高二物理选修3-2 5-5电能的输送 LI

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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。

2017-2018学年高二人教版物理选修3-2：5.5 电能的输送 Word版含答案

2017-2018学年电能的输送知识点一降低输电损耗的两个途径1．超导是当今高科技研究的热点，利用超导材料可实现无损耗输电．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 ．若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线，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 kW2．(多选)某发电厂原来用电压为U 1的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压变压器将电压升高为U 2后输电，输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为R 线，则下列说法中正确的是( )A ．由公式I ＝P U 2可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的150B ．由公式I ＝U 2R 线可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍 C ．由公式P ＝I 2R 线可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的12500D ．由公式P ＝U 22R 线可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的2500倍3．(多选)2014年2月初的低温雨雪天气造成我国东部部分地区停电，为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上输电电压为U ，电流为I ，热耗功率为ΔP ；除冰时，输电线上的热耗功率需要变为9ΔP ，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )A ．输电电流为3IB ．输电电流为9IC ．输电电压为3UD ．输电电压为13U知识点二远距离输电电路中的各种关系 4．远距离输电线路的示意图如图L 5-5-1所示．若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是( )图L 5-5-1A ．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B ．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C ．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压5．(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，通过导线的电流为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 21R 线 B .（U 1－U 2）2R 线C ．I 2R 线D ．I(U 1－U 2)6．(多选)小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器，经降压变压器后再输送到各用户．设变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，随着用电器电功率的增加，将导致( )A ．升压变压器原线圈中的电流变小B ．升压变压器副线圈两端的电压变小C ．高压输电线路的电压损失变大D ．降压变压器原线圈两端的电压和副线圈两端的电压均变小7．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、乙两地原采用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( )A .P 4B .P 2C ．2PD ．4P8．(多选)在如图L 5-5-2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L 5-5-2A ．升压变压器的输出电压增大B ．降压变压器的输入电压增大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9.(多选)一台发电机输出电压为4000 V ，最大输出功率为4000 kW ，经变压器T 1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T 2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T 1和T 2均为理想变压器，发电机处于满负荷工作状态，则( )A ．T 1原、副线圈电流分别为103 A 和20 AB ．T 2原、副线圈电压分别为1.8×105 V 和220 VC ．T 1和T 2原、副线圈的变压比分别为1∶50和40∶1D ．有6×104盏灯泡(220 V 60 W )正常发光10．某水电站发电机输出的电功率为100 kW ，输出电压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为输送电功率的5%.用户获得220 V 电压，应选用原、副线圈匝数比多大的升压变压器和降压变压器？11．如图L5-5-3所示，某发电站通过燃烧煤来发电．发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给用户，发电机输出功率是120 kW，输出电压是240 V，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶25，输电线的总电阻为10 Ω，用户需要的电压为220 V.(1)输电线上损失的电功率为多少？(2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少？图L5-5-312．某小型水电站中，水以3 m/s的速度流入水轮机，而以1 m/s的速度流出，流出水位比流入水位低1.6 m，水流量为2 m3/s.水流能量的75%供给发电机．(1)若发电机效率为80%，则发电机的输出功率为多大？(2)发电机的输出电压为240 V，输电线路的电阻为19.2 Ω，许可损耗功率为2%，用户所需电压为220 V，则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数的比各是多少？5电能的输送1．A[解析] 节约的电功率即为普通电路输电时损耗的电功率，I＝PU＝40×103800A＝50A ，P 线＝I 2R ＝502×0.4 W ＝1 000 W ，故节约的电功率为1 kW ，A 项正确．2．AC [解析] 由U 1U 2＝n 1n 2可知，U 2＝50 U 1，输送功率不变，由公式I ＝PU 2可知，输电线中的电流变为原来的150，选项A 正确；由P ＝I 2R 线可知，输电线上的功率损耗减为原来的12500，选项C 正确．3．AD [解析] 高压线上的热耗功率ΔP ＝I 2R 线，若热耗功率变为9ΔP ，则9ΔP ＝I′2R 线，可得I′＝3I ，A 对；输送功率不变，即P ＝UI ＝U′I′，得U′＝13U ，所以D 对．4．C [解析] 变压器输入功率、输入电流的大小是由负载消耗的功率大小决定的，A 、B 错误．用户用电器总电阻减小，根据P ＝U 2R ，用户消耗的功率增大，输电线中电流增大，线路损失的功率增大，C 正确．升压变压器的输出电压等于输电线路电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压，D 错误．5．BCD [解析] 输电线损耗的功率P 损＝I 2R 线＝U 2线R 线＝IU 线，其中U 线＝U 1－U 2，故B 、C 、D 正确．6．CD [解析] 用电器电功率增加导致输出功率变大，在输出电压一定时，输出电流变大，输电线中的电流也变大，由于U 损＝Ir ，所以输电线路电压损失变大，从而导致降压变压器原线圈电压变小，副线圈电压也变小，所以C 、D 正确．7．A [解析] 由P ＝UI 可知当输电电压由500 kV 升高到1000 kV 时，电路中的电流将减为原来的一半，由P 损＝I 2R 线可知电路中损耗的功率变为原来的14.8．CD [解析] 升压变压器原线圈电压不变，变压比不变，故副线圈电压U 2不变，A 错误；I ＝PU 2，U 损＝IR 线，U 3＝U 2－U 损，因P 变大，I 变大，所以U 损变大，所以降压变压器原线圈电压U 3变小，B 错误；P 损＝⎝⎛⎭⎫P U 2R 线，因P 变大，所以P 损变大，C 正确；P 损P ＝⎝⎛⎭⎫P U 22R 线P＝PR 线U 22，因P 变大，所以比值变大，D 正确． 9．ABD [解析] 根据题意画出输电线路示意图如图所示．对升压变压器有P 1＝U 1I 1，可知I 1＝103A ，由输电线上消耗的功率ΔP ＝I 22R 线＝400 kW ，可知输电线上电流为I 2＝20 A ，A 项正确；T 1原、副线圈的变压比为I 2∶I 1＝1∶50；根据P ＝U 2I 2得U 2＝2×105 V ，输电线上电压ΔU ＝I 2R 线＝20 000 V ，则降压变压器原线圈输入电压为U 3＝U 2－ΔU ＝1.8×105 V ，又灯泡正常发光，可知副线圈电压U 4为220 V ，B 项正确； T 2原、副线圈的变压比为U 3∶U 4＝1.8×105∶220，C 项错误；降压变压器的输入功率等于输出功率，P 3＝P 4＝U 3I 2＝60n W ，解得n ＝6×104，D 项正确．10．1∶16 190∶11[解析] 依题意作出如图所示的输电线路示意图，升压变压器原线圈的电流为I 1＝P U 1＝100×103250A ＝400 A ，当输电线上损失的电功率为输送电功率的5%时，设输电线中的电流为I 2，则I 22R 线＝5%×P ，所以I 2＝5%×PR 线＝ 0.05×100×1038A ＝25 A ，升压变压器T 1原、副线圈的匝数比为n 1n 2＝I 2I 1＝25400＝116.设降压变压器T 2原线圈的电压为U 3，则U 3＝U 2－I 2R 线＝PI 2－I 2R 线＝⎝⎛⎭⎫100×10325－25×8 V ＝3800 V .故降压变压器原、副线圈的匝数比为n 3n 4＝U 3U 4＝19011.11．(1)4000 W (2)29011[解析] (1)根据理想变压器的规律U 1U 2＝n 1n 2得输电电压U 2＝n 2n 1U 1＝251×240 V ＝6000 V ，输电电流I 2＝P U 2＝120×1036000A ＝20 A ，输电线上损失的功率ΔP ＝I 22r ＝202×10 W ＝4000 W . (2)输电线上损失的电压ΔU ＝I 2r ＝20×10 V ＝200 V ，降压变压器原线圈两端的电压U 3＝U 2－ΔU ＝6000 V －200 V ＝5800 V ，根据理想变压器的规律得n 3n 4＝U 3U 4＝5800 V 220 V ＝29011.12．(1)24 000 W (2)1∶20 1176∶55[解析] (1)每秒钟流过发电机的水的质量为m ＝ρV ＝2×103 kg ，每秒钟水流机械能的损失为ΔE ＝12m(v 21－v 22)＋mgh ＝4×104 J ，发电机的输出功率P 出＝75%×80%·ΔE ＝24 000 W . (2)发电机经变压器到用户的供电线路如图所示．图中T 1为升压变压器，T 2为降压变压器．输电线上损失的功率为P 线＝I 2线R 线，而P线＝P 出·2%，所以I 线＝P 出·2%R 线＝5 A . 因为I 2＝I 线＝5 A ，I 1＝P 出U 1＝100 A ，所以升压变压器原、副线圈的匝数比为n 1n 2＝I 2I 1＝120.降压变压器T 2原线圈的电压U 3＝P I 2－I 2R 线＝⎝⎛⎭⎫240005－5×19.2 V ＝4704 V ，所以降压变压器的原、副线圈的匝数比为n 3n 4＝U 3U 4＝117655.。

人教版高中物理选修3-25.5 电能的输送

5.5 电能的输送1．输电线上的功率损失P ＝________，降低输电损耗的两个途径为：____________________，____________________.2．远距离输电基本原理：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．3．下列关于电能输送的说法中正确的是( )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办法是采用高压输电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4．输电导线的电阻为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( )A ．U 1∶U 2B ．U 21∶U 22C ．U 22∶U 21 D ．U 2∶U 15．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( )图1A ．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【概念规律练】知识点一线路损耗问题1．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 ，学校输入电压为U 2，下列计算输电线损耗的式子中，正确的是( )A .U 21RB .1－U 22RC ．I 2RD ．I(U 1－U 2)2．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 RB ．输电线上的电流I ＝P 0UC ．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知识点二远距离输电线路中各物理量的关系3．一台发电机最大输出功率为4 000 kW ，电压为4 000 V ，经变压器T 1升压后向远方输电．输电线路。

高二物理选修32第五章：5.5电能的输送

高二物理选修32第五章：5.5电能的输送第 2 页第 3 页三、电网供电1.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。

2.电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和用户连接起来，形成全国性或区域性的输电网络。

3.电网输电的优点（1）降低一次能源的运输成本，获得最大经济效益。

（2）减少_________的风险，调剂不同地区电力供应的平衡，保证供电的质量。

（3）合理调度电力，是电力的供应更加可靠、质量更高。

★重点难点解析1．输电线路上的电压损失：输电线始端电压U和末端电压U′的差值是输电线路的电压损失，即ΔU=U-U′，。

2．几个常用的关系式：（1）若发电站输出电功率为P，输出电压为U，用户得到的电功率为P，，用户的电压为U，，输线电第 4 页第 5 页阻为R 线,则输出电流为：I=线R U U U P U P '-=''= （2）输电导线损耗的电功率: P损=P-P ˊ=I 2R线=线R U P 22=I （U-U ‘）=IU 线=()2'线R U U - 可知，当输送的电能一定时，输电电压增大到原来的n 倍，输电导线上损耗的功率就减少到原来的21n （3）输电导线损耗的电压：U 线=U-U ‘=IR 线=线R U P 例1：水电站给远处山村送电的输出功率是100KW ，用2019V 电压输电，线路损失的功率是2.5×104W,如果改用20190V 高压输电,线路上损失的功率是 W.例2．如图，某小型水电站发电机的输出功率为10KW ，输出电压为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，最后用户得到220V 、9.5KW 的电力。

求；（1）水电站升压变压器原、幅线圈匝数比n 1/n 2；（2）输电线路的导线电阻R ；（3）用户降压变压器原、幅线圈匝数比n 3/n 4。

高二物理人教版选修3-2第5章 5 电能的输送

2．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，其中客观原因是电网陈旧老化．近来进行农村电网改造，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 C．提高输电的电压 ) B．减小输电导线的长度 D．减小输电导线的横截面积
【解析】为减少远距离输电的损耗，可以提高输电的电压，故 C 项正确；提高输送功率不能减少远距离输电的损耗，减小输电导线的长度的方法不可取，减小输电导线的横截面积反而会增大损耗，故 A、B、D 错误．
(2)从公式 P＝IU 来看，在保证功率不改变的情况下，要减小输送电流就必须提
输电电压高输电电压．
前一种方法的作用十分有限，一般采用后一种方法．
3．高压输电 (1)现代远距离输电都采用高压输电．目前我国远距离送电采用的电压有 110 kV, 220 kV,330 kV，输电干线已采用 500 kV，西北电网甚至达到 750 kV. (2)高压输电并不是越高越好．电压越高，对输电线路绝缘性能和变压器的要求就越高，线路修建费用会增多． (3)实际输送电能时要综合考虑输送功率、距离、技术和经济等要求选择合适的电压．
2．降低输电损耗的两个途径
电阻要减少输电线路上的功率损失，由公式 P 损＝I2R 线知，必须减小输电线电阻或
电流减小输电电流．
l (1)要减小电阻，从 R＝ρS看，在输电距离一定的情况下，可以增大导线的
横截面积但过粗的导线会耗费太多的金属材料，横截面积，同时也给铺设线路带来困难；电阻率还可以选用电阻率较小的导体．
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，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，不考虑其他因素的影响．则( ) A．输电电流变为原来的 2 倍 B．输电线上降落的电压将变为原来的 2 倍 1 C．输电线上降落的电压将变为原来的2 1 D．输电线上损耗的电功率将变为原来的2

人教版高中物理选修3-2 5.5电能的输送

C．I2R
D．(U1-U2)I
3．远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压提高为原来的n倍，则（BC ）
A．输电导线的电功率损耗为原来的1/n B．输电导线的电功率损耗为原来的1/n2 C．输电导线的电压损耗为原来的1/n D．输电导线的电压损耗为原来的n倍
4. D
5. C
7、自知之明是最难得的知识。——西班牙8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋20、要掌握书，莫被书掌握;要为生而读，莫为读而生。——布尔沃21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根22、业精于勤，荒于嬉;行成于思，毁于随。——韩愈23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。— —卢梭27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德33、希望是人生的乳母。——科策布34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹42、只有在人群中间，才能认识自己。——德国43、重复别人所说的话，只需要教育;而要挑战别人所说的话，则需要头脑。——玛丽·佩蒂博恩·普尔44、卓越的人一大优点是:在不利与艰难的遭遇里百折不饶。——贝多芬45、自己的饭量自己知道。——苏46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭53、伟大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。 ——易卜生54、唯书籍不朽。——乔特55、为中华之崛起而读书。——周恩来56、书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉。——库法耶夫57、生命不可能有两次，但许多人连一次也不善于度过。——吕凯特58、问渠哪得清如许，为有源头活水来。——朱熹59、我的努力求学没有得到别的好处，只不过是愈来愈发觉自己的无知。——笛卡儿60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。——左拉61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoChanel62、少而好学，如日出之阳;壮而好学，如日中之光;志而好学，如炳烛之光。——刘向63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。——孔丘64、人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。——海贝尔65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿66、节制使快乐增加并使享受加强。——德谟克利特67、今天应做的事没有做，明天再早也是耽误了。——裴斯泰洛齐68、决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之间。——歌德69、懒人无法享受休息之乐。——拉布克70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原75、内外相应，言行相称。——韩非76、你热爱生命吗?那么别浪费时间，因为时间是组成生命的材料。——富兰克林77、坚强的信心，能使平凡的人做出惊人的事业。——马尔顿78、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿79、读书有三到，谓心到，眼到，口到。——朱熹80、读书之法，在循序而渐进，熟读而精思。——朱熹81、对一个人来说人不可有傲气，但不可无傲骨。、起点可以相同，但是选择了不同的拐点，终点就会大03、拿望远镜看别人，拿放大镜看、命运如同手中的掌纹，无论多曲折，终掌握在、站Leabharlann Ir发电厂

人教版高中物理选修3-2作业：5-5 电能的输送

5．电能的输送(在学生用书中分册装订！)1．某用电器与供电电源的距离为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最小值是( )A.ρLU B.2ρLI U C.U ρLID.2UL Iρ解析：输电线的电阻R 线＝U I 由电阻定律得R ＝ρ·2L S 得S ＝2ρLIU ，B 正确．答案： B2．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 线．则下列说法正确的是( )A ．输电线上的电流I ＝URB ．输电线上的电流I ＝P 0UC ．输电线上损失的功率P ＝⎝⎛⎭⎫P 0U 2·R 线 D ．输电线上损失的功率P ＝U 2R 线解析：输电线上的电流I 线＝P 0U ＝U 线R ，故A 错误，B 正确；输电线上的功率损失P ＝I 2线R 线＝⎝⎛⎭⎫P 0U 2·R ＝U 2线R，故C 正确．D 错误．答案： BC3．远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是( ) A ．输电线上的电压损失跟输电电压成正比 B ．输电线上的功率损失跟输电电压成正比 C ．输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比D ．输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比解析：此题容易犯的错误是将输电电压与损失电压相混，由P ＝U 2R而选B.正确的思路是由I 线＝P 送U 送可知ΔP ＝P 2送U 2送·R 线，C 对．ΔU ＝P 送U 送·R 线，A 错．ΔP ＝ΔU 2R 线，D 对．答案： CD4．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 线，通过导线的电流为I ，学校输入电压为U 2，下列计算输电线损耗的式子中，正确的是( )A.U 21R 线 B.(U 1－U 2)2R 线C ．I 2R 线D ．I (U 1－U 2)解析：输电线损耗P 损＝I 2R 线＝U 2线R 线＝IU 线其中U 线＝U 1－U 2，故B 、C 、D 正确．答案： BCD5．下图为远距离输电线路的示意图：若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是( ) A ．升压变压器原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B ．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 C ．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大 D ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压解析：变压器输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的，选项A 、B 错误．用户的总电阻减小，据P ＝U 2R ，消耗的功率增大，输电线电流增大，线路损失功率增大，C 项正确，升压变压器的输出电压等于输电线路电阻上损失电压加上降压变压器输入电压，D 项错误．答案： C6．(2014·江苏物理)远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，电压分别为U 1、U 2，电流分别为I 1、I 2，输电线上的电阻为R .变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )A.I 1I 2＝n 1n 2 B ．I 2＝U 2RC ．I 1U 1＝I 22RD ．I 1U 1＝I 2U 2解析：根据理想变压器的工作原理解题．根据理想变压器的工作原理得I 1U 1＝I 2U 2、I 1I 2＝n 2n 1.U 2不是加在R 两端的电压，故I 2≠U 2R ，而I 1U 1等于R 上消耗的功率I 22R 与下一级变压器的输入功率之和．选项D 正确．答案： D7．在如图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( )A ．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解析：升压变压器的输出电压由电源电压及匝数比决定，输出功率变大时升压变压器的输出电压不变，A 项错误．由I ＝PU 可知当输出功率增大时输出电流增大．由U 损＝IR 及P 损＝I 2R 可知U 损及P 损均增大．故C 项正确．当U 损增大时降压变压器的输出电压减小，B 选项错误．由P 损＝P 2U 2R 可知P 损P ＝P U2R .当输出功率增大时输电线损耗比例增大，D 项正确．答案： CD8．远距离输电，原来用电压U 0输电，在输电线上损失的电功率P 0，现在要使输电线上损失的电功率减少到原来的1/10，现输电电压应为( )A ．100U 0 B.10U 0 C.U 010D.U 0100解析：设线路电阻为r ，损失功率为P 损＝I 2r ，线路电流为I ＝P U 0，解得P 损＝P 2U 20r则P ′损∝1U 0′2当P损为原来的110时U0′＝10U0选项B正确．答案： B9．某小型发电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1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、副线圈匝数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u＝220 2 sin 100πt V，降压变压器的副线圈与阻值R0＝11 Ω的电阻组成闭合电路．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的输入功率解析：降压变压器副线圈两端交变电压有效值为220 V，负载电阻为11 Ω，所以通过R0电流的有效值是20 A，选项A正确；降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，所以降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1，选项B正确；升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压加上输电线上损失的电压，选项C错误；升压变压器T1的输出功率等于降压变压器T2的输入功率加上输电线上的功率，选项D正确．答案：ABD10．(2014·安徽六安市联考)如图所示，某变电站用10 kV的高压向10 km外的小区供电，输送的电功率为200 kW.现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%，下列不同规格的输电线中，符合要求的是()解析：由P ＝UI 解得输电电流I ＝P /U ＝20 A ．输电线路上损耗的功率不超过P 损＝200 kW ×2%＝4 kW ，由P 损＝I 2R 解得R ＝10 Ω.由于需要20 km 长的输电线，所选输电线千米电阻应小于0.5 Ω/km ，符合要求的是选项C 、D.答案： CD11．如图所示，理想变压器的原线圈接入u ＝11 000×2sin 100πt V 的交变电压，副线圈通过电阻r ＝6 Ω的导线对“220 V 880 W ”规格的电器R L 供电，该电器正常工作．由此可知( )A ．原、副线圈的匝数比为50∶1B ．交变电压的频率为100 HzC ．副线圈中电流的有效值为4 AD ．变压器的输入功率为880 W解析：由电器R L 正常工作，可得通过副线圈的电流I ＝P U ＝880220 A ＝4 A ，故C 对；与副线圈连接的导线所分电压U r ＝4×6 V ＝24 V ，副线圈两端电压U 2＝220 V ＋24 V ＝244 V ，因此原、副线圈的匝数比n 1n 2＝U 1U 2＝11 000244＝2 75061，故A 错；又变压器的输入功率等于其输出功率，即P 1＝P 2＝U 2I 2＝244×4 W ＝976 W ，故D 错；交变电压的频率f ＝ω2π＝50 Hz ，故B 错．答案： C12．某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机的输出电压变化规律如图乙．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( )A ．乙图中电压的瞬时值表达式为u ＝2202sin 100πt VB ．乙图中电压的有效值和用电器的额定电压都是220 V ，所以n 1n 2＝n 4n 3C ．通过升压变压器的电流频率比通过降压变压器的电流频率大D ．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率解析：由于输电线上电阻会损失电压、电功率，使得U 2＞U 3，故P 2＞P 3，选项D 正确；因为n 1n 2＝U 1U 2，n 4n 3＝U 4U 3，由于U 1＝U 4＝220 V ，U 2＞U 3，所以n 1n 2＜n 4n 3，选项B 错误；由交流电及变压器基础知识可知选项A 对，C 错．答案： AD13．一台交流发电机的输出功率为50 kW ，输出电压为240 V ，输电线总电阻R ＝30 Ω，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、降压变压器的匝数之比各是多少？能使多少盏“220 V 100 W ”规格的电灯正常发光？解析：按设计要求ΔP 线＝ηP 输＝6%×50 kW ＝3 kW得输电线中电流I 2＝ΔP 线R＝10 A 升压变压器的输出电压U 2＝P 输I 2＝5 kV升压变压器原、副线圈匝数之比 n 1n 2＝U 1U 2＝2405 000＝6125输电线损失电压ΔU 线＝I 2R ＝300 V 降压变压器的输入电压U 3＝U 2－ΔU 线＝(5 000－300)V ＝4 700 V 降压变压器原、副线圈匝数之比 n 3n 4＝U 3U 4＝4 700220＝23511 降压变压器的输入功率P 输′＝P 输－ΔP 线＝(50－3) kW ＝47 kW 每盏电灯正常发光时的功率P 灯＝100 W 所以，能使电灯正常发光的盏数N ＝P 输′P 灯＝47×103100＝470(盏)答案： 6125 23511470盏 14.风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展，如图所示的风车阵中发电机输出功率为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)画出此输电线路的示意图． (3)用户得到的电功率是多少．解析： (1)输电线损失的功率 P 损＝P ×4%＝100 kW ×4%＝4 kW输电线中的电流I 2＝P 损R 线＝4×10310A ＝20 A 升压变压器输出电压U 2＝P I 2＝100×10320V ＝5×103 V升压变压器原、副线圈匝数比n 1n 2＝U 1U 2＝2505 000＝120电压损失U 损＝I 2R 线＝20×10 V ＝200 V 降压变压器原线圈端电压U 3＝U 2－U 损＝4 800 V 降压变压器原、副线圈匝数比n 3n 4＝4 800220＝24011(2)如图所示．(3)用户得到的功率P 用＝P －P 损＝96 kW答案：(1)1∶20240∶11(2)见解析图(3)96 kW。

2020人教版高二物理选修3：2_第五章第5节电能的输送

★要点二远距离输电 |要点梳理|
1．远距离输电的几个基本关系式
(1)功率关系：P1＝P2，P2＝P 损＋P3，P3＝P4. (2)电压关系：UU12＝nn12，U2＝U 线＋U3，UU34＝nn34. (3)电流关系：II12＝nn21，I2＝I 线＝I3，II43＝nn43.
(4)输电电流：I 线＝UP22＝UP33＝UR线线＝U2R－线U3. (5)输电导线上损耗的电功率 P 损＝P2－P3＝I 线 2R 线＝UR线线2＝U 线 I 线． (6)输电导线上的电压损失 U 线＝I 线 R 线＝U2－U3.
解析：选 C 发电厂输出电压为 U1，升压变压器的匝数比未知，无法计算输送电压和输电线上损耗的功率，A、B 选项错误；根据 P 损＝I 送 2R＝UP送送2R 可知，要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电，C 选项正确；输电效率为 η＝ P送P－送P损＝P送－PUP送送送2R＝1－PU送送R2 ，在输送功率一定的情况下，采用高压输电，输电效率提高，D 选项错误．
提示：不矛盾．欧姆定律是对纯电阻耗能元件而成立的定律，而“提高电压，降低电流”是从输送角度，由 P＝IU，且在 P 一定的条件下得出的结论，两者没有联系．
|核心知识·记一记|
1．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济． 2．根据 P 损＝I2r 可知，减小输电线上的功率损失有两个途径：一是减小输电线的电阻，二是减小输电电流． 3．在输送功率一定时，提高输送电压，可以减小输电电流．
2．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

高中物理 5.5电能的输送课件新人教版选修3-2

记忆前
选择记忆的黄金时段
前摄抑制：可以理解为先进入大脑的信息抑制了后进入大脑的信息
后摄抑制：可以理解为因为接受了新的内容，而把前面看过的忘记了
超级记忆法-记忆规律
TIP1：我们可以选择记忆的黄金时段——睡前和醒后！ TIP2：可以在每天睡觉之前复习今天或之前学过的知识，由于不受后摄抑制的影
TIP2：在场景中记忆时，可以适当采用一些顺序，比如上面例子中从上到下、从左到右、从远到近等顺序记忆会比杂乱无序乱记效果更好。
场景记忆法小妙招
超级记忆法--身体法
1. 头--神经系统 2. 眼睛--循环系统 3. 鼻子--呼吸系统 4. 嘴巴--内分泌系统 5. 手--运动系统 6. 胸口--消化系统 7. 肚子--泌尿系统 8. 腿--生殖系统
1.反思你前面哪个步骤停留时间最长； 2.总结是什么原因造成的
（是之前相关知识基础不牢固还是这次的某个概念自己理解错了）；
3.反思你思考的时候在哪里卡住了，着重这个地方，再次理解。
费曼学习法-实操
第六步实践检验
（六）实践检验
1.实践是检验真理的唯一标准。前面你可能觉得自己学的都还不错，那么最后这步帮你再次验证，也帮你进一步加深理解；
1第一遍知道大概说了什么就行；
2第二遍知道哪块是重点；
3第三遍可以做出一些判断。
高效学习逻辑思维
事实知识（know--what）：知道是什么的知识，主要叙述事实方面的知识；
原理知识（know--why）：知道为什么的知识，主要是自然原理和规律方面的知识；
技能知识（know--how）：知道怎么做的知识，主要是对某些事物的技能和能力；
响，更容易储存记忆信息，由短时记忆转变为长时记忆。

2017人教版高中物理选修(3-2)5-5《电能的输送》

Pρl P′＝P－ΔP＝P1－U2S.
答案：
BD
(1)计算输电线上损失的功率可以有多种方法：
2 U 损 P 损＝I2R 线＝＝U 损 I. R线
(2)用户得到的功率可以根据用户所用电器去求，也可以根据公式 P 用＝P 输－P 线去求．
1－ 1： (2014· 四川理综 )如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则( )
【思一思· 判一判】 (1)减小输电线的电阻和电流是降低输电损耗的两个途电线电流的方法是降低电压．(
U2 (3)输电线电阻为 R，输电电压为 U，则功率损失 ΔP＝ .( R (4)输电线电阻为 R，输电电流为 I，则功率损失 ΔP＝I2R.( (5)采用电网供电，是输电技术的重要发展．(
Pρl D．P′＝P1－U2S
U2S A．ΔP＝ ρl U2S C．P′＝P－ ρl
思路导图：
l P 解析：输电线电阻为 R 线＝ρ ，输电电流为 I＝，故输 S U 电线上损失的电功率为 ΔP＝I2R 电功率为
P 2 l P2ρl 2 ，用户得到的线＝ ρ ＝ U S U S
(1)分析电压损失时注意 U 和 ΔU 的区别：U 是输电电压，ΔU 是输电线上损失的电压． (2)交流输电时，导线不但有电阻，还有线路的电感、电容产生的感抗和容抗，但高中阶段计算中，可将输电线看作纯电
2 Δ U 阻电路，ΔU＝Ir、ΔP＝I2r＝ r ＝ΔUI 等公式都成立．
在远距离输电时，输送的电功率为 P，输电电压为 U，所用导线的电阻率为 ρ，横截面积为 S，总长度为 l，输电线损失的功率为 ΔP，用户得到的功率为 P′，则下列关系式正确的是( ) P2ρl B．ΔP＝ 2 US