第五节电能输送

1、赤壁市蒲圻高中 高二物理导学案编号：12上wl必修3-2-38 课型：新授课 上课时间：第*周 主备人：* 审核人：物理组课题：第五节 电能的输送【学习目标】 （1）了解从变电站到用户的输电过程，知道远距离输电时用高压输电的道理。（2）引导学生积极主动探究，发现问题，解决问题，在解决问题的同时获得一定的成就感【学习重点】知道远距离输电时用高压输电的道理【考纲要求】会进行输电线上损失电能的原因和输电线上损失的电能的计算。准确把握输电系统的“输电电压”、“用户得到的电压”和输电线上“损失的电压”三者的区别与联系。【学法指导】先在预习课上根据自己的能力和提示独立完成导学案内容，并在疑问处用双色笔标注

2、，以便在对群学中与同学交流，全体同学要完成a b两个层次的内容，学有余力的同学cd层次的问题仅供限制选做【学习过程】一、用变压器输电远距离输电电路图如图551所示：若输电线电阻r，输电功率为p，输电电压u， 则输电导线的电流i2=p/u1，输电导线上的电压降（电压损失）u损=i2r=pr/u1，输电导线上的功率损耗p损=i22r =u额2/r=p2r/u12二【范例精析】例1、发电机的输出电压为220v，输出功率为44kw，每条输电线电阻为0.2，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1：10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路后，再经过10：1的降压变压器降压后供给用户，

3、则用户得到的电压和电功率又各是多少？分析与解答：输送电路原理图如图5-5-2。发电站输出的功率p出是一定的,当以220伏的电压输出时,输出电流应该是： i=p出/u出=44000w/220v=200a 两条输电线路的总电阻为0.4,则导线上损失的电功率为： p损=i2r=(200a)20.4=16kw 用户得到的电功率为p=p出-p损=44kw-16kw=27kw 在导线上损失的电压为: u损=i2r=200v0.480v用户得到的电压为：u=u出-u损=220v-80v=140v 如果用1：10的变压器将电压升高到2200v后再输送出去，则输出电流为： i=p出/u出=44000w/2200

4、v=20a p损=i2r=(20a)20.4=160w 用户得到的电功率为p=p出-p损=44kw-160w=43.83kw 在导线上损失的电压为: u损=i2r20v0.48v加到用户端变压器上的电压为：u=u出-u损=2200v-80v=2192v 经过变压器降压后输送给用户的电压为：219.2v 例2、一个小型水力发电站，发电机输出电压u0=250v，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=20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，总功率为p用=22kw，不计灯丝电阻随温度的变化。（1）当居民区的电灯全部使用时，

5、电灯两端的电压是多少伏?发电机实际输出的电功率多大?（2）若采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗。已知用户变压器的降压比为40：1，当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率多大?解析：（1）如图5-5-3，p用=u用2/r用=2.2， i=u0/(r用+r线)=250/4.2=59.5（a） u灯=ir用130.9v131v p输=u0i=14880w14.9kw （2）如图5-5-4，p用=u4i4, u4=220v, i4=110a i3/i4=n4/n3, i3=i4/40=2.5a p损=i32r线=12.5w 拓展：关于电能输送

6、问题，应详细作出输送原理图，分析电路特点，认真仔细解题。 【能力训练】1、在电能输送过程中，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2、输电线的电阻共计r，输送的电功率为p，输电电压为u，则用户能得到的电功率是：（ ）a. p b.p(p/u)r c.i2r d. (p/u)r 3、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. 1：900 b. 900：1 c. 1：30 d. 30：1 4、一个

7、小水电站输出电功率为20kw，输电线总电阻为0.5，如果先用400v的电压送电，后改用2000v电压输电，则输电电压提高后输电线上损失的电功率的变化情况是:（ ）a、减少50w b、减少1200w c、减少7.68w d增加7.68w 5、某变电站用220v的电压送电，导线损失电功率是输出功率的20%，若要使导线损失电功率是输出功率的5%，则输出电压应变为 v。6、相同材料组成的导线向同一处用户输送10kw电能，在输电电压u1=110v和u2=220v两种情况下，要求输电线中损失的电能相同，则两情况下导线截面积之比为_。7、远距离送电的输电线一定时，如果以原来电压的10倍输送同样功率的电能时，

8、输电线上损耗的电功率为原来的_ 8、发电机的路端电压为220v，输送电功率44kw，输电线电阻为0.4，则用户得到的电功率为 v，用户得到的电功率为 kw。若用初、次级线圈匝数之比为1：10的变压器升压，经同样的输电线输电后，再用初、次级线圈匝数之比为10：1的变压器降压后供给用户，则用户得到的电压为 v，用户得到的电功率为 kw。 9、某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8104w，电厂输出电压仅350v，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输送，在输送途中，输电线路的总电阻为4，允许损失的功率为输送功率的5，求用户所需电压为220v时，升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？ 10、有一台内阻为1的发电机，供应学校的照明用电，如图5-5-5所示是输电原