§5.5电能的输送(可编辑修改word版)
河北省邢台市育才中学人教版高中物理选修3-2学案：5.5 变压器及电能的输送 Word版缺答案-
学案13 变压器及电能的输送
一、基础练
1．远距离输电时，在输送电功率不变的条件下( )
A ．只有增大导线的电阻，才能减小电流，提高输电效率
B ．提高输电电压，能减小电流，提高输电效率
C ．提高输电电压势必增大输电导线上能量损耗
D ．提高输电电压势必增大输电导线上的电流
2．理想变压器的原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝10∶1，原线圈两端接通交流电源，则( )
A ．原、副线圈中电流频率之比f 1∶f 2＝10∶1
B ．原、副线圈两端电压之比为U 1∶U 2＝10∶1
C ．原、副线圈内交变电流之比I 1∶I 2＝1∶10
D ．变压器输入和输出功率之比P 1∶P 2＝10∶1
3．如图1所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n∶1，原线圈接正弦交流电压U ，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后，电流表读数为I ，电动机带动一重物匀速上升．下列判断正确的是( )
图1
A ．电动机两端电压为IR
B ．电动机消耗的功率为I 2
R
C ．原线圈中的电流为nI
D ．变压器的输入功率为UI n
4．如图2所示，一理想变压器由一个初级线圈和两个次级线圈组成．当此变压器工作时，初级、次级线圈的匝数、电流、电压均在图中标出．则下列几组关系式中正确的是( )
图2
A.U 1U 2＝n 1n 2，U 1U 3＝n 1n 3
B.I 1I 2＝n 1n 2，I 1I 3＝n 3n 1
C ．n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3 D.
I 1I 2＋I 3＝n 2＋n 3n 1 5．有条河，流量Q ＝2 m 3/s ，落差h ＝5 m ，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V ，输电线
5.5 电能的输送1
1:10 25:1
【类题演练】（选做）某发电机输出功率 P=100KW，发电机端电压U0=250V，向远距 离输电的输电线总电阻r=8Ω。现要求输电损 耗为5%，用户得到的电压恰好为220V，则： ①画出输电线路的示意图；②求出所用的变 压器的原副线圈匝数比。
①如图 ②n1：n2=1：16，n3：n4=190：11
3. 超高压输电
输送功率为10万千瓦以上，距离几百千米， 需采用220kv或更高的电压输电.
三、远距离输电原理图
I1
P1
I2
P2
ห้องสมุดไป่ตู้
I3
I4
P4
r线
P3
F
U1 n1
n2 U2
U3 n3
n4 U4
R用
升压变压器
降压变压器
P 功率之间的关系是： 1=P2，P3=P4，P2=Pr+P3
U1 n1 U 3 n3 电压之间的关系是： 2 n2 , U 4 n4 ,U 2 U r U 3 U I1 n2 I 3 n4 电流之间的关系是：I 2 n1 , I 4 n3 , I 2 I r I 3
（1）2500V （3）10:1
（2）60kW （4）440kW
【例题4】某交流发电机输出功率为 5×105 W，输出电压为U=1.0×103 V， 假如输电线的总电阻R=10Ω，在输电线 上损失的电功率等于输电功率的5%， 用户使用电压U=380 V. （1）画出输电线路的示意图。（标明 各部分的符号） （2）所用升压和降压变压器的原、副 线圈的匝数比是多少？（使用的变压器 是理想变压器）
09.12.29高二物理《5.5-电能的输送》教案
第五节电能的输送
●本节教材分析
这节教材是学生前面所学知识综合运用解决实际问题的一个典型例子.通过本节的学习，要注意培养和提高学生运用物理知识分析、解决实际问题的能力.教材写得比较详细、通俗，可让学生阅读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论.在内容的处理上，应注意以下几个方面：
1.对于电路上的功率损失，可引导学生自己从已有的直流电路知识出发，进行分析，得出结论.
2.讲解电路上的电压损失，是本节教材新增加的.目的是希望学生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不只一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面.但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析.
ΔU=U-U′与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论.要通过具体的例子，可引导学生进行讨论，澄清认识.要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考，否则会事倍功半，似快而实慢.
4.课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好.希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法.节后设的阅读材料《直流输电》既可以开阔学生眼界，也可以增加知识.
●教学目标
一、知识目标
“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程.
2.知道什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失.
3.知道什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失.
4.理解远距离输电要用高压.
二、技能目标
培养学生阅读、分析、综合和应用能力.
(精品)5.5电能的输送(图文)
可靠、保质（U，f稳定）、经济（能 量损耗少）
二、探究降低输电损耗的途径 1：讨论产生损耗的原因，影响因素有：
Q=I²R线t
输电线上的电流和电阻
P损 I2R线
2：如何降低导线中电能的损耗？ 方案一: 减小输电线中的电阻
R=ρL/S
在输电线长度L一定时，为减小电阻， 应当选用电阻率小，横截面大的导线。
0.6% W=300 W
知识建构
技能建构
乙
【答案】200 V 2×104 W 1∶10 497∶22
知识建构
技能建构
4．(2012·徐州模拟)发电机输出功率为100 kW，输出电压是 250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω， 若输电线路因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求： (1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝 数比； (2)用户得到的电功率是多少？
D．输电线上损失的功率为ΔP＝U2/r，U为输电电压，r
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为输电线的电阻
解析：输电线上输送的电流为 I 输＝UP输输＝3×50100k6kVW＝6 000 A，A 选项错误。输电线上由电阻造成的损失电压 U 损＝ I 输×R 线＝6 000 A×2.5 Ω＝1.5×104 V，B 选项正确。若 输电电压为 5 kV，则输电线上损失的功率不可能大于输 电总功率 3×106 kW，C 选项错误，ΔP＝Ur2中，U 应当为 输电线上损失的电压，D 选项错误。 答案：B
5.5电能的输送
5.5电能的输送
1．远距离输电线路如图所示。在输送的电功率一定的情况下，采用高压1U 输电时，线路损耗的电功率为1P ；
采用高压2U 输电时，线路损耗的电功率为2P 。若124P P =，下列关系式正确的是（ ）
A ．1
22U U =
B ．122U U =
C ．124U U =
D ．124U U =
2．某水电站发电机的输出功率恒定，用升压变压器将电压升至U 后向远处输电，输电电流为I ，在用户端用降压变压器将电压降至所需电压、为减小输电线的热功率，下列措施可行的是（ ） A ．增大输电电流I B ．增大输电电压U
C ．减少输电时间
D ．减小输电导线的横截面积
3
．如图所示，为了减少输电线路中的电能损耗，电厂发出的交流电经变电站升为(V)U t π=的高压后再远距离输电，经过匝数比为100:1的理想变压器将电压降
压后供用户使用，若输电线的电阻为20Ω，下列说法正确的是（ ）
A ．若将输电电压提高一倍，则线路上损失的电功率也减少一半
B ．若将输电线的电阻减为一半，则线路上损失的电功率也减少为原来的1
4
C ．降压变压器输出电压的频率为100Hz
D ．用户得到的电压小于220V
4．远距离输电线路的示意图如图甲所示，发电机输出电压随时间的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A ．发电机输出电压的有效值是
V
B ．用户得到的交流电频率是100Hz
C ．发电机的输出功率取决于升压变压器的原副线圈匝数比
D ．保持发电机输出功率不变，增加升压变压器副线圈匝数，用户得到的功率增大
5．采用110 kV 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
2020版高中物理人教选修3-2课件：5.5电能的输送
(1)输电线上损耗的功率。 (2)输电线上损失的电压。 (3)为了进一步节约能源,请你为输电环节提出改进措 施。
【审题关键】
序号 ① ② ③
信息提取 输电电压U=110 kV=1.1×105 V 输送功率P=11×104 kW=1.1×108 W 输电线电阻r=5 Ω
【正确解答】(1)由P=UI可得: 电流I= P = 1.1108 W =1 000 A;
一 输电线上的电压和功率损失 考查角度1 输电线上的功率损失 【典例1】远距离输电,原来采用2 200 V输电,输电线 上损失的电功率为P,在保持输送电功率和输电线电阻 不变的条件下,现采用22 kV输电,则输电线上损失的电 功率将变为 ( )
A. P
100
C. 10P
B.1 000P D.100P
V
P输出=U2I2,I2=30
A,P线=
I
2 2
R=180
W
U3=U2-I2R=2 194 V
n3 U3 可得U4=219.4 V
n4 U4
企业得到的功率P企业=P输出-P线=65.82 kW 答案:(1)160 V 48 kW (2)219.4 V 65.82 kW
【核心归纳】 1.输电过程示意图:
(4)输电导线上损耗的电功率:
P线=I线U线= I线2 R线=( P2 )2R线。
U2
电能的输送教学设计1教科版(新教案)(可编辑修改word版)
《电能的输送》
教科版选修第二章
作者北京市云岗中学李勇
指导教师北京教育学院丰台分院吴勤智
一、前端分析
.教材内容分析：“电能的输送”是交流电这一章的最后一节，是学生学习了电、磁规律之后一个非常重要的综合应用，所以它既是这章知识综合应用具体体现的一节，也是能够密切
联系生活实际的一节，所以本节内容能够很好的体现学生应用知识的能力，也是培养学生理论
联系实际能力很好的一节；从我国的国情出发，电能的输送涉及到中国的经济、能源发展战略，
涉及到环境保护、资源优化配置，涉及到中国是否能够拥有长久的继续发展能力，所以本节内
容也是开拓学生视野，提升学生节能环保意识，培养学生关注祖国发展意识很好的一节。
.学生基础分析：：学生学习了电磁感应以及交流电中变压器的原理，为学习本节内容
奠定了理论基础，在实验观察方面，恒定电流一章中学生已经理解到灯泡的亮度与功率、电压的关系，学生在实验分析方面也具备了学习本章知识的基础，但是在变压器与电路设计连接方面学生将会有很大的困难。
二、教学目标
（一）知识与技能：
.知道远距离输电时存在电能的损失，并且知道损失与什么因素有关, 知道减少损失的方法。. 理解高压输电的原理，理解高压输电过程中电压、电流及功率的关系.
.会设计电能输送的示意图，培养学生综合全面分析问题和解决问题的能力。
（二）过程与方法：
.通过实验演示，利用师生互动和学生合作学习相结合,体验理论分析解决实际问题的方法.
.学生体验理论分析与实验论证远距离高压输电过程,切身体验科学探究的过程
（三）情感态度与价值观：
.通过分析降低输电损耗的途径，引导学生全面地、辩证地看问题。
【同步测控 优化设计】人教版高二物理选修3-2练习：5.5电能的输送 Word版含答案[ 高考]
![【同步测控 优化设计】人教版高二物理选修3-2练习：5.5电能的输送 Word版含答案[ 高考]](https://img.taocdn.com/s3/m/e91f2be1aa00b52acfc7caf2.png)
A组
1.在电能输送过程中,若输送的电功率一定、输电线电阻一定,则在输电线上损耗的电功率()
A.和输送电线上电压的二次方成正比
B.和输送电流的二次方成反比
C.和输送电线上的电压降的二次方成正比
D.和输送电流成正比
解析:输电线上的功率损失ΔP=R,电压损失ΔU=U-U'=I线R线,输电电流I线=,所以ΔP=R线==()2R线,可见在输送功率P一定和输电线电阻一定时,ΔP与成正比,ΔP与ΔU2成正比,ΔP与U2成反比。
答案:C
2.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电导线的总电阻为R,通过导线的电流为I,学校得到的电压为U2,则输电线上损耗的电压可表示为()
A.U1
B.U1-IR
C.IR
D.U2
解析:输电线的电压损失ΔU=U1-U2=IR,故B错误,C正确;U1为输出电压,U2为用户得到的电压,A、D错误。
答案:C
3.中国已投产运行的1 000 kV特高压输电工程是目前世界上输送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. B. C.2P D.4P
解析:由P=UI可知,输电电压提高到原来的2倍,由于输电功率不变,所以输电电流变为原来的,由P损=I2R线可知输电线上的损耗电功率将变为原来的,选项A正确。
答案:A
4.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,这是因为此时()
《电能的输送》设计
§5.5电能的输送
点。
并联的灯（用电器）越多,
电路中的总电阻越小,干路中的电流越大,电阻丝上损失的电压(其实就是输电线路上损失的电压)就越大,小灯泡上得到的电压就越小
(1)若把这个小灯泡接到离电源很远的C、D两端，灯光却很暗淡，这是为什么呢？
(2)如果接入的电阻丝阻值一定，接一只灯时的亮度和同时并联几只灯的亮度是否相同？解释其现象．
主题3：从发电厂到用户的输电线路
输电过程示意图如图所
示,主要有:发电机、升压变压
器、输电导线、降压变压器、
用电器。教师可安排几组学生
各自展示。
(1)从发电厂到用户，完整的输
电线路是什么样的？请你画一个体
现输电原理的电路图，将我们要考
虑的物理量尽量标在上面．
(2)通过本节的预习，回答以下
问题：①“提高电压，降低电流”与
欧姆定律矛盾吗？②为什么说输电
电压并不是越高越好？③电网供电
的主要好处是什么？
板书
口头表述
第三层级基本检测根据具体情况与部分同学交
流,掌握学生的能力情况. 全体学生独立思考，独立完成，小
组同学都完成后可交流讨论。
PPT课件
技能拓展视学生基础和课堂时间、教学
进度决定是否作要求教师未提出要求的情况下学有余力
的学生可自主完成
PPT课件
记录要点教师可在学生完成后作点评学生在相应的位置做笔记。PPT课件
第四层级知识总结教师可根据实际情况决定有没
有必要总结或部分点评一下。学生就本节所学做一个自我总结，
之后可小组交流讨论。
PPT课件
呈现
感悟收获注意有代表性的收集一些学生
的体会，以便有针对性地调整
教学方法。根据自己的感受如实填写，根据自己的思考找出解决方案。
(完整版)5.5电能的输送教案
5．5 电能的输送
海北一中 高二（1）班 授课教师:黄淑英
教学目标 (一)知识与技能
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R
U P 2
=；R I P 2=； UI P =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. （二）过程与方法
1、通过例题板演使学生学会规范解题及解题后的思考．
2、通过远距离输电原理分析,具体计算的过程,使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法：理论分析、计算推理．
（三）情感态度与价值观
教育学生节约用电,养成勤俭节约的好习惯
[教学重点］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,找出影响远距离输电损失的因素，使学生理 解高压输电可减
少功率损失。
[教学难点］ 1。远距离输电原理图的理解． 2.R
U P 2
=；R I P 2=； UI P =的对应关系理解．
3。理解高压输电原理，区别导线上输电电压U 和损失电压ΔU 。
[教学方法]自学讨论法、阅读法、讲解法。 [教学手段]多媒体课件 ［教学过程]
人们常把各种形式能（如水流能、燃料化学能、原子能）先转化为电能再进行传输，这是因为电能可以通过电网来传输。那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题？请同学们带着下列问题看书，然后再回答. 1。为什么要远距离输电？
电站建在资源丰富的地区，距离用户远,故需远距离输电。 2.输送电能的基本要求是什么？
人教版高二物理选修3-2课件：5.5电能的输送(共43张PPT)
有P损
1 U2
则有U2 P损1 P损1 / P 20% 2.
U1
P损2
P损2 / P
5%
所求输送电压U2 2U1 440 V.
巩固练习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 ( B )
A.P C.PU2
r
B.P
P U
2
r
D.
P U
2
r
二、远距离输电的问题：
5.5 电能的输送习题
复 旦 大 学
一、对输电电压、损失电压、输电功 率、损失功率的理解及应用：
1、输电电压（U2）：是指输电总电压
I1
I2
I3
I4
P1
P2
r线
P3
P4
F U 1 n1
n2 U 2
U 3 n3
n4 U 4
R用
升压变压器
降压变压器
2、损失电压（ U）：r上所分的电压
I1
I2
U I3
P1=P2，P3=P4，P2= P+P3
P=I2r
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I1
I2
I3
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
高中物理5.5电能的输送学案(含解析)新人教版选修3-2
5 电能的输送
学习目标
1.掌握输电过程中降低输电损耗的两个途径.
2.知道远距离输电线路的基本构成.
3.会对简单的远距离输电线路进行定量计算.
自主探究
1.电阻定律:在温度不变时,同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成,与它的横截面积S成,导体电阻与构成它的材料有关,即R= .
2.电功率P= ,热功率P= .
合作探究
一、降低输电损耗的两个途径
情境探究:
假定输电线路中的电流是I,用户端的电压是U,两条导线的总电阻是r.在图中,导线的电阻集中画为一个电阻r.
提出问题:
(1)输电线中损失的电压是多少?用户得到的电压是多少?输电线损失的功率是多少?
(2)在输电电流一定的情况下,如果线路的电阻变为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一?在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一?
(3)通过第(2)问的两项计算,你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效?
(4)怎样计算用户消耗的功率?
(5)在保证用户的电功率的前提下,怎样才能减小输电电流?
自主学习:
阅读课本P45“降低输电损耗的两个途径”的内容,学习相关的知识.
1.设输电电流为I,输电线的电阻为r,则输电线上的功率损失为P损= .
2.降低输电损耗的两个途径:一个途径是;另一个途径是.
3.远距离输电时,为了降低输电线路中的损耗,可以输电电压,输电电流.
二、电网供电
思考讨论:
观察输电过程示意图,完成下列问题.
(1)尝试做出远距离输电的原理图.
(2)请分别写出输电线上的功率损失和电压损失表达式.
(3)请说明电路中I2和I3的关系、U2和U3的关系.
高二物理 5.5 电能的输送
于都中学高二物理 孙芸香
一、电能的输送
为了合理利用资源，发电站要修建在靠近能源 的地方。而用电的地方却分布很广。城市、乡村、 高山、平原……
有的地方离发电站很远，因此需要把电能输送 到远方，即远距离输电。
发
电
长距离输电线路
站
1、电能输送的优点：
① 电能来源广泛。 ② 电能便于输送。 2、输送电能的基本要求：
25A
降压变压器
P损、U损 r
升压变压器
降压变压器
（2）输电线上损失的电压： U损 I2r
带入数据得： 258 200V
P损、U损 r
升压变压器
降百度文库变压器
升压变压器的输出电压：
U2
P2 I2
带入数据得：
100000 25
4000V
P损、U损 r
升压变压器
（3）升压变压器的匝数比：
降压变压器
输电线上的功率损失： P损＝I2r 怎样减少输电的功率损耗呢？
二、降低输电损耗的两个途径 根据功率损失的表达式P损＝I2R线可知，要减少输
电线上的功率损失，有两种方法：
1、减少输电线的电阻
根据电阻定律
R线
ρ
L S
可知：
①减小材料的电阻率ρ，银的电阻率最小，但价格昂
贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线。
5.5电能的输送
2.爱迪生的供电模式
• • • • • • • • • • 原始电压U0=260V P0= 2600W 用户电压U1=230V 用电器电阻R1=23Ω 输电线电阻R2=3Ω 节电措施: 减小输电线电阻R2. L 影响电阻的因素(决定式): R S 温度,材料,长度,粗细. 不可更改的因素: 可以更改的因素:
自主预习
• • • • 1.输送电能的基本要求______、______、______. 2.降低输电损耗的途径:_______________;_______________. 3.输电线中电流减为原来1/10,电能损耗变为原来的_______. 4.远距离输电基本原理:在发电站内用____变压器_______, 然后进行远距离输电,在用电区域通过____变压器降到所 需的电压. 5.电网输电的优点 ⑴降低________的运输成本,获得最大经济效益. ⑵减少____的风险,调剂不同地区供电平衡,保证供电质量. ⑶合理调度电力,使电力的供应更加_____、质量更高.
答案 答案
5424W; 226V+24V=250V;
U1I 1 U 2 I 2 U3 I 2 I 22 R线
U 2 U3 I 2 R线
答案
电源效率88%;输电效率97%. U3 I 2 U 4 I 3 P用户
4.课程训练
3906.25W
21.09375kW
5.5电能的输送(刘玉兵)
代入数据解得：S＝9.6m²。
太粗，不可能，既不经济又架设困难.
二、降低能耗的两个途径 如何减小导线中的电流
注：发电机输出功率是一定的，由P=UI知，要减 少I，就必须提高输电电压U。 把功率200 kW电能用铝线送到10 km处，要使功率 损失10%，用11KV电压输电，导线横截面积多大？
解析： 损＝P×10%＝200000×10%=20000W P P 2 2L 2 又 P损 I R ( ) ρ U S
四、电网供电
电网
将多个电厂发的电通过输电线、变电 站连接起来，形成全国性或地区性输 电网络，这就是电网。
电网
用电网输电，可以在一次能源丰富的 地方使用大容量发电机组，减少发电 设施的重复建设，降低运输一次能源 的成本，获得最大的经济利益。
课堂练习
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 （ C ） A．可节省输电线的铜材料
（2）60kW （4）440kW
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比；（3）10:1
为了合理的利用能源,发电站要建在靠近这些能源的地 方.而用电的地方却很多,例如:
有的地方离发电站很远,因此需要把电能输送到远方,这 就涉及电能的输送问题．即:
一、电能的输送
1．电能输送的优点：
电能通过输电线就可以输送到远方．相对于煤炭、石 油等能源的输送需要大量的交通运载工具来说，“方便和
§5.5电能的输送
远东二中导学稿 ★ 高二物理选修3-2 ★ 总计第17期
课题：§5.5电能的输送 主备:王红战 审核： 审批： 班级： 学习小组： 学生姓名:
【学习目标】：
1．阅读课文知道什么是输电导线上的功率损失和如何减少功率损失．知道什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失．
2．阅读课文理解为什么远距离输电要用高压．
3．充分理解 ； ； 中的物理量的对应关系．
4.通过典例分析学会计算输电导线上的功率损失、电压损失
【学习重点】：输电导线上的功率损失、电压损失
【学习难点】：计算输电导线上的功率损失、电压损失
【自主预习】：
一、输电导线上的功率损失
1．原因：输电线有电阻，电流通过导线时要发 ，输电过程有一部分电能转化成热而损失掉．
2．大小：ΔP ＝
说明：I 为输电线上流过的电流，R 为输电线的电阻．要注意，输电是双线制的，计算R 时要注意输电线长度应等于输电距离的 倍．
3．减少输电线上功率损失的方法： （1）减少导线上的
由R ＝ρS
L 可知，在输电线长度L 一定的情况下可通过选用电阻率ρ 横截面S 的导线，因条件限制，此方法减小线路能量的损失是很有限的．
（2）减小输电
由ΔP ＝I 2R 可知，ΔP ∝I 2，故减小输电电流可大大减少功率损失，在线路和输送功率不变时，可提高输电 以减小输电电流．采用 输电是
减少线路电能损失的有效方法． 二、输电线路上的电压损失
1．定义：如图所示，输电线路始端电压U 与末端的
电压U ′的差值ΔU ＝ 称为输电线路
上的电压损失．
2．电压损失原因：
（1）线路电阻:输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在线路的电阻上产生电压，致使输电线路末端（用电设备两端）电压U ′比起始端电压U 低，造
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§5.5电能的输送
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【自主学习】
一、输送电能的基本要求
1.可靠：保证供电线路可靠的工作，少有故障。
2.保质:保证电能的质量——和稳定。
3.经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少。
二、降低输电损耗的两个途径（参照课本 45 页）
问题一：怎样计算输电线路损失的功率？
问题二：在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？
问题三：通过对问题二的计算，你认为哪种途径对于降低输电线路中的损耗更为有效？
问题四：怎样计算用户消耗的功率 P？
问题五：在保证用户的电功率的前提下，怎样才能减小输电电流？
【合作探究】
1．电压关系
（1）输电线路上的电压损失：
输电线始端电压U 2 和末端电压U 3 的差值是输电线路的电压损失U
损，即 U
损
= 。
(2)升压变压器原副线圈电压关系：U1 :U 2 =
(3)降压变压器原副线圈电压关系:
2.电流关系
(1)升压变压器原副线圈中电流关系：I1 : I 2 =
(3)降压变压器原副线圈中电流关系:
3.功率关系
损 0
4.如果远距离输电的电功率 P 2 不变，输电电压为 U 2 ，导线电阻为 r ，则导线上损失的功率 P 损 =
I 2r
因此若输电电压提高 n 倍，则 P 变为原来的
题型一：输电线路上的电压和电功率损失
例 1：远距离输电，输电功率一定，当输电电压为U 0 时，输电线上的电流为 I 0 ，损失的电功率
为 P 0 .则当输电电压提高为 2U 0 时（ ）
A. 由 I=U/R 得，输电线上的电流变为 2 I 0
B.由 I=P/U 得，输电线上的电流变为 I 0 /2
C ．由 P=U 2 /R 得，输电线上损失的电功率为 4 P
D.由 P=IU 得，输电线上损失的电功率为 2 P
题型二：远距离输电的电路分析 例 2：某校备用交流发电机的内阻为 r ＝1 Ω，升压变压器匝数比为 1∶4，降压变压器的匝数比为 4∶1，输电线的总电阻为 R ＝4 Ω，全校 22 个教室，每个教室用“220 V 40 W”的灯 12 盏。要求在应急情况下，每个教室只开 6 盏灯，各灯都正常发光，则： (1)发电机的输出功率多大？（画出远距离输电示意图） (2)发电机的电动势多大？ (3)输电线上损耗的电功率多大？
【方法技巧点拨】
电路被划分为三个独立的回路，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，每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律和串、并联电路规律， 而变压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁。 【学后自测】
1. 远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压升高为原来的 n 倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是(不考虑电抗产生的损失)( )． A. 功率损失是原来的 1/n
B ．功率损失是原来的 1/ n 2
C ．电压损失是原来的 1/n
D ．电压损失是原来的 n 倍
2. 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，这是因为此时(
)． A ．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小 B ．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小 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，分去了一部分电压
3.某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km 外的用户，其输出电功率是3×106 kW.现用500 kV 电压输电，则下列说法正确的是( )
A．输电线上输送的电流大小为 2.0×105A
B．输电线上由电阻造成的损失电压为 15 kV
C．若改用 5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW
D．输电线上损失的功率为ΔP＝U2/r，U 为输电电压，r 为输电线的电阻
4.水电站向小山村输电，输送的电功率为50 kW，若以1100 V 送电，则线路损失为10 kW，若以3300 V 送电，则线路损失可降为( )
A．3.3 kW B．1.1 kW C．30 kW D．11 kW
5.中国已投产运行的 1000 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 1000 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( )
P P
A. B. C．2P D．4P
4 2
6.一台发电机最大输出功率为 4000 kW，电压为 4000 V，经变压器T1升压后向远方输电．输电线路总电阻R＝1 kΩ.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V 60 W)．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的 10%，变压器T1和T2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则
A．T1原、副线圈电流分别为 103A 和20 A
B．T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V 和220 V
C．T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1
D．有6×104盏灯泡(220 V,60 W)正常发光
7.某小型水电站的电能输送示意图如图所示，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n1、n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(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( )．
n2 n3 n2 n3
A.＞
B. ＜
n1 n4 n1 n4
C．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
8.一台小型发电机的最大输出功率为 P 1=100 kW，输出电压
=500 V，现用电阻率为ρ=1.8×10－8Ω·m，横截面积为 s=10－5 m2的输电线向距离为
恒为 U
1
L=4×103 m 远处的用电单位输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率为发电机总功率的 4%，求：
(1)所用的理想升压变压器原副线圈的匝数比是多少？
(2)如果用户用电器的额定电压为 220 V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？