2022年2022年电能的输送导学案

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载【学习目标】电能的输送导学案精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1知道什么为导线上的功率损耗和电压损耗；知道如何减小损耗；2会设计电能输送的示意图,并懂得电压损耗和能量损耗的关系一.电能输送过程中的电压缺失和电能缺失：1输电线上的电压缺失：（ 1）电压缺失 u如下列图,输电线有电阻,电流通过输电导线时,会在导线上产生电势降落,致使输电线路末端的电压u比起始端电压u 低,差值 u 称为输电线路上的电压缺失；（ 2）造成电压缺失的因素精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载输电线有 造成电压缺失；输电线有（ 3）减小输电线上电压缺失的方法 和 造成

2、电压缺失；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载据 u u u ir （其中 i 为输电电流, r 为输电线电阻）可知,减小输电线上电压缺失的方法主要有：减小输电线电阻r ,这种方法对高压输电成效不佳；减小输电电流i ：由于 i p/u ,在输送电功率p 肯定的前提下,提高输电电压u 为有效措施；2输电线上的电能缺失:（ 1）缺失电能的分析通常输电导线都有电阻,因此当电能通过输电线送向远方时,电阻发热而缺失电功率； 设输电电流为i ,输电导线电阻为r,就输电线上的功率缺失为p 损 ；设输送电功率为p,输电电压为u,输电线的总长度为l,横截面积为s,电阻率为,就输电电流 i ,输电线电阻

3、r ；输电线上的功率缺失可表示为： p ；（ 2）减小输电线上功率缺失的方法减小输电线的电阻ra减小输电线长度不行行：由于输电距离肯定,所以实际中不行能用减小l 来减小电阻r b减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料；c增大导线的横截面积s：这要多耗费金属材料,增加成本,同时给输电线的架设带来很大的困难；减小输电电流ia减小输送功率p 不行行：由于电站的装机容量肯定,因此电站向外输送的电功率为肯定的,即在实际中不能以用户用或不用电来削减输电线上的功率缺失；b提高输电电压：在输送功率p 肯定,输电线电阻r 肯定的条件下,输电电压提高到原先的n倍,输电线上的功率缺失降为原先的 倍；（

4、3）输送电能的基本要求：二.远距离输电系统：1远距离输电的基本电路发电站升压变压器输电线路降压变压器用户,基本电路如图：2远距离输电的分析方法精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（ 1）思路：在远距离输送电能的过程中,由能量的转化和守恒可知,发电机的总功率应等于线上的缺失的热功率和用户得到的功率 （变压器为抱负变压器）；（ 2）方法：远距离输电时,利用升压变压器大幅度地提高输电电压,从而削减输电电流,减小线路上缺失的热功率；如下列图,各物理量按电压.电流.功率来看,它们有以下关系：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载电压关系：u 1u 发u 1,u 2, u 2_u3_ ,

5、u 4, u 4u 用；_精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载电流关系：n1 i1 , i 2i 线i 3, n3 i3 ；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载功率关系：p发p1p2, p2 , p3p4p用p损_ _ _ _ _ _ _ _ _精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载【类型一】输电线上缺失的电压与功率【例 1】在远距离输电中,当输电线的电阻和输送的电功率不变时,那么（） a输电线上缺失的电压与输送的电流成正比 b输电的电压越高,输电线路上缺失的电压越大c输电线

6、路上缺失的功率跟输送电压的二次方成反比d输电线路上缺失的功率跟输送电压的二次方成正比【例 2】发电厂的输出电压为u1,发电厂至学校的输电线总电阻为r,导线中电流为i ,学校得到的电压为u2,就输电线上缺失的功率以下表达式错误选项（）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载u2a1ru 1u 2 2brc i 2 rd i uu 精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载12【类型二】远距离输电电路分析【例 3】如图为远距离输电线路的示意图；如发电机的输出电压不变,就以下表达中正确选项（） a升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 b输电线中的电流只由升压变压器原.副线

7、圈的匝数比打算c当用户用电器的总电阻减小时,输电线上缺失的功率增大d升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压【例 4】有一台内阻为1的发电机,供应一学校照明用电,如下列图,升压变压器的匝数比为1：4,降压变压器的匝数比为4：1,输电线的总电阻r 4 ,全校共 22 个班,每班有“220v40w ”的灯 6 盏,如保证全部电灯正常发光,就：（ 1）发电机输出功率多大？（2）发电机的电动势多 大？（ 3）输电效率为多少？（4）如使用灯数减半并正常发光,发电机输出功率为否减半？【例 5】一座小型水电站, 利用流量为2m3/s.落差 5m 的河水发电, 如单相发电机的效率为50% ,输出电压为20

8、0v ,已知发电站到用户架设的输电线总电阻为12 ,输电中输电线上答应损耗的精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载功率为 6% ,用户所需电压为220v ,求所用升压变压器和降压变压器的原.副线圈的匝数比 （变压器为抱负变压器） ；【当堂检测】1“西电东送”为我国一项重大的能源进展战略,也为我国西部大开发的四大工程之一将西部地区的电能输送到东部地区,为了削减输电过程中的电能缺失,实现远距离输电应采纳的最有效的方法为 a增大输电的电流b提高输电电压c减小输电线电阻d以上方法都不行 2照明供电线路的路端电压基本上为保持不变的可为我们在晚上七.八点钟用电高峰时开灯, 电灯比深夜时要显得暗些这

9、为由于用电高峰时a总电阻比深夜时大,供电线路上的电流小,每盏灯两端的电压较低b总电阻比深夜时大,供电线路上的电流小,通过每盏灯的电流较小c总电阻比深夜时小,供电线路上的电流大,输电线上缺失的电压较大d供电线路上电流恒定,但开的灯比深夜时多,通过每盏灯的电流小3用电器电阻值为r,距交变电源为l ,输电线电流为i ,电阻率为,要求输电线上电压降不超过 u,就输电线横截面积最小值为a l/rb 2 l/iuc u/ lid 2ul /i4 2021 年高考浙江卷某水电站,用总电阻为2.5的输电线输电给500 km 外的用户,其输出电功率为3× 106 kw. 现用 500 kv 电压输电,

10、就以下说法正确选项a输电线上输送的电流大小为2× 105 ab输电线上由电阻造成的缺失电压为15 kvc如改用5 kv 电压输电,就输电线上缺失的功率为9× 108 kw2d输电线上缺失的功率为p u /r, u 为输电电压,r 为输电线的电阻5某发电站的输出功率为104 kw ,输出电压为4 kv ,通过抱负变压器升压后向80 km 远处用 8 4户供电已知输电线的电阻率为 2.4× 10·m,导线横截面积为1.5× 10m2,输电线路缺失的功率为输出功率的4% ,求：1 升压变压器的输出电压；2 输电线路上的电压缺失【巩固提高】一.挑选题1

11、对于电能输送的以下说法,正确选项 a输送电能的基本要求为经济实惠精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载b减小输电导线上功率缺失的唯独方法为采纳高压输电c减小输电线上电压缺失的唯独方法为增大导线的横截面积d实际输电时,要综合考虑各种因素,如输送功率大小.距离远近.技术和经济要求等 2中心电视台焦点访谈多次报道某些边远落后农村电价过高,农夫负担过重,其客观缘由为电网陈旧老化近来,农村进行电网改造,为削减远距离输电的损耗而降低电费价格可实行的措施有 a提高输送功率b增大输送电流c 提高输电电压d减小输电导线的横截面积 3远距离输送肯定功率的沟通电,如输送电压上升为原先的n 倍,关于输电线上的

12、电压缺失和功率缺失正确选项精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a输电线上的电功率缺失为原先的11nb输电线上的电功率缺失为原先的n211精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载c输电线上的电压缺失为原先的nd 输电线上的电压缺失为原先的n2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载4远距离输电,原先用电压u0 输电,在输电线上缺失的电功率为p0,现在要使输电线上缺失的电功率削减到原先的1 ,就输电电压应为10u 0u0a 100 u0b10 u0c 10d 1005为排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如在正常供电时,高压线上送电电压为u,

13、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,就除冰时 认为输电功率和输电线电阻不变3a输电电流为3ib输电电流为9ic 输电电压为3ud输电电压为1u6在远距离输电时,输送的电功率为p,输电电压为u ,所用导线的电阻率为,横截面积为s,总长度为l,输电线缺失的电功率为p,用户得到的电功率为p 用 ,就 p.p 用的关系式正确的 为 精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载pu s22slu 2sl精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a plb p u 2c p 用 p ld p 用 p12 us精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载7小型水利发电站

14、的发电机输出功率为24.5 kw ,输出电压为350 v ,输电线总电阻为4 ,为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5% ,需在发电机处设升压变压器,用户所需电压为220 v,所以在用户处需安装降压变压器输电电路图如图所示,求：1 输电线上的电流2 升压变压器的原.副线圈的匝数之比3 降压变压器的原.副线圈的匝数之比精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载8超导为当今高科技讨论的热点,利用超导材料可实现无损耗输电现有始终流电路,输电总电阻为 0.4 ,它供应应用电器的电功率为40 kw ,电压为800 v 如用临界温度以下的超导电缆代替原先的输电线,保持供应用电器的功率和电压不变,那么

15、节省的电功率为a 1 kwb 1.6× 103 kwc 1.6 kwd 10 kw92021 年高考江苏卷在如下列图的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为抱负变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,以下说法中正确的有a升压变压器的输出电压增大b降压变压器的输出电压增大c输电线上损耗的功率增大d输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 10一台发电机最大输出功率为4000 kw ,电压为4000 v ,经变压器t 1 升压后向远方输电输 电线路总电阻r 1 k .到目的地经变压器t 2 降压, 负载为多个正常发光的灯泡220 v、60 w 如在输电

16、线路上消耗的功率为发电机输出功率的10% ,变压器 t 1 和 t2 的损耗可忽视,发电机处于满负荷工作状态,就a t1 原.副线圈电流分别为103 a 和 20 ab t2 原.副线圈电压分别为1.8× 105 v 和 220 v c t1 和 t 2 的变压比分别为1 50 和 40 1d有 6× 104 盏灯泡 220 v .60 w 正常发光二.非挑选题11 2021 年开封高二检测一座小型发电站的输出功率为20 kw ,输电线路总电阻为5 .1 如输电电压为400 v ,输电线路损耗的功率为多少？2 如改用 5000 v 高压输电, 用户端利用n1 n2 22 1

17、 的变压器降压, 用户得到的电压为多少？12小型水利发电站的发电机输出功率为24.5 kw ,输出电压为350 v ,输电线总电阻为4 ,为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5% ,需在发电机处设升压变压器,用户所需电压为220 v ,所以在用户处需安装降压变压器输电电路图如下列图,求：1 输电线上的电流2 升压变压器的原.副线圈的匝数之比3 降压变压器的原.副线圈的匝数之比精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载【当堂检测】参考答案1解析：选b.远距离输电减小电能缺失的方式有两种：一种减小输电线电阻但可行性较差,最有效的方式为高压输电减小电流,应选项b 正确2解析：选c. 照明供电线

18、路的用电器为并联的,晚上七.八点钟用电高峰时,用电器越多,总电阻越小,供电线路上的电流越大,输电线上缺失的电压较大,用户得到的电压较小,c 正确精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载3解析：选b.输电线上电压降u ir ,其中 r 2l ,s精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2l就 i s u,得 s2 liu, b 对精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载p4解析：选 b.输出电功率p 3× 106 kw ,输电电压u 500 kv ,就输电线上输送的电流大小为i 6×103 a,所以 a 错；输电线上由电阻造成的缺失电压u 损 ir 15 k

19、v ,所以 b 正确；up2输电线上缺失的功率p u 损 i 2r,所以 d 错误；如改用5 kv 电压输电,就输电线上的极限u电流 i 5 kv 2000 a,导线上最大消耗功率p i 227精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2.55解析：设每根输电线的电阻为r,就r 2000· 2.5 w 10w ,故 c 错精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载l 8r 2.4× 10×s80× 103 4 12.8,1.5× 10精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载抱负变压器,高压输出端功率p 输 p0, p0 为发电机功

20、率1 设升压变压器的输出电压为u 输,输电线上电流为i ,由线路缺失可得2·i2r p 损精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载p0× 4%i 2r104× 103× 0.042× 12.8a 125 a4精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载由 pp输10 kw精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载输 u 输 i 得 u 输 80 kv. i125 a精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2 输电线路上的电压缺失u 损 i ·2r 125× 12.8× 2 v 3.2 kv .答案

21、： 180 kv23.2 kv【巩固提高】参考答案1解析：选d. 输送电能的基本要求为牢靠.保质.经济削减输电线上的功率缺失可采纳高压输电,也可采纳减小输电线电阻,即增大传输导线横截面积的方法,但不经济, 且增加架设难度 实际输电时,要综合考虑各种因素2解析：选c. 电费高低与线路损耗有关,损耗越大,电费越高,削减损耗的途径有二：一为提高输电电压；二为减小输电线电阻即增大导线的横截面积,故c 选项正确精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载3解析：选bc. 由 p iu 得 i pp ,导线上缺失功率p 损 i 2rup2u2r,因输送功率肯定,p 损跟输精品学习资料精选学习资料 - -

22、 - 欢迎下载送电压的平方成反比；u 损 u r, u 损跟输送电压成反比,所以正确选项为b.c.精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载22pp r精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载5解析：选b.设线路电阻为r,缺失功率为p 损 ir,线路电流为i u,解得 p 损 u2 ,就 p精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1损 2,当 p 损 为原先的u00000.1 时 u 10u102精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载6解析：选ad. 输电线上的热耗功率p 线 i r 线,热耗功率由p 变为 9p,就电流i 变为 3i ,选u,选项 d 正确项 a 正确

23、输电功率p 不变,由 pui ,电流变为3i ,输电电压为13精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载7解析： 选 b.输电线电阻rl,输电电流ipp i 2rp 2 l精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载p2l s,故输电线上缺失的电功率为：upl us精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载 u2s ,用户得到的电功率p 用 p p p12故 b 正确usp40× 103精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载8解析：选a.节省的电功率即为一般电路输电时损耗的电功率,i u i 2r 502× 0.4 w 1000 w ,故节省的电功率为1

24、kw , a 项正确800a 50 a p 线精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2增大,所以降压变压器上的输入电9解析：选cd. 对升压 或降压 变压器而言,由变压器电压比u 1 u2 n1 n2 知,输入电压不变,匝数不变,输出电压不变,故a 选项不正确；由p ui 知, u 不变, p 增大,故 i 增大,使得输电线上的电压损耗u i 2r 线增大,功率损耗p i 2r 线p压减小, 输出电压减小, 所以 b 不正确, c 正确； 由于输电线上损耗的功率占总功率的比例为p1精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2i 2 r线p1 n1·u1 n22r线p1 n

25、2 r线精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1 p1 p1u2n2 p1,所以随发电厂输出功率变大,该值变大,d 正确精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1 2p14000 × 103精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载u10解析：选abd. t1 原线圈的电流为i 112p 损 i 2r 10% p1,4000a 1× 103 a,输电线上缺失的功率为精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载所 以 i 10% p13× 0.14000× 103a 20 a ,选项a 对； t的变压比为n1i 22013；精品学习资料

26、精选学习资料 - - - 欢迎下载2r1× 101n2i 11050精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载t1 上副线圈的电压为u 2 50u1 2× 105 v , t 2 上原线圈的电压为u3 u2 i 2r 2× 105 v 精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载20× 103 v 1.8× 105 v ,选项 b 对； t 2 上原.副线圈的变压比为n3u31.8× 1059× 103,选精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载n4u42201160项 c 错；能正常发光的灯泡的盏数为：n 90% p1 6&#