经典导学案《电能的输送》导学方案

5.5 《电能的输送》导学方案
〖知识点梳理〗
1.用导线把电源和用电设备连起来，就可以输送电能，这是电能的一个突出优点。

输送电能的基本要求是：__________、__________、____________
2.输电线上的功率损失
输电线上有电阻R,由电阻定律知R=__________,当l 很长时,R 很大,设输电线中电流为I,则电线中电阻将消耗功率ΔP,ΔP=_________,可见ΔP 会很大.
3.减小输电线上功率损失的方法
(1)减小输电线上的电阻：即_________导线横截面积和用电阻率ρ_________的材料,这种方法在实际生产中效果有限.
(2)减小输电电流,在输出功率不变时,由P=________知可提高_________来减小I.
4.输电线上的电压损失
输电线上电阻两端电压ΔU=_________,这样用户得到电压U ′=_________,即ΔU=_________是导线中电压损失.
5.减小输电线上的电压损失的方法
(1)减小输电线上的电阻：可用横截面积_________的导线和ρ较_________的材料.但横截面积不能无限增大.
(2)减小输电电流(同上).
总之,在远距离输电时必须采用_________电压,以减小输出_________,减小功率损失和电压损失.
6.远距离输电电路上的电压、电流和功率的关系
电流关系：___________________电压关系：____________________功率关系：___________________ 〖基础训练〗
1.下列关于电能输送的说法正确的是( )
A ．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济
B ．减小输电导线上功率损失的惟一方法是采用高压输电
C ．减小输电导线上电压损失的惟一方法是增大输电线的横截面积
D ．实际输电时，要综合考虑各种因素，如输电功率大小、距离远近、技术和经济条件等
2．在远距离输电时，若输送的功率不变，使输出电压升高为原来的n 倍，则输电线路上因电阻而产生的电能损失将变为原来的( )
A ．n 2倍
B ．n 倍 C.1n 2 D.1n
3．如图所示，当图中ab 两端与ef 两端分别加上220 V 的交流电压
时，测得cd 间与gh 间电压均为110 V ；若分别在cd 间与gh 间两端
加上110 V 的交流电压，则ab 与ef 间电压为( )
A ．220 V,220 V
B ．220 V,110 V
C ．110 V,110 V
D ．220 V,0 V
4.某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P 0，输电电压为U ，输电导线的总电阻为R .则下列说法正确的是( )
A ．输电线上的电流I ＝U
R B ．输电线上的电流I ＝P 0
U
C ．输电线上损失的功率P ＝(P 0U )2R
D ．输电线上损失的功率P ＝U 2R
5．如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 V 的电压上，向额定电压为1.80×104
V 的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 mA 时，熔丝就熔断．
(1)熔丝的熔断电流是多少？
(2)当副线圈电路中电流为10 mA 时，变压器的输入功率是多大？
〖能力提升〗
1、远距离输送交流电都采用高压输电，我国正在研究比330KV 高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是（ ）
A.节省输电线的铜材料
B.可根据需要调节交流电的频率
C.可减小输电线上能量损失
D.可加快输电的速度
2、发电机路端电压为U ，经电阻为R 的输电线向远方供电，发电机的输出功率为P ，则（ ）
A.输电线上电流为P/U
B.输电线上的功率损失为U 2/R
C.用户得到的功率为P —（P/U ）2R
D.用户得到的电压为PR/U
3、当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的（ ）
A ．输送电压的平方成正比
B ．输送电压的平方成反比
C ．输电线中电流的平方成正比
D ．输电线中电流的平方成反比
4、关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是（ ）
A ．由功率P ＝U 2／R ，应降低输电电压，增大导线电阻
B ．由P ＝IU ，应低电压小电流输电
C ．由P ＝I 2R ，应减小导线电阻或减小输电电流
D ．上述说法均不对
5、输电线路输送4840kW 的电功率，采用110kV 高压输电时，输电导线中的电流为I 1；假若用2200V 电压输电时，输电导线中的电流为I 2，则I 1、I 2的值是 （ ）
A.I 1=4.4⨯104A
B.I 1=44A
C.I 2=2.2A
D.I 2=2.2⨯103A
6、发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电线电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校的输入电压U 2，下列计算线路损耗功率的式子中正确的是（ ）
A.U 12／R
B.（U 1－U 2）2／R
C.I 2R
D.I （U 1－U 2）
7、在远距离输电时，输送的电功率为P ，输电电压为U ，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S ，总长度为L ，输电线损失的电功率为P ′，用户得到的电功率为P 用，则（ ） A.
2U S P L ρ'= B.22P L P U S ρ'= C.2U S P P L ρ=-用 D.2(1)P L P P U S ρ=-用 8．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 ．据公式U P I =，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20
B ．据公式P U I =，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍
C ．据公式R I P 2
=，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400
D ．据公式R U P 2=，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍 9、在远距离输电时，采用升压变压器使输电电压升高n 倍，对于输送一定的电功率来说，输电线路上的电流将减小为原来的____，输电线路上的电能损失将减少为原来的______.
10、水电站给远处山村送电的输出功率是100kW ，用2000V 电压输电，线路上损失的功率是2.5×104W ，
则输电线的电阻多大？如果改用20000V 高压输电，线路上损失的功率多少？
11、发电机的输出电压为220V ，输出功率为22kW ，输电线总电阻为1Ω，求：用户得到的电功率和电压
12、发电厂输出功率为9900kW ，输电线电阻为2Ω，分别用18kV 和110kV 的高压输电，则导线上损失的功率分别为多少？
13、发电机输出电压为1.0×103V的交流电，现在通过一个变压比为1︰4的变压器升压，再通过总电阻为1.0Ω的输电线路向某地输电，在输送的电功率为800 kW的情况下（设变压器为理想变压器）．求：（1）升压变压器的副线圈两端电压多大？（2）输电线上通过电流多大？（3）输电线上造成的电压损失多少？
14.发电机的输出电压为220 V，输出功率为44 kW，每条输电线电阻为0.2 Ω，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1∶10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路，后经过10∶1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？
（1）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和电功率各是多少？（140V 28×103 W）（2）若经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和电功率又各是多少？（219.2 V43 840 W）
15.如图所示，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2 kV高压输电，最后用户得到220 V、9.5 kW的电力，求：
（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1/n2；（n1∶n2= U1∶U2=1∶5）
（2）输电线路导线电阻R；（20 Ω）
（3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n3/n4。

（n3∶n4=U3∶U4=1 900∶220=95∶11）
16.某水电站的输出功率为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，输电总电阻为8Ω，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控制为5KW（即用户得到的功率为95KW）。

请你设计两个变压器的匝数比。

为此，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少？（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应等于多少？。