高二物理电能的输送教学案 新课标 人教版

1、高二物理电能的输送教学案【教学目标】1知道“便于远距离输送”是电能的优点之一，知道输电的过程2知道什么是输电导线上的功率损失和如何减少功率损失3知道什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失 4理解为什么远距离输电要用高压【教学重点难点】 变压器电压关系与功率关系的理解与应用 输电线上电压损失与功率损失的理解与应用【教学过程】一、输电线上的功率损失：输电功率P 输入给用电设备的功率P 输电线上的功率损失P：P=PP =I2R减少功率损失：（1）减小输电线的电阻 （2）减小输电电流 如何减少输电线的电阻：（1）减少材料的电阻率（铝或铜，金银最好但不可行）（2）减少输电线的长度L(不可行)（3）

2、增加导线的横截面积S1. 输电导线上的功率损失分析：（1）减小导线的电阻可减小损失功率，但有限（2）减小输送电流可大大减小损失功率，在线路和输送功率不变时，可提高输送电压以减小输送电流（3）在输送功率和线路一定时，线路损失功率与输送电压的二次方成反比，即：二、输电线上的电压损失发电厂的输送电压U 用电设备两端电压U输电导线电阻两端的电压U：U=UU =IR三、远距离输电示意图简单输送电路的计算步骤：（1）画出供电电路图（2）以变压器铁心为界划分各个回路，各回路可独立运用欧姆定律，分析回路中的电压，电流和功率等参数（3）各回路间可通过变压器的电压关系和初、次级功率相同的关系相联系常用的几种输电模

3、式：1、低压输电输电功率为100kw以下，距离为几百米以内，一般采用220V的电压输电2、高压输电输电功率为几千千瓦以下，距离为几十千米到几百千米，一般采用35kV或110kv的电压输电3、超高压输电输送功率为10万千瓦以上，距离几百千米，需采用220kv或更高的电压输电【例题】1、某交流发电机的输出电压为220V，输出的电功率为4400W，发电机到用户的输电线的电阻为4，求（1）不用变压器，用户得到的电压和电功率各是多少？（2）如果用匝数比为1：10的升压变压器升压后用户处再用匝数比为10：1的降压变压器降压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？2、某交流发电机输出功率为5

4、5;105w，输出电压为U=1000V，输电线的总电阻R=10，在输电线上损失的电动率等于输电功率的5，用户使用电压U=380V，求：（1）画出输电线的示意图（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？3、某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电，当发电厂输出的功率为时，额定电压为U的用电设备消耗的功率为，若发电厂用一台升压变压器先把电压升高，仍通过原来的输电线供电，到达用电设备所在地，再通过一台降压变压器把电压降到用电设备的额定电压，供用电设备使用，如图所示，这样改动后，当发电厂输出的功率仍为，用电设备可获得的功率增加至，试求所用升压变压器的原线圈与副线圈的匝数比以及降压变压器的

5、原线圈与副线圈的匝数比各为多少？4、学校配有一套校内备用供电系统，如图所示，由一台内阻为1的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V40W”的白炽灯6盏)供电，如果输电线的总电阻R是4，升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是14和41，那么，(1)发电机的输出功率应是多大?(2)发电机的电动势是多大?(3)输电效率是多少?5、有一条河流，河水流量为4m 3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比

6、g=9.8m/s2【练习】1、变压器接入某输电电路中，现以相同的输入电压U，不同的输出电压输送相同的电功率P，输电线电阻为R当副线圈与原线圈匝数比为K时，输电线线路上损耗的功率为 ；当匝数比为nK时，线路上损耗的功率为原来的_倍2、关于电能输送的以下分析，正确的是 ( )A.由公式P=U2/R得出，输电电压越高，输电导线上的功率损失越大B.由公式P=U2/R得出，输电导线的电阻越大，功率损失越小C.由公式P=I2R得出，输出电流越大，输电导线上的功率损失越大D.由公式P=IU得出，输出导线上的功率损失与电流成正比3、远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高K倍，则 ( )A. 输电导线的电

7、功率损失不变 B. 输电导线的电压损失不变C. 输电导线的电功率损失是原来的 D.输电导线的电压损失是原来的倍4、 一小水电站，输出的电功率为20kW，输电线总电阻为，如果先用400V电压输送，后又改用2000V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是A、减小50W B、减小1200W C、减小W D、增大W5、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、据公式，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20B、据公式，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C、据

8、公式，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400D、据公式，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍6、远距离输电中，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少时，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器输入电压7、输电线的电阻共计r，输送的电功率是P，用电压U送电，则用户能得到的电功率是A、 B、 C、 D、8、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，学校输入电压为U2，下列4

9、个计算输电线损耗的式子中，不正确的是（ ）A、 B、 C、 D、9、有一内阻为1的发电机供给一个学校用电，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=4，全校共22个班，每班有“220V，40W”的电灯6盏，若要保证全部电灯正常发光，则(1)发电机输出功率应为多大？(2)发电机的电动势是多大？题10图I1升压器发电机 用户 降压器n1n2n3n4U1U4U2U3I2I3I410、如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为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，最后用户得到220V，9.5kW的电力，求：（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1/n2； （2）输电线路导线电阻