电能的输送导学案（教科版）.doc

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1、电能的输送导学案【学习目标】1．知道什么是导线上的功率损耗和电压损耗；知道如何减小损耗。2．会设计电能输送的示意图，并理解电压损耗和能量损耗的关系一、电能输送过程中的电压损失和电能损失：1．输电线上的电压损失：（1）电压损失△U如图所示，输电线有电阻，电流通过输电导线时，会在导线上产生电势降落，致使输电线路末端的电压U＇比起始端电压U低，差值△U＝_______称为输电线路上的电压损失。（2）造成电压损失的因素①输电线有____造成电压损失；②输电线有____和_____造成电压损失。（3）减小输电线上电压损失的方法据△U＝U－U＇＝IR（其中I为输电电流，R为输电线电阻）可知，减小输电线

2、上电压损失的方法主要有：①减小输电线电阻R，这种方法对高压输电效果不佳。②减小输电电流I：因为I＝P/U，在输送电功率P一定的前提下，提高输电电压U是有效措施。2．输电线上的电能损失:（1）损失电能的分析通常输电导线都有电阻，因此当电能通过输电线送向远方时，电阻发热而损失电功率。设输电电流为I，输电导线电阻为R，则输电线上的功率损失为P损＝________。设输送电功率为P，输电电压为U，输电线的总长度为L，横截面积为S，电阻率为ρ，则输电电流I＝_______，输电线电阻R＝______。输电线上的功率损失可表示为：△P＝___________。（2）减小输电线上功率损失的方法①减小输电

3、线的电阻Ra．减小输电线长度不可行：由于输电距离一定，所以实际中不可能用减小L来减小电阻Rb．减小电阻率ρ：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料。c．增大导线的横截面积S：这要多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难。②减小输电电流Ia．减小输送功率P不可行：由于电站的装机容量一定，因此电站向外输送的电功率是一定的，即在实际中不能以用户用或不用电来减少输电线上的功率损失。b．提高输电电压：在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输电线上的功率损失降为原来的_____倍。（3）输送电能的基本要求：二、远距离输电系统：1．远距离输电的基本电路发

4、电站→升压变压器→输电线路→降压变压器→用户，基本电路如图：2．远距离输电的分析方法（1）思路：在远距离输送电能的过程中，由能量的转化和守恒可知，发电机的总功率应等于线上的损失的热功率和用户得到的功率____（变压器为理想变压器）。（2）方法：远距离输电时，利用升压变压器大幅度地提高输电电压，从而减少输电电流，减小线路上损失的热功率。如图所示，各物理量按电压、电流、功率来看，它们有下列关系：①电压关系：②电流关系：③功率关系：【类型一】输电线上损失的电压与功率【例1】在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么（）A．输电线上损失的电压与输送的电流成正比B．输电的电压越高，输电

5、线路上损失的电压越大C．输电线路上损失的功率跟输送电压的二次方成反比D．输电线路上损失的功率跟输送电压的二次方成正比【例2】发电厂的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线总电阻为R，导线中电流为I，学校得到的电压为U2，则输电线上损失的功率下列表达式错误的是（）A．B．C．D．【类型二】远距离输电电路分析【例3】如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

6、输入电压【例4】有一台内阻为1Ω的发电机，供给一学校照明用电，如图所示，升压变压器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻R＝4Ω，全校共22个班，每班有“220V40W”的灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则：（1）发电机输出功率多大？（2）发电机的电动势多大？（3）输电效率是多少？（4）若使用灯数减半并正常发光，发电机输出功率是否减半？【例5】一座小型水电站，利用流量为2m3/s、落差5m的河水发电，若单相发电机的效率为50%，输出电压为200V，已知发电站到用户架设的输电线总电阻为12Ω，输电中输电线上允许损耗的功率为6%，用户所需电压为220V，求所用升压变压器和

7、降压变压器的原、副线圈的匝数比（变压器为理想变压器）。【当堂检测】1．“西电东送”是我国一项重大的能源发展战略，也是我国西部大开发的四大工程之一．将西部地区的电能输送到东部地区，为了减少输电过程中的电能损失，实现远距离输电应采用的最有效的方法是(　　)A．增大输电的电流　　　　　B．提高输电电压C．减小输电线电阻D．以上办法都不行2．照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的．可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比