第五节《电能的输送》导学案

高二物理《电能的输送》学案

学习目标：

1、了解电能输送的过程.

2、知道高压输电的原理.

3 •输电线上电压损失与功率损失的理解与应用

4•充分理解-• ；「-二；匸…中的物理量的对应关系

重点难点：重点：高压输电的原理分析、各量之间的关系。

难点：送电、用电、耗电之间的关系及有关计算

教学过程：

一、新课准备：

1复习旧知识：写出变压器的电压关系、电流关系及功率关系： _________________

、新课探究：阅读课本,解决下列问题

1、输送电能的基本要求是什么?

2、远距离大功率输电面临的困难是在输电线上有电能的损失

设输电电压为U,输电线的电阻为R，则

①输电电流为 ____________ ;

②输电线上的电压和功率损失为△ U= ________ , △D= ______________ ；

③用户得到的电压和功率U用= _______ ,P用= ________ 。

3. 根据理论分析，有哪些办法可以减少输电线上功率或电压的损失？其中

哪种方法是最有效的？

根据功率损失的表达式_______________ 可知，要减少输电线上的功率损失，有两种途径：一是；____________________________

二是_______________________________ 。

（1）如何减小输电线的电阻？①

② ③

（2）如何减小输电线中的电流？

以上两个途径中，哪一个对于降低输电线路的损耗更有效？实例探究:

例题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，则下

列说法中正确的是（）

A •输电线上的电流变为原来的n倍

B •输电线上的电压损失变为原来的1/n2

C.输电线上的电功率损失变为原来的1/n

D •若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的n2倍

4、思考：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？

设计画出远距

离高压输电的原

理图：

写出对应的功率、电压、电流关系式：

1）电压关系：U1/U2= _______ ，U3/U4= _______ ，;

2）电流关系：11/12= ______ ,13/14= _______ ;

3）功率关系：P仁 ____ ，P3= _____ ;

4）输电电流：12= ________________________ ;

5）损耗功率：P损= _________________________________

实例探究

例2 :某小型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10 Q,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：

(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？(理想变压器)

简述电能输送的原理和计算步骤:

巩固练习：

1.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是

2

P 2U 2P 2

A、P

B、P (—)2r

C、P

D、( )2r

U r U

2 .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…，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上述说法都不对。

3、发电厂发电机的输出电压为U i，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U2,下列4个计算输电线损耗的式子中，不正确的是（）A、H B、（Ul U2）c、|2R D、I （U1 U2）

R R

4、远距离输电中，若发电机的输出电压不变，贝U下列叙述中正确的是（）

A、升压变压器的原线圈中的电流与用户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、畐懺圈的匝数比决定

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器输入电压

5、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I P/U，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20

B、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

2

C、据公式P I R，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400

2

D、据公式P U /R，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍

6、变压器接入某输电电路中，现以相同的输入电压U，不同的输出电压输送相同

的电功率P,输电线电阻为R•当副线圈与原线圈匝数比为K时，输电线线路

上损耗的功率为____________ ;当匝数比为nK时，线路上损耗的功率为原来的_____ 倍

7、发电机输出功率40Kw，输出电压400V，用变压比（原、副线圈匝数比）为

1 ：5的变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5Q,到达用户后再用变压

器降为220V，求:

1）输电线上损失的电功率是多少？

2）降压变压器的变压比是多少？