电能的远距离传输

1、以目标引领实施 国家课程校本化安溪铭选中学物理科导学案设计者：陈小凤审核：高二物理备课组 高二年班学生：选修3-2第四章第三节第一课时电能的远距离传输【学习目标】1、知道输送电能的基本要求2、知道电能输送过程中有功率损失和电压损失，理解降低这两种损失的途径。3、知道输电过程的几个环节，并能够画出示意图，根据示意图会进行简单的计算。4、了解电网供电的优点。【自主学习】问题1：（1）电能输送的基本要求是什么？（2）远距离大功率输电面临的困难时什么？【合作探究】问题2：如图所示，（1）输电线上功率损失的主要因素是:（2）功率损失的表达式是：（3）减小功率损失的途径是： （4）输电功率P与?损失功率有

2、何不同:问题3：（1）输电线上电压损失的主要因素是：（2）电压损失的表达式是：（3）减小电压损失的途径是：（4）输电电压u与Au损失电压有何不同:例1：输送1kW的电功率，采用10 0V的电压输电，线路总电阻为8Q，则:输电电流：1=电压损失:U损=.功率损失:P损=.用户得到U用=用户得到P用=。问题4：从学过的电阻定律R=P L/S角度分析，如何通过减小导线电阻来减少导线电能损失?几种常见材料20oC时的电阻率材料电阻率(Qm)银1.6X10-8铜1.7X10-8铝2.9X10-8铁1.0X10-7通过右侧表格各个金属电阻率 分析，通过较小电阻率来减小 导线电阻从而减少电能损失的 可行性L

3、为电厂和用户两地导线的总长度，思考通过减小两地距离来减小导线电阻从而减 少电能损失的可行性例:某发电站将总功率P输=100KW的电能，用铝导线输送到d=5Km以外 的工厂。若采用U输=100V例:某发电站将总功率P输=100KW的电能，用铝导线输送到d=5Km以外 的工厂。若采用U输=100V电压输送，要求输送过程中损耗为输送总功 率的10%，求：导线直径要多大？(P通过例题 计算，请你 探讨通过 减小导线 横截面积 来减小电 阻从而减 少电能损 失的可行 性导航：1、根据P输=。输I计算I；2、由10%P输=P损=LR计算R；3、再由R=p L/S计算S (注意：其中L等于2d)4、由 S=

4、n D2/4 算出 D 根据I -角度分析，如何从减小电流来减少导线电能损失探究?UPP为电厂输出总功率，其大小由用户用电量决定，通过减小P来减小输电电流从 而减少电能损失的可行性U通过例题计算，请你探讨通过增 大输电电压来减小电流从而减少 电能损失的可行性导航：例1中，若采用1000V的电压输电， 其它条件不变，则所求各物理量的结果如 何？总结：减小功率损失和电压损失的有效途径：问题5：日常生活都离不开电，可发电厂一般都建在火力资源或水力资源丰富的地区，离用电单位 较远，那么从发电厂到用户的完整输电线路是什么样的？请设计一个远距离输电线路的方 案。从设计的高压输电原理图中:（1）电压关系：（

5、2）功率关系：（3）电流关系：例2：如图5-5-7所示，某小型水电站发电 机的输出功率为10 kW，输出电压为400 V， 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，最后用户得到220 V、9.5 kW的电力，求：图 5-5-7（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比ni/n2； （ ni :气=U】：q =1 : 5）输电线路导线电阻R； (20 Q )用户降压变压器原、副线圈匝数比n/n。(n : n=U : U =1 900 : 220=95 ： 11)343434问题6：了解高压交流输电与高压直流输电的优缺点。【针对训练】1、一理想变压器的原线圈接交流电源，副线圈和一

6、负载电阻R相连.下列能使变压器输入 功率增大的方法是()A、增加原线圈的匝数B、增加副线圈的匝数C、减小负载电阻R的值D、增大负载电阻R的值2、输送功率为P，输送电压为U，输电线电阻为R，用户得到的电压为U。则()2、B、输电线损失功率为(U U )2B、输电线损失功率为(U U )2/RD、D、用户得到的功率为PU /U输电电压为U，所用导线电阻率为p，横截面积 输电线损失的电功率为P，用户得到的电功率为P用，则P、P用 )3、 为C、用户得到的功率为U 2/r3、 为在远距离输电时，输送的电功率为PS，总长度为L，B、P B、P =P2p L/U2SC、P 用=PU2S/p L D、P 用=P(1 L )V的电压送电，导线损失功率为输送功率的20%，若要使输送功率不A、P =U2S/p L4、某变电站用220变且导线损失的电功率降为输送功率的5%,则输送电压应为多少？ (440 V)5、单相交流发电机的输出电压为220 V,输出的电功率为4400 W，发电机到用户单根输 电线的电阻为2Q，求： 用户得到的电压和电功率各是多少？ (U户=140 V, P户=280