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时间:2020-03-08
《浙江专版2017_2018学年高中物理第五章交变电流第5节电能的输送教学案新人教版.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、5 电能的输送知识内容电能的输送考试要求必考加试c课时要求1.了解输电导线电能损失的主要原因,知道减少电能损失的两条途径.2.理解采用高压输电的原因,认识高压输电的局限性.3.认识电网的重要作用,认识电网安全对社会的重要性.4.会求解输电导线上的功率损失等问题.一、降低输电损耗的两个途径[导学探究] 如图1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:图1(1)用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗?(2)输电线上功率损失的原因是什么?功率损失的表达式是
2、什么?降低功率损耗有哪些-11-途径?答案 (1)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.(2)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.功率损失的表达式:ΔP=I2r=r,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.[知识梳理]1.电压损失:输电线始端电压U与末端电压U′的差值ΔU=U-U′=Ir.2.功率损失:电流的热效应引起功率损失ΔP=I2r.3.减少电压、功率损失的方法:(1
3、)减小电阻:由R=ρ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)提高输送电压:由P=UI可知,当输送功率一定时,升高电压可以减小电流,即采用高压输电.[即学即用] 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,与输电电流的平方成正比.( )(2)由P=可知,输电电压越小,输电线上的损失就越小.( )(3)由P=I2r可知,减小输电线的电阻和降低输电电流可减小输电损失.( )(4)高压输电是通过提高电压,减小输电电流来减少电路发热损耗的.( )答案 (1)√ (2)× (3
4、)√ (4)√二、远距离输电电路中的各种关系[导学探究] 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、-11-n3、n4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:P1=U1I1第二个回路:U2=ΔU+U3,P2=ΔP+P3=IR+P3第三个回路:P4=U4I4(2)=、=、P1=P2;=、=、P3=P4.[知
5、识梳理](1)功率关系:P1=P2,P2=P线+P3,P3=P4,P线=I2ΔU=IR.(2)电压关系:=,=,U2=U3+ΔU.(3)电流关系:n1I1=n2I2,n3I3=n4I4,I2===.[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)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.( )(2)电厂与用户离得越远,用户得到的交流电的频率比电厂发出的交流电的频率小得越多.( )(3)远距离输电时,输送电压越高越好.( )答案 (1)√ (2)× (3)×一、输电线上功率损失的计算输电线路上的功率损失,主要是输
6、电线电阻发热造成的损失.常用计算公式:(1)ΔP=I2R其中I为输电线路上的电流.(2)ΔP=ΔU·I或ΔP=,其中ΔU为输电线上的电压损失.例1 (多选)远距离输送交变电流都采用高压输电.采用高压输电的优点是( )A.可节省输电线的材料B.可根据需要调节交变电流的频率C.可减少输电线上的能量损失D.可加快输电的速度答案 AC-11-解析 远距离输电时往往输送的电功率一定,根据P=UI知,输送电压U越高,则输送电流I=越小,根据P损=I2r知,在输电线上的功率损失一定的情况下,输电线电阻可略大些,导线可做得细一些或选择电阻率略大的
7、材料(非铜材料);若输电线确定,即r确定,则可减少输电线上的能量损耗,故选项A、C正确.交变电流的频率是一定的,不需调节,输电的速度是一定的,故选B、D错误.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?答案 (1)2500A (2)1.25×108W (3)1000A 2×107W
8、 解析 (1)由P=UI得I===2500A(2)输电线上损失的功率ΔP=I2·2r=25002×2×10W=1.25×108W损失功率与输出功率之比为==(3)将电压升高至50万伏时,I′===1000A输电线上损失的功率ΔP′=I
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