《2018-2019高中物理 第五章 交变电流 5.5 电能的输送课件 新人教版选修3-2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019高中物理 第五章 交变电流 5.5 电能的输送课件 新人教版选修3-2（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5电能的输送【自主预习】【自主预习】1.1.降低输电损耗的两个途径降低输电损耗的两个途径: :(1)(1)输送电能的基本要求输送电能的基本要求: :电压电压 频率频率 电能电能 (2)(2)降低输电损耗的两个途径降低输电损耗的两个途径: :输电线上的功率损失输电线上的功率损失:P=_,I:P=_,I为输电电流为输电电流,R,R为输为输电线的电阻。电线的电阻。降低输电损耗的两个途径。降低输电损耗的两个途径。a.a.减小输电线的减小输电线的_:_:在输电距离一定的情况下在输电距离一定的情况下, ,为了为了减小减小_,_,应当选用应当选用_的金属材料的金属材料, ,还要尽可还要尽可能增加导线的能增加
2、导线的_。I I2 2R R电阻电阻电阻电阻电阻率小电阻率小横截面积横截面积b.b.减小输电导线中的减小输电导线中的_:_:为减小输电为减小输电_,_,同时又要同时又要保证向用户提供一定的电功率保证向用户提供一定的电功率, ,就要提高输电就要提高输电_。电流电流电流电流电压电压2.2.电网供电电网供电: :(1)(1)远距离输电的基本原理远距离输电的基本原理: :在发电站内用在发电站内用_变压器变压器_,_,然后进行远距离输电然后进行远距离输电, ,在用电区域通过在用电区域通过_变变压器降到所需的电压。压器降到所需的电压。(2)(2)电网电网: :通过网状的输电线、通过网状的输电线、_,_,将
3、许多电厂和将许多电厂和广大用户连接起来广大用户连接起来, ,形成全国性或地区性的输电形成全国性或地区性的输电_。升压升压升压升压降压降压变电站变电站网络网络(3)(3)电网输电的优点电网输电的优点: :降低一次能源的运输成本降低一次能源的运输成本, ,获得最大经济效益。获得最大经济效益。减小减小_的风险的风险, ,调节不同地区电力供求的平衡调节不同地区电力供求的平衡, ,保保障供电的质量。障供电的质量。合理调度电力合理调度电力, ,使使_的供应更加可靠的供应更加可靠, ,质量更高。质量更高。断电断电电力电力【预习小测】【预习小测】1.1.远距离输电时远距离输电时, ,如果输送的电功率一定如果输
4、送的电功率一定, ,输电电压输电电压升高到原来的升高到原来的n n倍倍, ,则输电线路上的功率损失将是原则输电线路上的功率损失将是原来的来的( () )【解析】【解析】选选C C。输电线上的电流为。输电线上的电流为I=I= , ,则输电线上的则输电线上的功率损失为功率损失为P P线线=I=I2 2r r线线= = 则当输送的电功率一定则当输送的电功率一定, ,输输电电压升高到原来的电电压升高到原来的n n倍倍, ,输电线路上的功率损失将是输电线路上的功率损失将是原来的原来的 。故选。故选C C。2.2.发电厂发电机的输出电压为发电厂发电机的输出电压为U U1 1, ,发电厂至学校的输电发电厂至
5、学校的输电导线的总电阻为导线的总电阻为R,R,通过导线的电流为通过导线的电流为I,I,学校得到的电学校得到的电压为压为U U2 2, ,则输电线上损耗的电压可表示为则输电线上损耗的电压可表示为( () )A.UA.U1 1B.UB.U1 1-IR-IRC.IRC.IRD.UD.U2 2【解析】【解析】选选C C。输电线的电压损失。输电线的电压损失U=UU=U1 1-U-U2 2=IR,=IR,故故B B错错误误,C,C正确正确;U;U1 1为输出电压为输出电压,U,U2 2为用户得到的电压为用户得到的电压,A,A、D D错错误。误。3.3.输电导线的电阻为输电导线的电阻为R,R,输送电功率为输
6、送电功率为P P。现分别用。现分别用U U1 1和和U U2 2两种电压来输电两种电压来输电, ,则两次输电线上损失的功率之则两次输电线上损失的功率之比为比为( () )A.UA.U1 1UU2 2B.UB.U1 12 2UU2 22 2C.UC.U2 22 2UU1 12 2D.UD.U2 2UU1 1【解析】【解析】选选C C。由。由P=UI,PP=UI,P损损=I=I2 2R R可得可得P P损损= = , ,所以输电所以输电线上损失的功率与输送电压的二次方成反比线上损失的功率与输送电压的二次方成反比,C,C项正项正确。确。4.4.如图所示为远距离输电线路的示意图如图所示为远距离输电线路
7、的示意图, ,若发电机的输若发电机的输出电压不变出电压不变, ,则下列叙述正确的是则下列叙述正确的是( () )A.A.升压变压器原线圈中的电流与用户用电设备消耗的升压变压器原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关功率无关B.B.输电线路中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝输电线路中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定数比决定C.C.当用户用电器的总电阻减小时当用户用电器的总电阻减小时, ,输电线上损失的功率输电线上损失的功率增大增大D.D.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电压等于降压变压器的输入电压【解析】【解析】选选C C。变压器输入功率、输入电流的大小
8、是由。变压器输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的次级负载消耗的功率大小决定的, ,选项选项A A、B B错误错误; ;用户用户用电器的总电阻减小用电器的总电阻减小, ,根据根据P=P= , ,消耗的功率增大消耗的功率增大, ,输输电线电流增大电线电流增大, ,由由P P损损=I=I线线2 2R R线线可知线路损失的功率增可知线路损失的功率增大大,C,C项正确项正确; ;升压变压器的输出电压等于输电线电阻上升压变压器的输出电压等于输电线电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压损失的电压加上降压变压器的输入电压,D,D项错误。项错误。主题一降低输电损耗的两个途径主题一降低输电损
9、耗的两个途径【互动探究】【互动探究】在如图所示的输电示意图中在如图所示的输电示意图中, ,假设两条输电线的总电阻假设两条输电线的总电阻为为R,R,输送的功率为输送的功率为P,P,发电厂输出的电压为发电厂输出的电压为U,U,送电电流送电电流为为I I。试结合上述情景试结合上述情景, ,讨论下列问题讨论下列问题: :(1)(1)减少输电线上的功率损失的途径有减少输电线上的功率损失的途径有:_:_。(2)(2)减少输电线上的功率损失为什么要依靠高压输电减少输电线上的功率损失为什么要依靠高压输电? ?减小导线的电减小导线的电阻阻R R、减小输电电流、减小输电电流I I提示提示: :电阻电阻R=R= 告
10、诉我们告诉我们, ,在输电距离在输电距离l一定、选用一定、选用电阻率电阻率较小的铜或铝作导线后较小的铜或铝作导线后, ,必须增大导线的横截必须增大导线的横截面积。但这样会耗费大量的金属材料面积。但这样会耗费大量的金属材料, ,输电线太重给架输电线太重给架设带来困难。设带来困难。在线路和输送功率在线路和输送功率P P不变时不变时,P=UI,P=UI告诉我们提高输电告诉我们提高输电电压可大大减少功率损失。电压可大大减少功率损失。(3)(3)什么是输电线路上的电压损失什么是输电线路上的电压损失? ?怎样减少电压损失怎样减少电压损失? ?提示提示: :输电线路始端电压输电线路始端电压U U与末端电压与
11、末端电压U U的差值的差值U=U-U=U-U U, ,称为输电线路上的电压损失称为输电线路上的电压损失, ,也就是输电线上的电也就是输电线上的电势降落势降落, ,即即U=IRU=IR。减小电阻、提高输电电压就能减小。减小电阻、提高输电电压就能减小输电电流输电电流, ,从而可以减小输电线路上电压损失。从而可以减小输电线路上电压损失。(4)(4)“提高电压提高电压, ,降低电流降低电流”与欧姆定律矛盾吗与欧姆定律矛盾吗? ?提示提示: :不矛盾。欧姆定律是对纯电阻元件而成立的定律不矛盾。欧姆定律是对纯电阻元件而成立的定律, ,而而“提高电压提高电压, ,降低电流降低电流”是从输送角度是从输送角度,
12、 ,由由P=IU,P=IU,且在且在P P一定的条件下得出的结论一定的条件下得出的结论, ,两者没有联系。两者没有联系。【探究总结】【探究总结】降低输电损耗的方法降低输电损耗的方法减小输电线路上功率损失的方法主要有两种减小输电线路上功率损失的方法主要有两种: :(1)(1)减小输电线的电阻减小输电线的电阻R,R,根据根据R=R= 可知可知: :减小输电线长度减小输电线长度l: :由于输电距离一定由于输电距离一定, ,所以在实际中所以在实际中不可能用减小不可能用减小l来减小来减小R R。减小电阻率减小电阻率:目前一般用电阻率较小的铜或铝作导目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料。线材料。增大导线
13、的横截面积增大导线的横截面积S:S:这要耗费更多金属材料这要耗费更多金属材料, ,增加增加成本成本, ,同时给输电线的架设带来很大的困难。同时给输电线的架设带来很大的困难。(2)(2)减小输电电流减小输电电流I,I,根据根据I=I= 可知可知: :减小输送功率减小输送功率P:P:在实际中不能以用户少用或不用电在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的。来达到减少损耗的目的。提高输电电压提高输电电压U:U:在输送功率在输送功率P P一定一定, ,输电线电阻输电线电阻R R一定一定的条件下的条件下, ,输电电压提高到原来的输电电压提高到原来的n n倍倍, ,据据P P损损=(=( ) )2
14、 2RR知知, ,输电线上的功率损耗将降为原来的输电线上的功率损耗将降为原来的 。故采用高压输电是减小输电线上功率损耗最有效、最故采用高压输电是减小输电线上功率损耗最有效、最经济的措施。经济的措施。【拓展延伸】【拓展延伸】输电导线损失电压的计算误区输电导线损失电压的计算误区在已知输电电压在已知输电电压U U和导线电阻和导线电阻R R的情况下的情况下, ,不能用不能用I=I= 计算输电电流计算输电电流, ,因为导线电阻因为导线电阻R R上的电压不是输电电压上的电压不是输电电压U U。同样原因。同样原因, ,也不能够用也不能够用P=P= 计算输电导线上的计算输电导线上的功率损失。功率损失。【典例示
15、范】【典例示范】(2018(2018安庆高二检测安庆高二检测) )如图为远距离的简化电路图。如图为远距离的简化电路图。发电厂的输出电压是发电厂的输出电压是U,U,用等效总电阻是用等效总电阻是r r的两条输电线的两条输电线输电输电, ,输电线路中的电流是输电线路中的电流是I I1 1, ,其末端间的电压为其末端间的电压为U U1 1。在。在输电线与用户间连有一理想变压器输电线与用户间连有一理想变压器, ,流入用户端的电流流入用户端的电流为为I I2 2。则。则( () )A.A.用户端的电压为用户端的电压为 B.B.输电线上的电压降为输电线上的电压降为U UC.C.理想变压器的输入功率为理想变压
16、器的输入功率为I I1 12 2r rD.D.输电线路上损失的电功率为输电线路上损失的电功率为I I1 1U U【解题指南】【解题指南】解答本题应注意以下三点解答本题应注意以下三点: :(1)(1)理想变压器的输入功率由输出功率决定。理想变压器的输入功率由输出功率决定。(2)(2)远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关。有关。(3)(3)整个过程中的功率、电压关系整个过程中的功率、电压关系, ,理想变压器电压和理想变压器电压和匝数关系。匝数关系。【解析】【解析】选选A A。由于输电线与用户间连有一理想变压器。由于输电线与用户间连有一理想变压
17、器, ,设用户端的电压是设用户端的电压是U U2 2, ,则则U U1 1I I1 1=U=U2 2I I2 2, ,得得U U2 2= = , ,故故A A正确正确; ;发电厂的输出电压是发电厂的输出电压是U,U,所以输电线上的电压降不可能所以输电线上的电压降不可能是是U,U,故故B B错误错误; ;等效总电阻是等效总电阻是r r的两条输电线输电的两条输电线输电, ,输电输电线路中的电流是线路中的电流是I I1 1, ,所以输电线路上损耗的功率是所以输电线路上损耗的功率是I I1 12 2r,r,故故C C错误错误; ;发电厂的输出电压是发电厂的输出电压是U,U,末端间的电压为末端间的电压为
18、U U1 1, ,输输电线路上损失的电功率是电线路上损失的电功率是I I1 1(U-U(U-U1 1),),故故D D错误。错误。【探究训练】【探究训练】1.(1.(多选多选)(2018)(2018大庆高二检测大庆高二检测) )某发电站用某发电站用11kV11kV交变交变电压输电电压输电, ,输送功率一定输送功率一定, ,输电线的电阻为输电线的电阻为R R。现若用变。现若用变压器将电压升高到压器将电压升高到220kV220kV输电输电, ,下面说法正确的是下面说法正确的是( () )A.A.因因I=I= , ,所以输电线上的电流变为原来的所以输电线上的电流变为原来的2020倍倍B.B.因因I=
19、I= , ,所以输电线上的电流变为原来的所以输电线上的电流变为原来的 C.C.因因P=P= , ,所以输电线上损失的功率变为原来的所以输电线上损失的功率变为原来的400400倍倍D.D.因因P=IP=I2 2R,R,所以输电线上损失的功率变为原来的所以输电线上损失的功率变为原来的 【解析】【解析】选选B B、D D。由。由P=UIP=UI得得I=I= , ,输送功率一定输送功率一定, ,输送输送电压变为原来的电压变为原来的2020倍倍, ,则输送电流变为原来的则输送电流变为原来的 , ,故故A A错错误、误、B B正确正确; ;输电线上损失的功率为输电线上损失的功率为P=P= 。输送电压。输送
20、电压变为原来的变为原来的2020倍倍, ,输电线上分配的电压输电线上分配的电压U U不一定变为不一定变为原来的原来的2020倍倍, ,故故C C错误错误; ;由输电线上损失的功率由输电线上损失的功率P=IP=I2 2R R知知, ,输送电流变为原来的输送电流变为原来的 , ,则损失的功率变为原来的则损失的功率变为原来的 故故D D正确。正确。2.2.通过一理想变压器通过一理想变压器, ,经同一线路输送相同的电功率经同一线路输送相同的电功率P,P,原线圈的电压原线圈的电压U U保持不变保持不变, ,输电线路的总电阻为输电线路的总电阻为R R。当副。当副线圈与原线圈的匝数比为线圈与原线圈的匝数比为
21、k k时时, ,线路损耗的电功率为线路损耗的电功率为P P1 1, ,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk,nk,线路损耗的电线路损耗的电功率为功率为P P2 2, ,则则P P1 1和和 分别为分别为( () )【解析】【解析】选选D D。原线圈的电流为。原线圈的电流为I I1 1= = , ,由于由于P P、U U不变不变, ,故故I I1 1不变不变, ,由由 由由 得得 故选项故选项D D正确。正确。【补偿训练】【补偿训练】1.1.在电能输送过程中在电能输送过程中, ,若输送的电功率和输电线电若输送的电功率和输电线电阻一定阻一定, ,则在输电线上损耗的电
22、功率则在输电线上损耗的电功率( () )A.A.和输送电线上电压的二次方成正比和输送电线上电压的二次方成正比B.B.和输送电流的二次方成反比和输送电流的二次方成反比C.C.和输送电线上的电压降的二次方成正比和输送电线上的电压降的二次方成正比D.D.和输送电流成正比和输送电流成正比【解析】【解析】选选C C。输电线上的功率损失。输电线上的功率损失P=IP=I线线2 2R R线线, ,电压电压损失损失U=U-U=IU=U-U=I线线R R线线, ,输电线电流输电线电流I I线线= = , ,所以所以P=P=I I线线2 2R R线线= = , ,可见在输送功率可见在输送功率P P和输电线电阻和输电
23、线电阻一定时一定时, ,P P与与 成正比成正比, ,P P与与U U2 2成正比成正比, ,P P与与U U2 2成反成反比。比。2.2.随着社会发展随着社会发展, ,人类对能源的需求日益增加人类对能源的需求日益增加, ,节能变节能变得愈加重要。甲、乙两地采用电压得愈加重要。甲、乙两地采用电压U U进行远距离输电进行远距离输电, ,输电线上损耗的电功率为输入总功率的输电线上损耗的电功率为输入总功率的k(0k1)k(0k1)倍。倍。在保持输入总功率和输电线电阻都不变的条件下在保持输入总功率和输电线电阻都不变的条件下, ,现改现改用用5U5U的电压输电的电压输电, ,若不考虑其他因素的影响若不考
24、虑其他因素的影响, ,输电线上输电线上损耗的电功率将变为输入总功率的损耗的电功率将变为输入总功率的( () )【解析】【解析】选选A A。输入总功率为。输入总功率为P P0 0, ,输电线电阻为输电线电阻为R,R,电压电压为为U U时时, ,输电线电流输电线电流I I1 1= = , ,输电线上损耗的电功率输电线上损耗的电功率P P1 1= = =kP =kP0 0, ,电压为电压为5U5U时时, ,输电线电流输电线电流I I2 2= = , ,输输电线上损耗的电功率电线上损耗的电功率P P2 2= = , ,即输电线即输电线上损耗的电功率变为输入总功率的上损耗的电功率变为输入总功率的 倍。故
25、选倍。故选A A。【通法悟道】【通法悟道】两组概念的区别两组概念的区别(1)(1)输电电压与损失电压输电电压与损失电压: :输电电压是指加在高压输电输电电压是指加在高压输电线始端的电压线始端的电压U,U,损失电压是指降落在输电线路上的电损失电压是指降落在输电线路上的电压压U=IRU=IR。(2)(2)输送功率与损失功率输送功率与损失功率: :输送功率是指高压输电线始输送功率是指高压输电线始端输出的电功率端输出的电功率, ,损失功率是输电线上消耗的功率。损失功率是输电线上消耗的功率。主题二电网供电主题二电网供电【互动探究】【互动探究】如图为远距离输电的基本过程示意图。如图为远距离输电的基本过程示
26、意图。试结合上述情景试结合上述情景, ,讨论下列问题讨论下列问题: :(1)(1)一般远距离输电电压要经历几次变化一般远距离输电电压要经历几次变化? ?提示提示: :发电机组输出电压发电机组输出电压10kV,10kV,发电站内升压到几百千发电站内升压到几百千伏伏, ,在在“一次高压变电站一次高压变电站”降到降到100kV100kV左右左右, ,“二次变电二次变电站站”降到降到10kV10kV左右左右, ,低压变电站降到低压变电站降到220V220V或或380V380V。(2)(2)最简单的远距离输电电路是如何构成的最简单的远距离输电电路是如何构成的? ?如图所示如图所示, ,最简单的输电电路的
27、构成最简单的输电电路的构成:_:_。发电机、升压发电机、升压变压器、输电导线、降压变压器、用户变压器、输电导线、降压变压器、用户【探究总结】【探究总结】1.1.远距离输电电路的特点远距离输电电路的特点: :远距离输电的简化电路原理图远距离输电的简化电路原理图, ,可以划分为三个回路可以划分为三个回路, ,如图所示。如图所示。2.2.远距离输电线路的三个回路、两个联系和一个定律远距离输电线路的三个回路、两个联系和一个定律的有关关系的有关关系: :回路回路物理量物理量回路回路回路回路回路回路三个回路中三个回路中电压、电流电压、电流及功率间的及功率间的关系关系I I1 1=I=I机机U U1 1=U
28、=U机机P P1 1=P=P机机I I2 2=I=I线线=I=I3 3U U2 2=U=U损损+U+U3 3P P2 2=P=P损损+P+P3 3I I4 4=I=I用用U U4 4=U=U用用P P4 4=P=P用用回路回路物理量物理量回路回路回路回路回路回路两回路间两回路间的联系的联系回路回路、间的联系间的联系: : I I1 1n n1 1=I=I2 2n n2 2,P,P1 1=P=P2 2回路回路、间的联系间的联系: : I I3 3n n3 3=I=I4 4n n4 4,P,P3 3=P=P4 4回路中的能回路中的能量守恒定律量守恒定律P P机机=P=P1 1=P=P2 2=P=P
29、损损+P+P3 3=P=P损损+P+P4 4【典例示范】【典例示范】(2018(2018安庆高二检测安庆高二检测) )某发电站通过升压器、输电线某发电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给用户和降压器把电能输送给用户, ,输电站输出功率是输电站输出功率是100kW,100kW,输出电压是输出电压是250V,250V,升压器原、副线圈的匝数之比为升压器原、副线圈的匝数之比为125,125,输电线上功率损失为输电线上功率损失为4%,4%,用户所需电压为用户所需电压为220V,220V,求输电线的电阻和降压变压器的匝数比是多少求输电线的电阻和降压变压器的匝数比是多少? ?【解题指南】【解题指南】解
30、答本题应注意以下三点解答本题应注意以下三点: :(1)(1)根据升压变压器的输入电压根据升压变压器的输入电压, ,结合匝数比求出输出结合匝数比求出输出电压电压, ,从而得出输送电流。从而得出输送电流。(2)(2)根据损失的功率得出输电线的电阻。根据损失的功率得出输电线的电阻。(3)(3)根据电压损失得出降压变压器的输入电压根据电压损失得出降压变压器的输入电压, ,结合用结合用户得到的电压求出降压变压器的匝数比。户得到的电压求出降压变压器的匝数比。【解析】【解析】根据根据 得得, ,升压变压器副线圈两端电压为升压变压器副线圈两端电压为U U2 2= = U U1 1=6 250V,=6 250V
31、,副线圈的电流为副线圈的电流为I I2 2= = =16A,=16A,输电线电阻输电线电阻R R上损失的功率为上损失的功率为I I2 22 2R=4%P,R=4%P,则则R=R= =15.6,=15.6,降压变压器原线圈的电压为降压变压器原线圈的电压为U U1 1=U=U2 2-I-I2 2R=6R=610103 3V,V,则降压器上原、副线圈的匝数比则降压器上原、副线圈的匝数比 答案答案: :15.615.63001130011【探究训练】【探究训练】1.(1.(多选多选) )如图为模拟远距离输电电路如图为模拟远距离输电电路, ,两理想变压器的两理想变压器的线圈匝数线圈匝数n n1 1=n=
32、n4 4nn2 2=n=n3 3,A,A1 1、A A2 2、A A3 3为相同的理想交流电为相同的理想交流电流表。当流表。当a a、b b端接入低压交流电源时端接入低压交流电源时, ,则则( () )A.AA.A1 1、A A3 3的示数相等的示数相等B.AB.A1 1、A A2 2、A A3 3的示数相等的示数相等C.AC.A1 1的示数大于的示数大于A A2 2的示数的示数D.AD.A2 2的示数大于的示数大于A A3 3的示数的示数【解析】【解析】选选A A、C C。因为。因为 n n1 1=n=n4 4nII2 2,I,I4 4II3 3, ,即即A A1 1的示数大于的示数大于A
33、A2 2的示数的示数;A;A2 2的示数小于的示数小于A A3 3的示数的示数; ;又又I I2 2=I=I3 3, ,所以所以:I:I1 1=I=I4 4, ,即即A A1 1、A A3 3的示数相等的示数相等, ,选项选项A A、C C正确正确,B,B、D D错误。错误。2.2.电机输出功率为电机输出功率为100kW,100kW,输出电压为输出电压为250V,250V,用户需要用户需要220V220V的电压的电压, ,输电线电阻为输电线电阻为10,10,若输电线损失的功率若输电线损失的功率为为4kW,4kW,求升压和降压变压器原、副线圈的匝数比。求升压和降压变压器原、副线圈的匝数比。【解题
34、指南】【解题指南】解答本题需要把握以下三点解答本题需要把握以下三点: :(1)(1)根据输电导线的功率损失求出输电电流。根据输电导线的功率损失求出输电电流。(2)(2)根据欧姆定律求出输电导线损失电压。根据欧姆定律求出输电导线损失电压。(3)(3)根据变压器电压与匝数的正比关系求出匝数比。根据变压器电压与匝数的正比关系求出匝数比。【解析】【解析】设输电线中的电流为设输电线中的电流为I,I,则则I I2 2R=PR=P 损失电压损失电压U =IR=20U =IR=2010V=200V10V=200V设升压变压器的输出电压为设升压变压器的输出电压为U U2 2, ,由由P=UP=U2 2I,I,得
35、得 所以升压变压器所以升压变压器 降压变压器的输入电压降压变压器的输入电压U U3 3=U=U2 2-U =5 000V-200V=4800V-U =5 000V-200V=4800V所以降压变压器所以降压变压器 答案答案: :1201202401124011【互动探究】【互动探究】上题中用户如果是学校上题中用户如果是学校, ,所送电能全部用所送电能全部用来照明来照明, ,求供多少盏求供多少盏60W60W的日光灯正常工作的日光灯正常工作? ?提示提示: :N=N= =1.6=1.610103 3盏盏答案答案: :1.61.610103 3盏盏【补偿训练】【补偿训练】( (多选多选) )某小型水
36、电站的电能输送示意图如图所示。发某小型水电站的电能输送示意图如图所示。发电机的输出电压为电机的输出电压为200V,200V,输电线总电阻为输电线总电阻为r,r,升压变压器升压变压器原、副线圈匝数分别为原、副线圈匝数分别为n n1 1、n n2 2, ,降压变压器原、副线圈降压变压器原、副线圈匝数分别为匝数分别为n n3 3、n n4 4( (变压器均为理想变压器变压器均为理想变压器) )。要使额定。要使额定电压为电压为220V220V的用电器正常工作的用电器正常工作, ,则则( () )A.A. B.B. C.C.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电压等于降压变压器的
37、输入电压D.D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率【解析】【解析】选选A A、D D。根据变压器的工作原理可知。根据变压器的工作原理可知 由于输电线上损失一部分电压由于输电线上损失一部分电压, ,升压变压器的升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压输出电压大于降压变压器的输入电压, ,有有U U2 2UU3 3, ,所以所以 选项选项A A正确正确, ,选项选项B B、C C错误错误; ;升压变压器的输出升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线上损失的功率等于降压变压器的输入功率加上输电线上损失的功率功率, ,选项选项D
38、D正确。正确。【通法悟道】【通法悟道】远距离输电问题的分析思路远距离输电问题的分析思路(1)(1)先画出远距离输电的示意图先画出远距离输电的示意图, ,并将已知量和待求量并将已知量和待求量写在示意图的相应位置。写在示意图的相应位置。(2)(2)以变压器为界将整个输电电路划分为几个独立回路以变压器为界将整个输电电路划分为几个独立回路, ,各回路分别用欧姆定律各回路分别用欧姆定律, ,串、并联的特点及电功、电功串、并联的特点及电功、电功率等公式进行计算。联系各回路的是原、副线圈电压、率等公式进行计算。联系各回路的是原、副线圈电压、电流与匝数的关系及输入功率等于输出功率的关系。电流与匝数的关系及输入功率等于输出功率的关系。(3)(3)输电线的功率输电线的功率P P线线=I=I2 2R R线线是解题的关键。是解题的关键。【课堂小结】【课堂小结】
