高中物理5.5 电能的输送学案新人教版选修

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高中物理5.5《电能的输送》学案新人教版选修3-2

20 103
I
A 80A .
250
P 用 = 20kW－ 3.20kW = 16.80 kW.
二、本节课后练习
1.某电厂原采用电压 U1 输电，后改用 U2 = 20U1 电压输电，不考虑其它变化，则（）
A. 输电电流变为原来的 1/20
B. 输电线上电压损失降为原来的 1/20
C. 输电线上电能损失降为原来的 1/40
为了减少输电线功率损失，使损失最大为
5%，现采用理想变压器进行高压输电 . 为达到上
述目的，升压变压器原副线圈的匝数比应为多少？降压变压器原副线圈的匝数比应为多少？
（ 1∶ 8， 19∶ 1）
3
D. 输电效率比原来提高了 39 倍
（ AB）
2.一台理想变压器，在同一输送电路中，以不同的电压输送相同的功率
. 变压器的输入
电压 U 保持不变，线路电阻 R 为定值 . 当变压器的副线圈与原线圈的匝数比为 K 时，线路损
耗的电功率为多少？当匝数比提高到 nK 时，线路损耗的电功率变为原来的多少分之一？
L ，

S
所以 P损
2
P U
L P2 L ， S U 2S
现在，输送电功率 P 相同，导线电阻率 ρ和长度 L 也相同 . 在输电电压 U 和导线横截面积 S 不同时，如果要求导线上损失的电功率相同，则应有
U
2 1
S1
U
2 2
S2
所以
S1
U
2 2
S2
U
2 1
2
U1
U2
11 103 2 220
2500 .
. 设输电电压为 U，则功率损
P 损 = UI.

高中物理5.5电能的输送教案新人教版选修32

第五节电能的输送教学目标：(一)知识与技术一、明白“便于远距离输送”是电能的长处之一；明白输电的进程。

二、明白什么是导线上的功率损耗和电压损耗；明白如何减小损耗。

3、理解为何远距离输电要用高压。

4、会设计电能输送的示用意，并理解电压损耗和能量损耗的关系。

五、培育学生综合全面的分析问题和解决问题的能力。

六、培育学生实事求是的科学态度。

（二）进程与方式一、利用研究性学习小组的调查和学生合作学习彼此结合，探索物理规律。

二、利用多媒体课件与课堂演示实验彼此结合，探讨物理规律。

（三）情感态度与价值观一、通过我国超导研究的介绍，激发学生的爱国热情。

二、通过对实际生活中的电能输送问题分析讨论，激发学生探索物理规律的热情。

3、通过学生对用电情形调查和计算，培育学生从身旁事做起养成节约能源的好适应。

4、体验合作探讨学习的快乐，调节人际交往能力，协调能力。

教学重点：设计电能输送的示用意，并理解输电进程中的电压损耗和能量损耗的关系。

教学难点：输电进程中要保证输送功率不变，理解输电进程中的电压损耗和能量损耗的关系。

教学方式：探讨、教学、讨论、练习教学用具：录像资料，多媒体课件。

教学进程：(一)新课引入1、简单说明总理的关于科学进展与和谐社会的论述。

要实现可持续进展，就是要使有限的能源发挥最大效益。

2、我国缺电现状，图片和网上新闻资料，西部地域缺电严峻。

你能按照所学的物理知识，从研究者的角度对电能的节约输送给几点更好的建议？师：我国最大的发电站是三峡。

三峡电站对咱们华东输送了很多的电能（图表资料）黑板画图电站至华东地域为分析后面的输电图做铺垫。

师：从三峡到华东地域遥遥数千里如何减小输电进程中的能量损耗是值得探索的问题。

（二）新课教学1、布置合作学习任务：请以学习小组为单位展开讨论，从减小电阻方面考虑，你有什么好的建议呢？并将你们的讨论结果写在合作学习交流卡上。

学习小组合作学习。

学生在学习小组中发表意见，在组内及组与组之间互动交流。

高中物理人教版选修3-2教案设计 5.5《电能的输送》

电能的输送教学目标1. 知识与技能(1)知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程．(2)知道降低输电损耗的两个途径．(3)了解电网供电的优点和意义．2. 过程与方法通过本节学习，让学生体验“发现问题并积极思考探寻解决方法”的研究过程．3. 感、态度与价值观(1)培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度．(2)介绍我国远距离输电概况，激发学生建设祖国的热情．教学重点难点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。

教学方法与手段自学、讨论、交流、演示实验。

课前准备可变变压器、3.8 V小灯泡一只、开关一个、学生电源一个、定值电阻一个、导线若干。

导入新课[事件1]教学任务：创设情境，导入新课。

师生活动：为了合理地利用自然资源，水电站要建在水库大坝上，以煤为燃料的电站最好建在煤矿附近。

但是可能距离用电的地方很远，因此常常要把电能输送到远方。

用导线把电源和用电设备连接起来就可以输送电能了，这是电能的一个突出优点。

输送电能的基本要求是可靠、保质、经济。

可靠是保证线路可靠地工作，少有故障。

保质就是保证电能的质量——电压和频率稳定。

各种用电设备都是按照一定的电压设计的，电压过高或过低，用电器都不能正常工作，甚至损坏。

使用交流的用电器还要求频率稳定。

经济则是指输电线路运行和建造费用低，电能损耗少。

本节课主要讨论怎样在输电过程中减少电能的损失。

推进新课[事件2]教学任务：学习降低输电损耗的两个途径。

师生活动：思考与讨论输电电路图假定输电线路中的电流是I，两条导线的总电阻是r。

在下图中，导线的电阻集中画为一个电阻r。

由于导线具有电阻，用户一方的电压略低于电厂输送的电压。

但是，实际输电线路损失的电压不会太大，所以在粗略的估算中，无论是电厂一方计算输出的功率还是用户一方计算输入的功率，如果要用到电压，可以取同一个值U。

高中物理 5.5电能的输送导学案新人教版选修32

第五章交变电流第五节电能的输送【学习目标】1．了解远距离输电的意义；2．理解远距离输电中的输电损耗及解决方案；3．理解远距离输电的模型并能进行计算。

【重点、难点】重点：（l）理论分析如何减少输电过程的电能损失；（2）远距离输电的原理；难点：远距离输电原理图的理解．预习案【自主学习】1．远距离输电的基本原理：在发电站内用________变压器________电压，然后进行远距离输电，在用电区域通过________变压器________所需的电压．2．输电线上的功率损失P＝________，降低输电损耗的两个途径为：______________________，________________________.3．现代的直流输电，只有________这个环节使用高压直流，________、________及____________仍然是交变电流．发电机发出的交变电流经变压器升压后，由换流设备将________变为________，高压的直流经远距离传输后，再由换流设备将________换为__________，然后，配电所的变压器再将高压交变电流________成适合用户的电压、电流，送达用户．【学始于疑】为什么远距离输电要用高压输电？（1）发电站一般建设在什么地方？（2）输电过程中主要考虑什么问题？（3）如何减少电能的损失和保证输电质量？探究案【合作探究一】问题1：（1）如何计算输电电流？（2）如何计算电能功率损失？（3）如何计算电压损失？问题2：目前全国电力紧缺，初步统计有24个省地区已经拉电、限电，浙江是全国缺电之最，每年（去年）供给海宁的总电量为204841.81万千瓦时，缺电量15%，短期内不可能改变。

你能根据所学的物理知识，从研究者的角度对电能的节约输送给几点更好的建议？导航：1、从学过的电阻定律角度分析R =ρL/S你有什么好的建议呢？2、减小电流的角度考虑。

你有什好的建议呢？归纳总结1．任何输电线都有_______，当电路中有电流通过时，存在功率损失和电压损失。

高中物理选修3-2优质学案：5.5 电能的输送

5 电能的输送[学科素养与目标要求]物理观念：1.理解输电线上电能损失的影响因素.2.了解远距离高压输电的原理.科学思维：1.体会降低输电损耗的两个途径，能分析计算高压输电的损耗情况.2.能分析远距离输电的基本过程，会对基本的远距离输电线路进行定量计算.3.体会远距离输电的基本要求和电网供电的优点，并能据此设计基本的供电框架图.一、降低输电损耗的两个途径1.输送电能的基本要求(1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障.(2)保质：保证电能的质量——电压和频率稳定.(3)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少.2.输电线上的功率损失：ΔP＝I2r，I为输电电流，r为输电线的电阻.3.降低输电损耗的两个途径(1)减小输电线的电阻：在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率小的金属材料，还要尽可能增加导线的横截面积.(2)减小输电线中的电流：为减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电电压.二、电网供电1.远距离输电的基本原理：在发电站内用升压变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过降压变压器降到所需的电压.2.电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络. 3.电网输电的优点(1)降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益.(2)减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡，保障供电的质量. (3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高.1.判断下列说法的正误.(1)输电线上电功率的损失，与输电线的电阻成正比，与输电线电流的平方成正比.( √ ) (2)由P ＝U 2r可知，输电电压越小，输电线上电功率的损失就越小.( × )(3)使用变压器进行远距离输电，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压.( √ ) (4)远距离输电时，若升压变压器匝数比为1∶n ，降压变压器匝数比为n ∶1，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等.( × )2.输电线的总电阻为R ，输送电功率为P .现分别用U 1和U 2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为________. [答案] U 22∶U 12一、降低输电损耗的两个途径如图所示，假定发电厂输出的电压为U，输送功率为P，输电线路中的电流是I，两条导线的总电阻是r(在图中把导线电阻集中画为r).那么：(1)用户两端的电压是多大？(2)用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？(3)输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低功率损耗有哪些途径？[答案](1)U′＝U－ΔU＝U－PU r.(2)不相等，由能量守恒知，发电厂输出的电能等于用户得到的电能与输电线上损失的电能之和.(3)由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了，这是输电线上功率损失的主要原因.功率损失表达式：ΔP＝I2r＝P2U2r，所以降低功率损耗的两个途径为：①减小输电线的电阻r；②减小输电电流I，即提高输送电压U. 如图1所示：图11.输电线上的电压损失：ΔU ＝U －U ′＝Ir ＝PU r .2.输电线上的功率损失(1)ΔP ＝I 2r ，其中I 为输电线上的电流，r 为输电线的电阻. (2)ΔP ＝ΔU ·I 或ΔP ＝(ΔU )2r ，其中ΔU 为输电线上的电压损失.3.减少电压损失和功率损失的方法(1)减小输电线的电阻r ，根据r ＝ρLS ，可减小电阻率ρ，目前一般用电阻率较小的铜或铝作为导线材料；也可增大导线的横截面积S ，但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.(2)减小输电电流I ，根据I ＝PU ，在输送功率P 一定，输电线电阻r 一定的条件下，输电电压提高到原来的n 倍，输送电流可减为原来的1n ，输电线上的功率损耗将降为原来的1n2.例1三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦.(1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？(2)在(1)情况下，某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损失的功率为多少？它与输出功率的比值是多少？(3)若将输出电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？输电线上损失的功率又为多少？它与输出功率的比值是多少？[答案](1)2500A(2)1.25×108W 1 4(3)1000A2×107W 1 25[解析](1)由P＝UI得I＝PU ＝5×108W2×105V＝2500A(2)输电线上损失的功率ΔP ＝I 2·2r ＝25002×2×10W ＝1.25×108W 损失功率与输出功率之比为ΔP P ＝1.25×108W 5×108W＝14(3)将电压升高至50万伏时，I ′＝PU ′＝5×108W 5×105V ＝1000A输电线上损失的功率ΔP ′＝I ′2·2r ＝10002×2×10W ＝2×107W 损失功率与输出功率之比为ΔP ′P ＝2×107W 5×108W ＝125.例2 (多选)发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电线总电阻为R 线，通过输电线的电流为I ，学校输入电压为U 2，下列计算输电线功率损耗的式子中，正确的是( ) A.U 12R 线B.(U 1－U 2)2R 线C.I 2R 线D.I (U 1－U 2)[答案] BCD[解析] 输电线功率损耗P 损＝I 2R线＝U 线2R 线＝IU 线，其中U 线＝U 1－U 2，故B 、C 、D 正确. 提示 P 损＝I 2r ＝(ΔU )2r＝ΔU ·I .式中必须注意，ΔU 为输电线路上的电压损失，而不是输电电压.二、远距离高压输电电路中的各种关系某发电站向远处送电的示意图如图所示，其中各部分的物理量已在图上标注，在这个电路中包括三个回路.(1)结合闭合电路的知识，分别分析三个回路中各物理量之间的关系(发电机内阻、n 1、n 2、n 3、n 4线圈的电阻均忽略不计).(2)若两个变压器均为理想变压器，则每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系？ [答案] (1)第一个回路：P 1＝U 1I 1第二个回路：U 2＝ΔU ＋U 3，P 2＝ΔP ＋P 3＝I 线2R ＋P 3 第三个回路：P 4＝U 4I 4(2)U 1U 2＝n 1n 2、I 1I 2＝n 2n 1、P 1＝P 2；U 3U 4＝n 3n 4、I 3I 4＝n 4n 3、P 3＝P 4.解决远距离输电问题时，需要画输电的电路图，理清三个回路，抓住两个联系，掌握一个定律.1.画图、理清三个回路(如图2所示)图2回路1：P 1＝U 1I 1回路2：U 2＝ΔU ＋U 3，P 2＝ΔP ＋P 3＝I 22R 线＋P 3，I 2＝I 3 回路3：P 4＝U 4I 4 2.抓住两个联系(1)理想升压变压器联系回路1和回路2即U1U2＝n1n2，I1I2＝n2n1，P1＝P2.(2)理想降压变压器联系回路2和回路3即U3U4＝n3n4，I3I4＝n4n3，P3＝P4.3.掌握一个定律根据能量守恒定律得P2＝ΔP＋P3.例3发电机两端的电压为220V，输出功率44kW，输电导线的总电阻为0.2Ω，如果用原、副线圈匝数比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户.(1)画出全过程的线路示意图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送给用户，求用户得到的电压和功率.[答案](1)见[解析]图(2)219.6V 4.392×104W(3)180V 3.6×104W[解析] (1)线路示意图如图所示.(2)由图可知，升压变压器副线圈两端的输出电压U 2＝n 2n 1U 1＝2200V .据理想变压器P 入＝P 出，则升压变压器副线圈的输出电流I 2＝P U 2＝44×1032200A ＝20A ，输电线上的功率损失和电压损失分别为P 损＝I 22R 线＝202×0.2W ＝80W ，U 损＝I 2R 线＝20×0.2V ＝4V .所以降压变压器原线圈的输入电压和电流分别为U 3＝U 2－U 损＝2200V －4V ＝2196V ，I 3＝I 2＝20A.降压变压器副线圈的输出电压和电流分别为U 4＝n 4n 3U 3＝110×2196V ＝219.6V ， I 4＝n 3n 4I 3＝10×20A ＝200A. 用户得到的功率为P 4＝U 4I 4＝219.6×200W ＝4.392×104W.(3)若直接给用户供电，线路示意图如图所示，则输电电流I ′＝P U 1＝44×103220A ＝200A. 输电线路上的电压损失ΔU ′＝I ′R 线＝200×0.2V ＝40V .所以用户得到的电压U 2′＝U 1－ΔU ′＝220V －40V ＝180V .用户得到的功率为P ′＝U 2′I ′＝180×200W ＝3.6×104W.针对训练 (多选)(2018·惠州市东江高级中学高二下学期月考)如图3所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500V ，输出的电功率为50kW ，用总电阻为3Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V 供用户使用(两个变压器均为理想变压器).对整个送电过程，下列说法正确的是( )图3A.输电线上的损失功率为300WB.升压变压器的匝数比为1∶100C.降压变压器的输入电压为4970VD.降压变压器的匝数比为100∶1[答案] AC[解析] 输电线上损失功率为P 损＝P ×0.6%＝50kW ×0.6%＝300W ，A 项正确；输电线上的电流为I 2＝P 损R ＝3003A ＝10A ，升压变压器副线圈两端的电压为U 2＝P I 2＝50×10310V ＝5×103V ，由U 1U 2＝n 1n 2得，n 1n 2＝110，B 项错误；输电线上损失的电压为U 损＝I 2R ＝10×3V ＝30V ，降压变压器输入电压为U 3＝5 000 V －30 V ＝4 970 V ，C 项正确.由U 3U 4＝n 3n 4得n 3n 4≈22.6，D 项错误.1.(输电线上功率损失的计算)(2017·南京市学情调研卷)“西电东送”是实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证，它将西部丰富的能源转化为电能输送到电力供应紧张的沿海地区.为了减少远距离输电线路中电阻损耗的能量，需要采用高压输电，在保持输送功率及输电线路电阻不变的情况下，将输送电压提高到原来的10倍，则输电线路中电阻损耗的能量将减少到原来的( )A.110B.1100C.11000D.110000[答案] B[解析] 根据P ＝UI 可得I ＝P U，则输电线路上损失的功率ΔP ＝I 2R ＝⎝⎛⎭⎫P U 2R ，输送电压提高到原来的10倍，则损失的功率变为原来的1100，B 正确. 2.(输电线上功率损失的计算)(2018·江苏单科)采用220kV 高压向远方的城市输电.当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的14，输电电压应变为( ) A.55kVB.110kV C.440kVD.880kV[答案] C[解析] 输电功率P ＝UI ，U 为输电电压，I 为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为P损＝I 2R ，R 为输电线路的电阻，即P 损＝⎝⎛⎭⎫P U 2R ，当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的14，则输电电压为原来的2倍，即为440kV ，故选项C 正确. 3.(远距离高压输电的分析与计算)(多选)如图4为远距离输电示意图，发电机的输出电压U 1和输电线的总电阻r 、理想变压器匝数均不变，且n 1∶n 2＝n 4∶n 3.当用户用电器的总功率增大时( )图4A.U 1∶U 2＝U 4∶U 3B.用户的电压U 4增加C.输电线上的损失功率增大D.输电线上损耗的功率占总输送功率的比例增大[答案] ACD[解析] 根据U 1U 2＝n 1n 2，U 3U 4＝n 3n 4以及n 1∶n 2＝n 4∶n 3，知U 1∶U 2＝U 4∶U 3，故A 正确.用户用电器总功率增大时，输送功率变大，输电线上的电流增大，根据P 损＝I 2r 知，输电线上损耗的功率增大，根据ΔU ＝Ir 知，输电线上的电压损失变大；发电机的输出电压U 1不变，则升压变压器的输出电压U 2不变，降压变压器的输入电压U 3变小，用户的电压U 4减小，故B 错误，C 正确.P 损P ＝⎝⎛⎭⎫P U 22r P ＝P U 22r ，输送电压U 2和线路电阻r 不变，所以损耗功率占总功率比例增大，故D 正确.4.(远距离输电损耗的计算)(2018·孝感高二期中)在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有一个小型发电站，发电机输出的电功率为P ＝500kW ，当使用U ＝5kV 的电压输电时，测得安装在输电线起点和终点处的两只电能表一昼夜示数相差4800kW·h.(1)求输电线上的电流I 、输电线的总电阻r 和输电线上损失的电压U 损.(2)若想把损失功率控制为输送功率的1.6%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？输电线上损失的电压是多少？[答案] (1)100A 20Ω 2000V (2)25kV 400V[解析] (1)输电线上损失的功率P 损＝W 损t ＝480024kW ＝200kW 输电线上的电流I ＝P U＝100A 由输电线上损失的功率P 损＝I 2r得输电线的总电阻r ＝20Ω输电线上损失的电压U 损＝Ir ＝2000V(2)由题意知损失功率P 损′＝P ×1.6%＝8kW由P 损′＝I ′2r得输电线上的电流I ′＝20A输送电压U ′＝P I ′＝25kV 输电线上损失的电压U 损′＝I ′r ＝400V .5.(远距离高压输电的分析与计算)一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户，已知发电机的输出功率为500kW ，路端电压为500V ，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶5，两变压器间输电线的总电阻为1.5 Ω，降压变压器的输出电压为220 V ，不计变压器能量损耗，求：(1)升压变压器副线圈两端的电压；(2)输电导线上的功率损失及用户得到的功率；(3)降压变压器原、副线圈的匝数比.[答案] (1)2500V (2)60kW 440kW (3)10∶1[解析] 输电线路原理图如图所示(1)升压变压器副线圈两端的电压U 2＝n 2U 1n 1＝2500V. (2)输电导线上的电流I 2＝P 2U 2＝P 1U 2＝200A 输电导线上的功率损失P 损＝I 22r 线＝60kW用户得到的功率P 用＝P 1－P 损＝440kW(3)输电导线上的电压ΔU ＝I 2r 线＝300V降压变压器原线圈两端的电压U 3＝U 2－ΔU ＝2200V降压变压器原、副线圈的匝数比为n 3n 4＝U 3U 4＝10∶1.。

高中物理第五章交变电流 5.5 电能的输送教案新人教版选修3-2(2021年整理)

安徽省长丰县高中物理第五章交变电流5.5 电能的输送教案新人教版选修3-2
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电能的输送
采用高压输电。

在输电电流一定的情况下，线
路电阻减为原来的一半，线路中损耗的功率减为原
来的21。

在线路电阻一定的情况下，电压提高一倍，
线路中的电流减为一半,而损耗的功率减为原来的
41
.
7、大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要
求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的
要求,怎么办?
在发电机处用升压变压器升高电压，在用户处
用降压变压器降低电压。

投影片展示我国远距离高压输电情况及远距离
高压输电的原理。

如下图所示.
设发电机的输出功率为P ，则功率损失为
ΔP =I 22
R
用户得到的功率为P 用=P -ΔP 。

输电线路上的电压损失为：ΔU =I 2R ，则U 3=U 2—
ΔU 。

8、目前,我国常用的远距离输电采用的电压有哪几
种?。

人教版选修3-2 5.5电能的输送教案(9)

电能的输送教案【教学目标】1．了解输送电能的基本要求，了解交变电流从发电厂到用户的输电过程2．知道远距离输电时输电线上的电压损失和功率损失与哪些因素有关及减小损失的方法3．理解应用高压输电的道理，知道远距离输电线路的基本构成，会对简单的远距离输电线路进行定量计算【重、难点】重点：设计电能输送的示意图，并理解输电过程中的电压损耗和能量损耗的关系难点：输电过程中要保证输送功率不变，理解输电过程的电压损耗和能量损耗的关系【实验导入】演示实验1：模拟“小型发电机”给“小型用电器”动手画：在右边虚线框内试着画出电路图：开动脑：试着对电路的电压、电流、电能情况进行分析：若断电，由学校发电机对“小型用电器”输送电能，此时有何不同之处？演示实验2：模拟学校发电机给“小型用电器”输送电能，仔细观察现象提问：是否发现不同之处？若有：若无：应如何改进？归纳总结：【新课展开】一．实际生活中：水电站要建筑在既合理地利用天然资源火电站要建筑在又能适当的保护环境但是用电的地方却分布很广，有的地方离发电站很远，往往是城市电能便于输送，用输电导线把电源和用电设备连起来，便可输送电能了输送电能的基本要求是：①：②：③：二．分组讨论（重难点突破）：讨论1：输电线路电能损耗的原因，并如何计算其损失的电功率？假定输电线路上的电流为I，用户端的电压为U，两条导线的总电阻为r，在下图中，导线的电阻集中画为一个电阻r.讨论2：结合（1）中分析：如何减少输电线上电能的损失？①②讨论3：哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效？(结合问题1、2思考)问题1：在输送电流一定的情况下，如果输电线的电阻减为原来的一半，损失的功率减为原来的几分之几？问题2：在输电线的总电阻一定的情况下，输电线的电流减为原来的一半，损失的功率减为原来的几分之几？讨论4：再分析、论证两种途径的实际可行性：途经一:电阻定律，据此：减少：减少：增大：几种材料的电阻率思考1：怎样才能保证电功率不变的情况下，使输电的电流减小呢？思考2：实际输电过程中，输电电压是不是越高越好呢？思考3：怎样才能实现升高电压呢？升压后的电能输送到用户后，能直接用吗？还需要怎么办？三．远距离输电电路中的各种关系：1．思考与讨论：①结合闭合回路，分析各个回路物理量之间的关系②结合变压器，分析电流、电压、功率之间的关系2．输电线路功率损失的计算方法？①②③④请你纠错：课本P50页，问题2的这段推导错在了哪里？3．求解远距离输电问题的思路：①理清三个回路：②抓住三方面知识求解：（1）（2）（3）四．课堂小结：1．电能输送过程中，输电导线发热导致能量损失P损=I2r 2．降低输电损耗的两个途径：①②在远距离输电时，降低输电损耗往往采用的方法：3．远距离（高压）输电全过程：①示意图要会画②求解远距离输电问题的思路要掌握。

山东省德州市乐陵一中高中物理 5.5 电能的输送学案新人教版选修3-2

山东省德州市乐陵一中高中物理 5.5 电能的输送学案新人教版选修3-2学习目标：1. 知道输电过程2. 理解为什么远距离输电要用高压3. 会分析如何减少输电线上的电压和电功率的损失学习重点：1．理论分析如何减少输电过程的电能损失．2.远距离输电的原理．学习难点：远距离输电原理图的理解．学习过程：一．输送电能的基本要求：，和。

二．输电线路上的损失1.损失原因：由于输电线有，当电流通过输电线时，产生，损失一部分电能，同时输电线上有电压降，故又损失一部分 .2.降低输电损耗的途径：由P 损= = 可见，降低输电线上电能损耗的方法有哪些？这些可以减少电能损耗的方法中，行之有效的方法是：三．远距离输电原理图：R 用以上图中各量之间的关系是：课堂练习：1.在电能输送的电功率一定时，输电线上损失的功率A.与输送电压的平方成正比B.与输送电压的平方成反比C.与输送电流成正比D.与输送电流的平方成正比2.某用电器距离供电电源L ，线路上的电流为I ，若要求线路上的电压降不超过U ，已知输电导线的电阻率为ρ，那么该输电导线的横截面积的最小值是（） A.U lI ρ B.I 2ρ C.U lI 2ρ D.ρI 2UL 3. 用10kV 高压输送电功率为100kW 的交流电，在输电线上损失2％的电功率，输电线的总电阻为________Ω；如改用5kV 电压输送100kW 的交流电，输电线上损失的电功率为________kW.4. 一台交流发电机的输出功率为50kW ，输出电压为240V ，输电线总电阻R=30Ω，允许损失功率为输出功率的6％，为满足用电需求，则该输电线路所用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少?能使多少盏“220V100W"的电灯正常发光?巩固训练：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1／20B.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C.根据公式P=I 2R ，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=U 2／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.输电线的电阻共计r ，输送的电功率是P ，用电压U 送电，则用户能得到的电功率为A.PB.r U P P 2⎪⎭⎫ ⎝⎛-C.r U P 2-D.r U P 2⎪⎭⎫ ⎝⎛ 3.某发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电导线总电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校得到的电压为U 2，则输电导线上损耗的功率可表示为 A.R U 21 B.()R U U 221- C.I 2R D.I(U 1-U 2)4.分别用1100V 和22000V 的电压输电，若输送的电功率相同，导线的材料和送电距离也相同，则当两次输电损失的电功率相等时，两次所用导线的横截面积之比为A.1：20B.20：1C.1：400D.400：15.如图所示，理想变压器的原线圈接高电压，降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器.S 原来闭合，且R 1=R 2.现将S 断开，那么交流电压表的示数U ，交流电流表的示数I 和用电器R1上的功率P 1将分别是（）A.U 增大，I 增大，P 1增大B.U 增大，I 减小，P 1增大C.U 减小，I 减小，P 1减小D.U 减小，I 增大，P 1减小6.一小水电站，输出的电功率为20kW ，输电线总电阻为0.5Ω，如果先用400V 电压输送，后又改用2000V 电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是（）A.减少50WB.减少1200WC.减少7.68×106WD.增大7.68×106W7.甲地通过某输电线向乙地输送1.0×105kW 电功率，如果用5.5×103V 电压送电，输电线上损失的电功率为4.0×l02kW;如果改用1.1×l05V 电压送电，输电线上损失的电功率为________kW，若要求两次损失的电功率相同，则两次所用导线的横截面积之比为S1：S2=________.8.有一台内阻为1Ω的太阳能发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻R=4Ω，全校共22个班，每班有"220V40W"灯6盏，若全部电灯正常发光，则①发电机输出功率多大?②发电机电动势多大?③输电效率多少?④若使灯数减半并正常发光，发电机输出功率是否减半?。

人教版物理选修3-2同步学案5.5 电能的输送 Word版

（117）5.5 电能的输送
【教学目标】
1．通过对输电线路功率损耗的分析讨论，知道降低损耗的两个途径，了解增大导线横截面积的局限性。

2．了解从变电站到用户的输电过程。

知道远距离输电时运用高电压的道理。

3．结合电路知识，通过小组讨论分析，抓住输电线路与升压变压器和降压变压器上的电压关系、电流关系和功率关系这一主线，学会处理远距离输电问题。

4．通过学习，对电网供电的基本特性有一个基本的认识，能够解释其中的一些现象。

【预习任务】
阅读教材完成以下任务：
1．识记：电能输送的基本要求。

2．理解：降低输电损耗的两个途径。

3．思考：教材“思考与讨论”中的5个问题。

【思考与讨论】
1．从发电站经升压变压器、降压变压器直至用户，各处的电压、电流、功率关系?请画出结构简图。

2．阅读教材P47“输电新技术”一文，谈谈你对高压输电的局限性的理解？
【自主检测】
1．输送电能的基本要求是；；。

减小电能损失的有效图径有；。

在输送功率P一定的情况下，输电电压升高10倍，输电线电阻电能损失降低为原来的。

2．教材中“问题与练习”第1题。

3．教材中“问题与练习”第2题。

4．教材中“问题与练习”第3题。

5．教材中“问题与练习”第4题。

【组内检查】1．画出电能输送模型、把握电压、电流、功率关系。

高中物理 5.5 电能的输送导学案新人教版选修

高中物理 5.5 电能的输送导学案新人教版选修5、5 电能的输送导学案新人教版选修3-2【学习目标】1、掌握远距离输电的原理，熟练计算输电导线上电压的损失和功率损失。

2、自主学习、合作探究，学会用流程图的方法分析输电问题。

3、激情投入，感受物理知识在实际生活中的应用。

【重点难点】1、远距离输电过程中的电压损失和功率损失。

2、远距离输电原理图的理解。

【使用说明与方法指导】1、先通读教材,结合学过的电学知识，以电压损失和功率损失为核心，理解高压输电的优点；区别输送电压与损失电压。

利用导学案的课前预习课本，深入思考各个问题，并记录疑难。

2、依据预习案再通读教材，进行知识梳理；勾划课本并写上提示语、标注序号；熟记基础知识。

完成预习部分，用红笔标注疑问。

【学习内容】课前自学1、输送电能的基本要求是什么？2、任何输电线都有电阻，设输电电流I，输电线电阻为R，根据△P=I2R，请你分析：（1）如何降低输电线上的功率损耗？（2）如何降低输电线上的电压损耗？3、设输送的电功率为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ρ，则输电电流为I＝___________，输电电线电阻为R＝___________，输电线上的功率损失可表示为：△P＝________________。

我的疑问：【合作探究】探究一、功率损失和电压损失情景1：如图，在远距离输电过程中，输送10kw的电功率，采用400V 的电压输电，输电线的总电阻为10Ω。

问题1、请你根据情景分析计算下列问题：（1）输电导线中的电流？（2）输电线中损失的电压是多少？（3）用户得到的电压是多少？（4）输电线损失的功率是多少？（5）用户得到的功率是多少？思考：请你根据计算结果分析并回答下列问题：1、在输送电流一定的情况下，输电线的总电阻变为原来的一半，损失的电压和功率分别是原来的几分之几？2、在输电线的总电阻一定的情况下，输电线的电流变为原来的一半，损失的电压和功率分别原来的几分之几？【针对训练】1、远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n倍，则正确的是（）A、输电线上的电流变为原来的n倍B、输电线上的电流变为原来的1/nC、输电线上的电压损失变为原来的1/nD、输电线上的电功率损失变为原来的1/n22、下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是（）P送P用A、因为热功率P=U2/R，所以应降低输送电压，增大输电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗。

高中物理第五章交变电流电能的输送学案新人教版选修

5.5 电能的输送【学习目标】1.理解输电线上电能的损失与哪些因素有关.2.理解减小电能损失的两个途径以及高压输电的原理.3.3.知道远距离输电的典型电路，并能利用变压器和电路的规律解决实际问题．一、降低输电损耗的两个途径[问题设计]如图1所示，假定输电线路中的电流是I ，两条导线的总电阻是r ，在图中把导线电阻集中画为r ，输送功率为P ，发电厂输出的电压为U.那么：图1(1)远距离大功率输电面临的困难是什么？(2)输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低输电损耗的两个途径是什么？(3)为什么远距离输电必须用高压呢？[要点提炼]输电线上的电压损失和功率损失(设输电线上电阻为R ，电流为I)1．电压损失输电线始端电压U 与输电线末端电压U′的差值．ΔU＝U －U′＝IR.2．功率损失(1)远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率ΔP＝I 2R.(2)若输电线上损失的电压为ΔU，则功率损失还可以表示为ΔP＝ΔU 2R，ΔP＝ΔU·I . 3．减小电压、功率损失的方法(1)减小输电线的电阻由R ＝ρl S可知，距离l 一定时，使用电阻率小的材料，增大导体横截面积可减小电阻． (2)减小输电电流I由P ＝UI 可知，当输送功率一定时，升高电压可以减小电流．[延伸思考] 为什么在用电高峰期家中的白炽灯灯光较暗？二、远距离输电电路中的各种关系[问题设计]某发电站向远处送电的示意图如图2所示，其中各部分的物理量已在图上标注，在这个电路中包括三个回路．图2(1)结合闭合电路的知识，分别分析三个回路中各物理量之间的关系(发电机内阻、n1、n2、n3、n4线圈的电阻均忽略不计)．(2)每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系？[要点提炼]远距离输电问题的分析1．远距离输电基本原理在发电站内用升压，然后进行远距离输电，在用电区通过降到所需的电压．2．解决远距离输电问题时，应首先画出输电的电路图，如图3所示，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置．图33．分析三个回路，在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源．4．综合运用下面三方面的知识求解(1)能量守恒：P＝U1I1＝U2I2＝P用户＋ΔPΔP＝I22RP用户＝U3I3＝U4I4.(2)电路知识：U2＝ΔU＋U3ΔU＝I2R(3)变压器知识：U 1U 2＝I 2I 1＝n 1n 2U 3U 4＝I 4I 3＝n 3n 4. 其中ΔP＝I 22R ，ΔU＝I 2R 往往是解题的切入点．一、输电线上功率损失的计算例1 超导材料电阻降为零的温度称为临界温度.1987年我国科学家制成了临界温度为90 K 的高温超导材料，利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW ，电压为800 V ．如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为( )A ．1 kWB ．1.6×103 kWC ．1.6 kWD ．10 kW例2 三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦．(1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？(2)某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损失的功率为多少？它占输出功率的几分之几？(3)若将电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？输电线上损失的功率又为多少？它占输出功率的几分之几？二、远距离输电问题例3 某小型水电站的电能输送示意图如图4所示，发电机的输出电压为200 V ，输电线总电阻为r ，升压变压器原、副线圈匝数分别为n 1、n 2.降压变压器原、副线圈匝数分别为n 3、n 4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V 的用电器正常工作，则( )图4A.n 2n 1>n 3n 4B.n 2n 1<n 3n 4C ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D ．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率例4 发电机的输出电压为220 V ，输出功率为44 kW ，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户，则：(1)画出全过程的线路示意图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接将电送到用户，求用户得到的电压和功率．1．(输电线上功率损失的计算)中国已投产运行的1 000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为( )A.P4B.P2C．2P D．4P2．(输电线上电压损失问题)照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些，这是因为用电高峰时 ( )A．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压较小B．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流较小C．总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大D．干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电流3．(远距离输电问题)在如图5所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，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，下列说法中正确的有( )图5A．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4．(远距离输电问题)某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW，输出电压为250 V，现准备向远处输电．所用输电线的总电阻为8 Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%.用户获得220 V电压，求应选用匝数比分别为多大的升压变压器和降压变压器？题组一减小输电损失的途径1．中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，其客观原因是电网陈旧老化．近来，农村进行电网改造，为减少远距离输电的损耗而降低电费价格可采取的措施有( ) 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2．如图1所示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( )错误！未找到引用源。

5.5《电能的输送》学案全集1(人教版选修3-2)

5.5电能的输送【学习目标】（一）知识与技能1．知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。

2．知道降低输电损耗的两个途径。

3．了解电网供电的优点和意义。

（二）过程与方法通过思考、讨论、阅读，培养学生阅读、分析、综合和应用能力（三）情感、态度与价值观1．培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。

2．介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情。

【自主学习】想一想：电能在传输过程中会有一定的损失，如何才能有效地减小电能的损失呢？填一填：输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济，经济是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。

填一填：设输电电流I，输电线电阻为R，则输电线上的功率损失为：，减少输电线上功率损失的方法减小输电线电阻R和输电电流I。

填一填：输电线电阻为，在输电距离一定的情况下，故可选用电阻率小的材料或增加导线的横截面积以减小电能的损失，但这种方法是很有限的。

点一点：输电功率P=UI，在保证用户的电功率一定的前提下，故可通过变压器提高输电电压而减小电能的损失，此时损失的功率为：，显然输电电压提高10倍，损失的功率可减小为原来的，此法是减小损失的有效方法。

填一填：电压并不能被无限制地提高，这是因为电压越高对输电线的绝缘性能要求越高，线路修建费用也越高，故实际输送电能时要综合输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等因素而选择合适的输电电压。

填一填：远距离输电过程是：先用升压变压器将从发电机输出的电压升压，后通过输电线传输到较远的用户端，再由降压变压器降压后传给用户。

议一议：你能通过具体的实例分析整个输电过程吗？【典例剖析】【例1】远距离输送交变电流都采用高压输电。

我国西北电网正在建设750kV线路。

采用高压输电的优点是（）A．可节省输电线的铜材料B．可根据需要调节交流电的频率C．可减少输电线上的能量损耗D．可加快输电的速度解析：远距离输电过程中，由于电流的热效应，输电线上发生热损耗，根据焦耳定律，损耗功率P损=I2R=（）2R，式中P为输电功率，U为输电电压，R为输电线电阻，在P、R 不变时，P损∝（）2，所以采用高压输电可减少输电线上的能量损耗，当P损、P不变时，R ∝U2，又R=ρ，联立得输电线横截面积S∝.采用高压输电，在损耗功率不变的情况下可使输电线横截面积大大减小而节省输电线铜材料.选项A、C正确点评：在远距离输送电能计算线路功率损耗时常用关系式P损= I线2R线计算.其原因是I线较易求出：I线=P送/U送，而P送=I送U送或P损=U线2/R线则不常用，其原因是在一般条件下，U线不易求出，且易把U线和U送相混淆而造成错误。

高中物理：5.5《电能的输送》教案(新人教选修3-2)

教学课题：电能的输送一．教学目标【知识和技能】1、知道“便于远距离输送”是电能的优点之一．知道输电的过程．了解远距离输电的原理．2、理解各个物理量的概念及相互关系．3、充分理解；；中的物理量的对应关系．4、知道什么是输电导线上的功率和电压损失和如何减少功率和电压损失.5、理解为什么远距离输电要用高压.【过程和方法】1、培养学生的阅读和自学能力．2、通过例题板演使学生学会规X解题及解题后的思考．3、通过远距离输电原理分析，具体计算及实验验证的过程，使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法：理论分析、计算和实验．【情感、态度、价值观】1、通过对我国远距离输电挂图展示，结合我国行政村村村通电报导及个别某某分子偷盗电线造成严重后果的现象的介绍，教育学生爱护公共设施，做一个合格公民．2、教育学生节约用电，养成勤俭节约的好习惯．二．教学重点、难点重点：1、理论分析如何减少输电过程的电能损失．2、远距离输电的原理难点：远距离输电原理图的理解．三．教学仪器投影仪四．教学方法讲授五．教学过程引入前面我们学习了电磁感应现象和发电机，通过发电机我们可以大量地生产电能．比如，葛洲坝电站通过发电机把水的机械能为电能，发电功率可达271.5万千瓦，这么多的电能当然要输到远方要用电的城市去，今天，我们就来学习输送电能的有关知识．新课1、输送电能的过程提问：发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？如：葛洲坝电站发出的电是怎样输到某某、某某等地的呢？很多学生凭生活经验能回答：是通过电线输送的．在教师的启发下学生可以回答：是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的．输送电能的过程：发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位．）2、远距离输电为什么要用高电压？提问：为什么远距离输电要用高电压呢？学生思考片刻之后，教师说：这个实际问题就是我们今天要讨论的重点．分析讨论的思路是：输电→导线（电阻）→发热→损失电能→减小损失讲解：输电要用导线，导线当然有电阻，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略．列举课本上的一组数据．电流通过很长的导线要发出大量的热，请学生计算：某某某某至某某武昌的高压输电线电阻约400欧，如果能的电流是1安，每秒钟导线发热多少？学生计算之后，教师讲述：这些热都散失到大气中，白白损失了电能．所以，输电时，必须减小导线发热损失．3、提问：如何减小导线发热呢？分析：由焦耳定律，减小发热,有以下三种方法：一是减小输电时间，二是减小输电线电阻，三是减小输电电流．4、提问：哪种方法更有效？第一种方法等于停电，没有实用价值．第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难．适用的超导材料还没有研究出来．排除了前面两种方法，就只能考虑第三种方法了．从焦耳定律公式可以看出．第三种办法是很有效的：电流减小一半，损失的电能就降为原来的四分之一．通过后面的学习，我们将会看到这种办法了也是很有效的．（A：要减小电能的损失，必须减小输电电流．）讲解：另一方面，输电就是要输送电能，输送的功率必须足够大，才有实际意义．（B：输电功率必须足够大．）5、提问：怎样才能满足上述两个要求呢？分析：根据公式，要使输电电流减小，而输送功率不变（足够大），就必须提高输电电压．板书：（高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输送电的电能损失．）变压器能把交流电的电压升高（或降低）讲解：在发电站都要安装用来升压的变压器，实现高压输电．但是我们用户使用的是低压电，所以在用户附近又要安装降压的变压器．讨论：高压电输到用电区附近时，为什么要把电压降下来？（一是为了安全，二是用电器只能用低电压．）3.变压器能把交流电的电压升高或降低）4．输电流程理解（结合教材图）练习【例1】发电机的端电压为220V，输出的电功率为44kW，输电线电阻为0.2Ω，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站用匝数比为1∶10的变压器将电压升高，经过同样的输电线后，再用匝数比为10∶1的变压器将电压降低供给用户，用户得到的电压和电功率各是多少？【分析】无论是从发电机直接向用户供电，还是通过变压器向用户供电，发电机输出的总功率都等于输电线上损失的功率与用户得到的功率之和．【解】从发电机直接用220V电压输电时，线路中的电流输电线上损失的电压和电功率分别为U损=IR线=200×0.2V=40V，P损=IU损=I2R线=2002×0.2W=8×103W，所以，用户得到的电压和电功率分别为U用=U-U损=（220-40）V=180V，P用=P总-P损=（44×103-8×103）W=36kW．通过变压器后向用户的供电线路如图1所示．理想升压变压器次级电压输电线上损失的电压和电功率分别为（图2）U′损=I′R线=20×0.2V=4V，P′损=I′2R线=202×0.2W=80W=0.08kW．降压变压器初级的电压U降=U′-U′损=2200V-4V=2196V．降压变压器次级电压为所以，用户得到的电压和电功率分别为U′用=U′降=219．6V，P′用=P′总-P′损=44kW-0.08kW=43.92kW．【说明】（1）求解远距离输电的问题，先画出供电示意图，容易找出各部分间的关系，并有利分清输电电压与输电线上的电压（即U损）；（2）通过计算可以看出，两情况输电线上功率损失之比可见，远距离输电必须采用高压．【例2】一小型水力发电站水坝落差h=5m，流量q=1m3/s，发电机组总效率η=50％，机端输出电压350V．为了向离电站较远处的用户供电，采用先升压、再降压的办法．设输电线总电阻R线=4Ω，允许输电线电热损失功率为电站输出功率的5％，用户需要电压220V．试计算升压变压器、降压变压器的匝数比．g=10m/s2．【分析】水电站是依靠从高处落下的水冲击水轮机，由水轮机带动发电机向外供电的．能的转化方式是高处水的重力势能转化为电能．已知落差、流量和发电机组效率，即可算出发电机的输出功率．这些功率通过升压变压器——输电线——降压变压器送给用户时，仅在输电线上有能量损失．根据输电线损失功率的百分比和输电线电阻，可算出通过输电线上的电流，于是匝数比也就可算出．【解】由题中条件得1s内水做功发电机输出功率P=ηP水=0.5×5×104W=25×103W．升压变压器的输入电流（即原线圈电流）为升压变压器的输出电流（即副线圈电流）等于输电线中的电流，根据输电线中的电热损失限制得根据变压器公式知升压变压器原、副线圈的匝数比为降压变压器的输入电流即输电线中的电流I′1=I线=17.7A降压变压器的输出电流（即输入用户的电流）可由用户得到的总功率和用户电压得所以降压变压器的匝数比【说明】求解通过升、降压进行远距离送电的问题关键是分清各部分输入、输出的各个物理量及其相互关系．通常，可先画出传输的结构示意图．如本题，可作草图如下：上面解答中是通过原、副线圈的电流求出匝数比的，也可通过电压关系求解小结输电过程、高压输电的道理．作业六．教学反思：。

高中物理5.5 电能的输送学案新人教版选修