 T2的原 副线圈匝数之比为 4 1 降压变压器 副线圈两端交变电压 u 220sin 100 t V 降压变压器的副线圈与阻值 R0 11 的电阻组成 2 闭合电路 若将变压器视为理想变压器 则下列说法中正确的是 A 通过 R0电流的有效值是 20 A B 降压变压器 T2原 副线圈的电压比为 4 1 C 升压变压器 T1的输出电压等于降压变压器 T2的输入电压 D 升压变压器 T1的输出功率大于降压变压器 T2的输入功率 4 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 900B 900 1 C 1 30 D 30 1 5 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 6 如图图所示的小型水电站发电机的输出功率为 10KW 输出电压 U1 400V 向距离较远的用 户供电 为了减少电能损失 使用 2KV 高压输电后用户得到电压 U4 220V 电功率 9 5KW 求 1 水电站升压变压器原副线圈匝数比 n1 n2 2 输电线的电阻 R 3 用户降压变压器 原副线圈匝数比 n3 n4 7 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 2 0 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