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1、电能的输送 学案设计人：崔友平 审核人： 张秀云 2012、1、10 编号:34034学习目标：1.知道“便于远距离输送”是电能的优点之一，知道输电过程2理解为什么远距离输电要用高压3知道输电线上电压和电功率的损失和如何减少损失重点难点：高压输电的原理及功率损耗计算知识梳理：一、正确理解减小输电线路电损的方法1输电线上的功率损失(1)原因：输电导线有电阻R线，电流流过输电线时，电流的热效应引起电功率的损失(2)计算式： 2输电线上的电压损失若用U表示输电线始端电压，U表示输电线末端电压，则输电线上的电压损失U线 3减小输电损耗的方法据P线I2R线可知，减小输电线路上功率损失的方法主要有两种：(
2、1) 减小输电线的电阻R线，据R线 减小输电线的长度L：由于输电距离一定，所以在实际中不可能用减小L来减小R线减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料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I，据I减小输送功率P提高输电电压U思考1 对于电能输送的以下说法，正确的是()A输送电能的基本要求是经济实惠B减小输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电C减小输电线上电压损失的唯一方法是增大导线的横截面积D实际输电时，要综合考虑各种因素，如输送功率大小、距离远近、技术和经济要求等思考2 关于电能输送的以下分析，正确的是()A由公式
3、PU2/R知，输电电压越高，输电线上功率损失越大B由公式PU2/R知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少C由公式PI2R知，输电电流越大，输电线上功率损失越大D由公式PUI知，输电线上的功率损失与电流成正比二、含变压器在内的高压输电线路的分析与计算1、输电过程如图所示电路被划分为三个独立的回路，在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源，每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律，串、并联电路规律，而变压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁2基本关系式(1)功率关系P1P2，P3P4，P2P线P3(2)电压、电流关系，U2U线U3，I2I3I线(3)输电电
4、流：I线.思考3 如图所示为远距离高压输电的示意图关于远距离输电，下列表述正确的是()A增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好思考4 在如图436所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()图436A升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输出电压增大C输电线上损耗的功率减小D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大典例探
5、究例题1 在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为，横截面积为S，总长度为L，输电线损失的电功率为P，用户得到的电功率为P用，则下列关系式正确的是() AP BPCP用P DP用P(1)变式训练1：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，下列计算输电线损耗的式子中，正确的是()A. B.CI2R DI(U1U2)例题2 如图432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
6、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变式训练2：某发电站采用高压输电向外输送电能若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R.则下列说法正确的是() A输电线上的电流IB输电线上的电流IC输电线上损失的功率P()2RD输电线上损失的功率P例题3 发电机的端电压220 V，输出电功率44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，如果用初、次级匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级匝数比为101的降压变压器降压供给用户(1)画出全过程的输电线路示意图(2)求用户得到的电压和功率变式训练3：某小型水电站发电机的输出功
7、率为10 kW，输出电压为400 V，为了减小向用户供电过程中产生的电能损失，使用2 kV高压输电，最后用户得到220 V电压，9.5kW的电功率求：(1)升压变压器原、副线圈的匝数比；(2)输电线路的总电阻R；(3)末端降压变压器原、副线圈的匝数比.巩固练习：1高压输电电压为U，输电线电阻为r，则下列说法正确的是()A若发电机输出功率不变，使输电电压变大，则输电线损失功率变小B输电线上损失的功率为P，故导线电阻越大，损失的功率越小C通过输电线的电流为I，故输电电压越高，电流越大，损失的功率越大D以上说法都不对2输电线的电阻共计为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
8、P BP()2rCI2R D(P/U)r3远距离输电，原来用电压U0输电，在输电线上损失的电功率为P0，现在要使输电线上损失的电功率减少到原来的，则输电电压应为()A100 U0 B. U0C. D.4用电器电阻值为R距交变电源的距离为L，输电线电流为I，电阻率为，要求输电线上电压降不超过U.则输电线截面积最小值为()AL/R B2LI/UCU/(LI) D2UL/(I)5超导是当今高科技研究的热点，利用超导材料可实现无损耗输电现有一直流电路，输电总电阻为0.4 ，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那
9、么节约的电功率为()A1 kW B1.6103 kWC1.6 kW D10 kW6某小型水电站的电能输送示意图如图435所示发电机的输出电压为220 V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2.降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则()图435升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率A BC D7、一台发电机最大输出功率为4 000 kW，电压为4 000 V，经变压器T1升压后向远方输电输电线路总电阻R1 k.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡
10、(220 V，60 W)若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则() AT1原、副线圈电流分别为103 A和20 ABT2原、副线圈电压分别为1.8105 V和220 VCT1和T2的变压比分别为150和401D有6104盏灯泡(220 V,60 W)正常发光8(2010年高考浙江卷)某水电站，用总电阻为2.5 的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3106 kW.现用500 kV的电压输电，则下列说法正确的是()A输电线上输送的电流大小为2105 AB输电线上由电阻造成的电压损失为15 kVC若改用5 kV电压输
11、电，则输电线上损失的功率为9108 kWD输电线上损失的功率为PU2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻9、发电机的端电压220 V，输出电功率44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，如果用初、次级匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级匝数比为101的降压变压器降压供给用户，则(1)画出全过程的线路示意图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率10、如图437所示为演示远距离输电的装置，理想变压器B1、B2的变压比分别为14和5：1，交流电源的内阻r1 ，三只灯泡的规格均为“6 V 1 W”，输电线总电阻为10 .若三只灯泡都正常发光，则交变电源的电动势E为多大？图437
