五、高压输电

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1、高二物理《电能的输送》学案学习目标：1.通过分析讨论，知道降低输电损耗的两个途径，会求线损。2.通过计算和实验模拟，理解高压输电的原理，能画出线路模型图。3.会运用电路中几个回路的电压、电流和功率的关系，解决问题。教学过程：问题一：为什么需要远距离输电？演示实验一：模拟低压电能输送1、你看到什么现象？2、你认为是什么原因？3、建立基本输电电路图模型：例1：把功率为10KW的电能输送到400km以外的地方，采用400V的电压输电，线路的总电阻为10Ω，求（1）输电线路损失的电压是多少？用户得到的电压有多少？（2）输电线路损失的功率是多少？用户得

2、到的功率有多少？问题二：对输电有哪些基本要求？问题三：如何降低输电损耗？问题四：如何在输送功率一定的情况下，减小电流？请你设计最符合实际情况的远距离输电线路图。例3：将电厂发出的400V电压通过升压变压器，采用10KV电压输送10KW的电功率，线路的总电阻为10Ω，求：（1）升压变压器的原副线圈匝数比是多少？（2）输电导线中的电流是多少？线路损失的电压是多少？若降压变压器的匝数比为45:1，用户得到的电压是多少？（3）输电线中损失的电功率是多少？用户得到的功率有多少？演示实验二：模拟高压电能输送演示实验三：用电过程中，接入灯泡数量增加，灯泡变

3、暗。思考总结：输电线路各部分电压、电流和功率有何关系？功率电压电流问题五：输电电压是否越高越好？高压交流输电有何缺点？问题六：采用电网供电的优点是什么？课堂反馈：1、发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线电阻为R，通过导线的电流为I，输入学校的电压为U2，下列四个计算输电线功率损失的公式中正确的是()A、B、C、D、2、某个小水电站发电机的输出功率为100KW，发电机的电压为250V。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率为5KW（即用户得到的功率为

4、95KW）。请你计算：（1）、降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多大？（2）、输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？（3）、两个变压器的匝数比各是多少？课后练习：1、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.根据公式，I=P／U，提高电压后输电线上的电流降为原来的1／20B.根据公式I=U／R，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C.根据公式P=I2R，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1／40

5、0D.根据公式P=U2／R，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍2、如图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(　　)．A．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的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3、某小型水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

6、压器副线圈两端交变电压u＝220sin(100πt)V，降压变压器的副线圈与阻值R0＝11Ω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20AB．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4、用6600V和220V两种电压输电，若输送的功率和输电线的电阻相同，则低压输电线与高压输电线上损失功率之比是（　　　）A．1：900B．900：1　　　　C．1：30D．30：15、在电能

7、输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损失的电功率（　　　）A.随输电线电阻的增大而增大B.和输送电压的平方成正比C.和输电线上电压降落的平方成正比D.和输电线中电流强度的平方成正比6、如图图所示的小型水电站发电机的输出功率为10KW，输出电压U1=400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2KV高压输电后用户得到电压U4=220V、电功率9.5KW。求：（1）水电站升压变压器原副线圈匝数比n1:n2=？（2）输电线的电阻R=？（3）用户降压变压器原副线圈匝数比n3:n4=？7、一个小型水力发电站，发电机输出电压U0=250

8、V，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为Pm=30kW，它通过总电阻R线=2．0Ω的输电线直接向远处的居民区供电。设居民区所有用电器都是额定电压U用=220V的白炽灯