陕西省西安市庆安高级中学高中物理 5.5电能的输送导学案 新人教版选修3-2VIP专享VIP免费

陕西省西安市庆安高级中学高中物理5.5电能的输送导学案新人教版选修3-2策略与反思纠错与归纳【学习目标】1．知道什么是输电导线上的功率损失和如何减少功率损失．2．知道什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失．3．理解为什么远距离输电要用高压．重点：输电导线上的功率损失、电压损失难点：输电导线上的功率损失、电压损失【自主学习】知识回顾1．热功率公式________，电功率公式________，部分电路欧姆定律公式________，电阻定律公式________．2．变压器可以改变交变电流的电压．当电压要升高时，要用________变压器，此时n2________n1；当电压要降低时，要用________变压器，此时n2________n1．一、输电导线上的功率损失1．原因：输电线有电阻，电流通过导线时要发，输电过程有一部分电能转化成热而损失掉．2．大小：ΔP＝说明：I为输电线上流过的电流，R为输电线的电阻．要注意，输电是双线制的，计算R时要注意输电线长度应等于输电距离的倍．3．减少输电线上功率损失的方法：（1）减少导线上的由R＝ρ可知，在输电线长度L一定的情况下可通过选用电阻率ρ横截面S的导线，因条件限制，此方法减小线路能量的损失是很有限的．（2）减小输电由ΔP＝I2R可知，ΔP∝I2，故减小输电电流可大大减少功率损失，在线路和输送功率不变时，可提高输电以减小输电电流．采用输电是减少线路电能损失的有效方法．二、输电线路上的电压损失1．定义：如图所示，输电线路始端电压U与末端的电压U′的差值ΔU＝称为输电线路上的电压损失．2．电压损失原因：（1）线路电阻输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在线路的电阻上有电压损失，致使输电线路末端（用电设备两端）电压U′比起始端电压U低，造成电压损失U－U′．1（2）线路感抗和容抗（总称电抗）3．减少输电线路上的电压损失的方法：（a）增大输电导线的截面积以减小．（b）减小输电．在输送电功率不变的前提下，必须提高输电【疑难辨析】1．远距离输电（1）方法：高压输电.讨论原因：（２）远距离输电要用变压器，在发电站内需用升压变压器将发电机的输出电压升高再由输电线输电；到了用电区用降压变压器降压后供用户使用.（3）输电示意图如图17－5－1所示.图17－5－1２．讨论减少远距离输电线上电能损失的方法提醒：在计算功率损耗时常用关系式P线=I线2R线计算.其原因是I线较易求出：I总=I线=P总/U总;而P损=I线U线或P损=U线2/R线则不常用，其原因是在一般情况下U线不易求出，且易把U线和U总相混淆而造成错误.３．有关输电线路分析计算步骤（1）认真审题，画出示意电路图.（2）以变压器铁芯为界划分各个回路，对各回路应用欧姆定律分析回路中电压、电流、功率等物理量的情况及其关系.（3）各回路间可通过变压器找出电压、电流、功率等量间的关系.【合作探究】一、输电线路上的功率损失【例1】远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330kV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是（）A．可节省输电线的铜材料B．可根据需要调节交流电的频率C．可减少输电线上功率的损失D．可加快输电的速度[来源:Z&xx&k.Com]2二、远距离输电的分析【例2】如图2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输入电压三、输电线上功率与电压之间的关系【例3】某发电站的输出功率P＝104kW，输出电压U1＝4kV，通过理想变压器升压后向远处供电．已知输电导线的总电阻为R＝10Ω，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求升压变压器的匝数比．四、远距离输电的全过程分析【例4】发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10Ω，若输电线路因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比．(2)用户得到的电功率是多少？【思维步步高】输电线上的电流怎么计算？损失的功率怎么计算？改用高压输电后，用户端...