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1、第二章交变电流第七节远距离输电学习目标1.理解输电线上电能的损失与哪些因素有关.2.理解减小电能损失的两个途径以及高压输电的原理.3.知道远距离输电的典型电路，并能利用变压器和电路的规律解决实际问题内容索引知识探究题型探究达标检测知识探究1一、降低输电损耗的两个途径一、降低输电损耗的两个途径导学探究导学探究如图1所示，假定发电厂输出的电压为U，输送功率为P，输电线路中的电流是I，两条导线的总电阻是r.那么：(1)用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？不相等，由能量守恒知，发电厂输出的电能等于用户得到的电能与输电线上损失的电能之和答案图1(2)输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什
2、么？降低功率损耗有哪些途径？答案图1由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了，这是输电线上功率损失的主要原因 知识梳理知识梳理减小输电线损耗的方法：(1)电压损失：输电线始端电压U与末端电压U的差值U IR.(2)功率损失：电流的热效应引起功率损失P .(3)减少电压、功率损失的方法：减小电阻：由R 可知，距离l一定时，使用电阻率 的材料，_导体横截面积可减小电阻提高输送电压：由PUI可知，当输送功率一定时， 电压可以减小电流，即采用高压输电小UUI2R升高增大即学即用即学即用判断下列说法的正误(1)输电线上电功率的损失，与输电线的电阻成正比，与输电电流的平方成
3、正比()(2)由P 可知，输电电压越小，输电线上的损失就越小()(3)由PI2r可知，减小输电线的电阻和降低输电电流可减小输电损失()(4)高压输电是通过提高电压，减小输电电流来减少电路发热损耗的()二、远距离输电电路中的各种关系二、远距离输电电路中的各种关系导学探究导学探究某发电站向远处送电的示意图如图2所示，其中各部分的物理量已在图上标注，在这个电路中包括三个回路图2(1)结合闭合电路的知识，分别分析三个回路中各物理量之间的关系(发电机内阻、n1、n2、n3、n4线圈的电阻均忽略不计)答案(2)若两个变压器均为理想变压器，则每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系？答案图2远距离输电过程的
4、几个基本关系：(1)功率关系：P1 ，P2 ，P3 ，P线I2U(2)电压关系： U2 .(3)电流关系：n1I1 ，n3I3n4I4，I2_知识梳理知识梳理P2P线P3P4U3Un2I2即学即用即学即用判断下列说法的正误(1)使用变压器进行远距离输电，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压()(2)远距离输电时，若升压变压器匝数比为1n，降压变压器匝数比为n1，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等()(3)电厂与用户离得越远，用户得到的交流电的频率与电厂发出的交流电的频率小得越多()(4)远距离输电时，输送电压越高越好()2题型探究一、输电线上功率损失的计算输电线路上的功率损失，
5、主要是输电线电阻发热造成的损失常用计算公式：(1)PI2R，其中I为输电线路上的电流(2)PUI或P 其中U为输电线上的电压损失例例1三峡水电站某机组输出的电功率为50万千瓦(1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？答案解析2 500 A(2)某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损失的功率为多少？它占输出功率的几分之几？答案解析输电线上损失的功率PI22r2 5002210 W1.25108 W(3)若将电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？输电线上损失的功率又为多少？它占输出功率的几分之几？答案解析二、高压输电线路的分析与计算解决远距离输电问题时，需要画输电的电路
6、图，理清三个回路，抓住两个联系，掌握一个定律.1.画图、理清三个回路(如图3所示)2.抓住两个联系(1)理想升压变压器联系回路1和回路2图3(2)理想降压变压器联系回路2和回路33.掌握一个定律根据能量守恒定律得P2PP3.例例2如图4所示，发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户(升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器)，若发电机的输出功率是100 kW，输出电压是250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为125.(1)求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；答案解析6 250 V16 A图4(2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压
7、器原线圈两端的电压.答案解析15.625 6 000 V图4因为UU2U3I2R线所以U3U2I2R线6 000 V.达标检测31.夏天由于用电器的增多，每年夏天都会出现“用电荒”，只好拉闸限电.若某发电站在供电过程中，用电高峰时输电的功率是正常供电时的2倍，输电线电阻不变，下列说法正确的是A.若输送电压不变，则用电高峰时输电电流为正常供电时的2倍B.若输送电压不变，则用电高峰时输电线上损失的功率为正常供电时的2倍C.若用电高峰时的输送电压变为正常供电的2倍，则此时输电电流为正常供 电时的4倍D.若用电高峰时的输送电压变为正常供电的2倍，则此时输电线损失的功 率为正常供电时的4倍 答案解析12
8、342.(多选)如图5为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n1n2n4n3.当用户用电器的总电阻减少时A.U1U2U4U3B.用户的电压U4增加C.输电线上损失的功率增大D.用户消耗的功率等于发电机的输出功率答案解析图512343.(多选)在如图6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A.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增大D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大答案解析123图644.如图7所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I2.则 A.用户端的电压为B.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为D.输电线路上损失的电功率为I1U图7答案解析1234
