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《（通用版）2018-2019版高中物理第二章交变电流27电能的输送学案教科版选修3-2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、7电能的输送［学习目标］1.理解输电线上电能的损失与哪些因素有关.2.理解减小电能损失的两个途径以及高压输电的原理.3.知道远距离输电的典型电路，并能利用变压器和电路的规律解决实际问题.4.了解直流输电.自主预习预习新知夯实基础一、电能输送屮的电压损失和电能损耗［导学探究］如图1所示，假定发电厂输出的电压为U.输送功率为只输电线路中的电流是A两条导线的总电阻是厂(在图中把导线电阻集中画为".那么：图1(1)用户两端的电压是多大？(2)用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？(3)输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低功率损耗
2、有哪些途径？P答案⑴〃'=U~^U=U~-r.⑵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Z和.(3)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.p功率损失表达式：卜p=iS=@,所以降低功率损耗的两个途径为：①减小输电线的电阻“②减小输电电流厶即提高输送电压/［知识深化］p1.输电线上的电压损失：△〃=〃一/=Ir=~iU2.输电线上的功率损失：⑴Ap=fr,其中7为输电线上的电流.(2)・/或其中人〃为输电线上的电压损失.3.减少电压损失和功率
3、损失的方法(1)减小输电线的电阻八根据r=可减小电阻率目前一般用电阻率较小的铜或铝作为导线材料；也可增大导线的横截面积S,但这要多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设帯来很大的困难.(2)减小输电电流/,根据/=£在输送功率"一定，输电线电阻•一定的条件下，输电电压提高到原来的力倍，输送电流可减为原来时输电线上的功率损耗将降为原来的*【例11三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？⑵在⑴情况下，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？(
4、1)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)1.25X10*W
5、(3)1000A2X107W125p5X10sW解析⑴由P=UI得/〒2X1(/严500A(2)输电线上损失的功率・2厂=25002X2X10W=l.25X10"W损失功率与输出功率z比为(3)将电压升高至50万伏时，VP5X10"W=~=5X105V=1000A输电线上损失的功率ap=r•2r=l0002X2X10W=2X107WAP损失功率与输出功率之比为r2X107w__=5X108W=25*
6、【例2】(多选)发电厂发电机的输出电压为儿发电厂至学校的输电线总电阻为斤纽，通过输电线的电流为厶学校输入电压为丛，下列计算输电线功率损耗的式子中，正确的是()R线慮C.fR线D.答案BCDIL2解析输电线功率损耗4=你线=十厂=川线,其中U线=U—lh,故B、C、D正确.厂总结提升,仇=几=乎=“/.式屮必须注意，A〃为输电线上的电压损失，而不是输电电压.二、远距离高压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己在图上标注,在这个电路中包括三个冋路.图2⑴结合闭合电路的知识，分别分析三个回路中各物
7、理量之间的关系(发电机内阻、口、〃2、巾、G线圈的电阻均忽略不计).(2)若两个变压器均为理想变压器，则每个变压器屮的电流、电压、功率有什么关系?答案(1)第一个回路：PH第二个冋路：代=卜Pi=I线专+几第三个回路：R、=UdP、=込；UaflIa/?3Ph［知识深化］解决远距离输电问题时，需要画输电的电路图，理清三个回路，抓住两个联系，掌握一个定律.(1)画图、理清三个回路(如图3所示)升压变压器降压变压器图3(2)抓住两个联系①理想升压变压器联系回路1和回路2即学=匕,5=血,P=P・thIh②理想降压变压器联系冋路2和冋路3即~7
8、7—»免広=Im、,Pi=jR.U.(3)掌握一个定律根据能量守恒定律得P?=AP+R.【例3】如图4所示，发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户(升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器)，若发电机的输出功率是100kW,输出电压是250V,升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：25.（1）求升压变压器的输出电压和输电导线屮的电流；（2）若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%,求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压.答案（1）6250V16A（2）15.625Q6000V解析（1）对升压变压器，据公式!=仝
9、，有Z?2z?225仏=—倂=〒X250V=6250Vn1学=1^人=16A2仏仏6250⑵P损=IzR线，P损=0.04A所以/?线=乞將=15.
