江蘇省南京三中（六中校區(qū)）高中物理下學(xué)期 5.5電能的輸送學(xué)案 蘇教版選修32.doc

江蘇省南京三中（六中校區(qū)）2011-2012學(xué)年高中物理下學(xué)期學(xué)案【教學(xué)目標(biāo)】1知道什么是輸電導(dǎo)線上的功率損失和如何減少功率損失2知道什么是輸電導(dǎo)線上的電壓損失和如何減少電壓損失3理解為什么遠(yuǎn)距離輸電要用高壓重點(diǎn)：輸電導(dǎo)線上的功率損失、電壓損失難點(diǎn)：輸電導(dǎo)線上的功率損失、電壓損失【自主預(yù)習(xí)】一、輸電導(dǎo)線上的功率損失1原因：輸電線有電阻，電流通過(guò)導(dǎo)線時(shí)要發(fā) ，輸電過(guò)程有一部分電能轉(zhuǎn)化成熱而損失掉2大?。簆 說(shuō)明：i為輸電線上流過(guò)的電流，r為輸電線的電阻要注意，輸電是雙線制的，計(jì)算r時(shí)要注意輸電線長(zhǎng)度應(yīng)等于輸電距離的 倍3減少輸電線上功率損失的方法：（1）減少導(dǎo)線上的 由r可知，在輸電線長(zhǎng)度l一定的情況下可通過(guò)選用電阻率 橫截面s 的導(dǎo)線，因條件限制，此方法減小線路能量的損失是很有限的（2）減小輸電 由pi2r可知，pi2，故減小輸電電流可大大減少功率損失，在線路和輸送功率不變時(shí)，可提高輸電 以減小輸電電流采用 輸電是減少線路電能損失的有效方法二、輸電線路上的電壓損失1定義：如圖所示，輸電線路始端電壓u與末端的電壓u的差值u 稱為輸電線路上的電壓損失2電壓損失原因：（1）線路電阻輸電導(dǎo)線有電阻，電流通過(guò)輸電導(dǎo)線時(shí)，會(huì)在線路的電阻上產(chǎn)生電壓，致使輸電線路末端（用電設(shè)備兩端）電壓u比起始端電壓u低，造成電壓損失uu（2）線路感抗和容抗（總稱電抗）3減少輸電線路上的電壓損失的方法：（a）增大輸電導(dǎo)線的截面積以減小 （b）減小輸電 在輸送電功率不變的前提下，必須提高輸電 【典型例題】一、輸電線路上的功率損失【例1】 遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電我國(guó)正在研究用比330 kv高得多的電壓進(jìn)行輸電采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是a可節(jié)省輸電線的銅材料b可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率c可減少輸電線上的損失d可加快輸電的速度二、遠(yuǎn)距離輸電的分析【例2】 如圖555為遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的是()a升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶用電設(shè)備消耗的功率無(wú)關(guān)b輸電線中的電流只由升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定c當(dāng)用戶用電器的總電阻減小時(shí)，輸電線上損失的功率增大d升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓三、 輸電線上功率與電壓之間的關(guān)系【例3】 某發(fā)電站的輸出功率p104 kw，輸出電壓u14 kv，通過(guò)理想變壓器升壓后向遠(yuǎn)處供電已知輸電導(dǎo)線的總電阻為r10 ，輸電線路損失的功率為輸出功率的4%，求變壓器的匝數(shù)比四、遠(yuǎn)距離輸電的全過(guò)程分析【例4】 某小型水電站輸出功率為20 kw，輸電線路總電阻是6 .(1)若采用380 v輸電，求輸電線路損耗的功率(2)若改用5 000 v高壓輸電，用戶端利用n1n2221的變壓器降壓，求用戶得到的電壓思維步步高 輸電線上的電流怎么計(jì)算？損失的功率怎么計(jì)算？改用高壓輸電后，用戶端變壓器原線圈的電壓是多少？【課后練習(xí)】1.遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交流電，若輸電線電阻一定，下列說(shuō)法正確的是()a輸電線上的電壓損失跟輸電電壓成正比b輸電線上的功率損失跟輸電電壓成正比c輸電線上的功率損失跟輸電電壓的平方成反比d輸電線上的功率損失跟輸電線上的電壓損失的平方成正比2.下列關(guān)于電能輸送的說(shuō)法正確的是()a輸送電能的基本要求是可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)b減小輸電導(dǎo)線上功率損失的惟一方法是采用高壓輸電c減小輸電導(dǎo)線上電壓損失的惟一方法是增大輸電線的橫截面積d實(shí)際輸電時(shí)，要綜合考慮各種因素，如輸電功率大小、距離遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件等3在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，若輸送的功率不變，使輸出電壓升高為原來(lái)的n倍，則輸電線路上因電阻而產(chǎn)生的電能損失將變?yōu)樵瓉?lái)的()an2倍bn倍c.d.4如圖556所示，當(dāng)圖中ab兩端與ef兩端分別加上220 v的交流電壓時(shí)，測(cè)得cd間與gh間電壓均為110 v；若分別在cd間與gh間兩端加上110 v的交流電壓，則ab與ef間電壓為()a220 v,220 v b220 v,110 vc110 v,110 v d220 v,0 v5.遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電我國(guó)正在研究用比330 kv高得多的電壓進(jìn)行輸電采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是()a可節(jié)省輸電線的材料 b可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率c可減小輸電線上的能量損失 d可加快輸電的速度6某發(fā)電站采用高壓輸電向外輸送電能若輸送的總功率為p0，輸電電壓為u，輸電導(dǎo)線的總電阻為r.則下列說(shuō)法正確的是()a輸電線上的電流i b輸電線上的電流ic輸電線上損失的功率p()2r d輸電線上損失的功率p72007年11月8日，工程規(guī)模僅次于長(zhǎng)江三峽，位居全國(guó)第二位、世界第三位的金沙江溪洛渡水電站截流成功，標(biāo)志著“西電東送”工程又邁出了堅(jiān)實(shí)的一步下列有關(guān)發(fā)電與送電的說(shuō)法中正確的是()a水電站截流筑壩有利于儲(chǔ)蓄水的內(nèi)能，提高發(fā)電能力b減小輸電線的截面積有利于降低輸電時(shí)的損耗c提高輸電電壓有利于減小輸電線中的電流d增大發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的直徑有利于提高發(fā)電機(jī)的輸出電壓8某發(fā)電廠原來(lái)用電壓為u1的交流電輸電，后改用變壓比為150的升壓器將電壓升高后輸電，輸送的電功率保持不變?nèi)糨旊娋€路的電阻為r，則下列說(shuō)法中正確的是()a由公式i可知，提高電壓后輸電線上的電流降為原來(lái)的b由公式i可知，提高電壓后輸電線上的電流增為原來(lái)的50倍c由公式pi2r可知，提高電壓后輸電線上的功率損耗減為原來(lái)的d由公式p可知，提高電壓后輸電線上的功率損耗增大為原來(lái)的2 500倍9某山區(qū)小型水力發(fā)電站的發(fā)電機(jī)有穩(wěn)定的輸出電壓，它發(fā)出的電先通過(guò)電站附近的升壓變壓器升壓，然后通過(guò)高壓輸電線路把電能輸送到遠(yuǎn)處村寨附近的降壓變壓器，經(jīng)降低變壓