五、高压输电

1、高二物理电能的输送学案学习目标：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：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10Q，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

2、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。R通过导线的电流为I，输入()U2A-B(U 1 - U 2 )C、丨 2RRRD、 I U,-U2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10Q，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

3、，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:1、发电厂发电机的输出电压为 U,发电厂至学校的输电线电阻为 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 8Q,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

4、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：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，匸P/ U，提高电压后输电线上的电流降为原来的1 /20B. 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2C. 根据公式P=I R,提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400D. 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

5、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（）.远距离高压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 Ti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、畐U线圈匝数之比为 4 ： 1,降压变压器副 线圈两端交变电压 u= 220 2sin （100 t*V，降压变压器的副线圈与阻值 R0= 11 Q的电阻组成闭

6、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 AB .降压变压器 T2原、副线圈的电压比为4： 1C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 1：900B900：1C 1：30D 30：15、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

7、.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 U=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U=220V、电功率9.5KW。求：（1）水电站升压变压器原副线圈匝数比n1:n 2=？（ 2）输电线的电阻 R=？（ 3）用户降压变压器原副线圈匝数比 n3:n 4=？7、一个小型水力发电站，发电机输出电压U o=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 . 0Q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