新人教版高中物理选修1-1高压输电 学案

上教考资源网 助您教考无忧高压输电 学案【典型例题】【例 1】一台发电机的功率是 40KW，用电阻为 0.2Ω 的导线输送到用户，(1)若用220V 的电压输电，输电线上损失的功率是多少?(2)若用 22KV 的电压输电，输电线上损失的功率又是多少?(3)比较(1)、(2)的结果可得到什么结论? 【解析】要求出输电线上损失的功率，首先根据 P＝UI 求出输电线中的电流，再根据焦耳定律 Q＝I2Rt 和 P＝W/t (因为 W＝Q)可求出输电线上损失的功率 P 损＝I2R 线. 解：(1)当输电电压为 U1＝220V 时，输电电流为：I1＝P/U1＝2000/11A所以输电线上损失的功率为：P1＝I12R 线＝(2000/11)2A×0.2Ω=6611.6W(2)当输电电压为 U2＝22 千伏时，输电电流为：I2＝P/U2＝20/11A所以输电线上损失的功率为：P2＝I22R 线＝＝0.66116W(3)比较(1)、(2)P2/P1＝1/10000【例 2】发电厂的输出功率为 200KW，输电线的电阻为 0.13Ω.那么输出电压为 250V或 2500V，这两种情况下，在输电线上损失的功率各为多少?输入用户的功率各为多少?分析：电能在输送过程中，由于电流的热效应在输电线上要损失一部分功率，而输入用户的功率应该用发电厂输出的功率减去这部分损失的功率.【解析】解：当 U 输出＝250V 时，输出电流为：I 输出＝P 输出/U 输出＝800A在输电线上损失的功率：P 损失＝I2 输出 R 线＝(800A)2×0.13Ω＝83.2KW输入用户的功率：P 输入＝P 输出-P 损失＝200KW-83.2KW＝116.8KW当 U 输出＝2500V 时，输出电流为：I′输出＝P 输出/U 输出＝80A在输电线上损失的功率：P′损失＝I′2 输出 R 线＝(80A)2×0.13Ω＝0.832KW输入用户的功率：P′输入＝P 输出-P′损失＝200KW-0.832KW＝199.168KW【例 3】输送同样的总功率，若用 110kV 和 220kV 的电压输电，输电线上损失的功率之比为多少？【解析】损失的功率 ΔP 不等于 U2/R，因为这里为 U 是两根输电线的两始端的电压；若要写成 U2/R，这里的电压 U 应是输电线上损失的电压 ΔU，它等于输电电压减去用户得到的电压即 ΔU＝U－U′损失的功率RIP2，而 I＝P/U，即 ΔP 与 U2 成反比．设输电总功率为 P，输电电压为 U，则输电电流 I＝P/U；输电线电阻为 R，输电线上功率损失RUPRIP222，所以4::212221UUPP；输电线上损失的功率之比为4∶1，即用 220kV 输电时功率损失为 110kV 时的 1/4．损失的功率 ΔP 不等于 U2/R，因为这里为 U 是两...