18-19第3章3電能的傳輸4電能的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用

1、3電能的傳輸4電能的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用1. 學(xué)習(xí)目標(biāo)知道電能輸送過程中引起損耗的原因.知道減小線路損耗的方法.（難點(diǎn)）會計算電能的損耗.（難點(diǎn)）知道變壓器的工作原理及電壓與匝數(shù)的關(guān)系，并能夠進(jìn)行相關(guān)的計算.（重點(diǎn)）了解電能與其他形式的能之間可以相互轉(zhuǎn)化.知識脈絡(luò)|電能的|轉(zhuǎn)化|自主預(yù)習(xí)探新知知識梳理一、高壓輸電1.輸電線路上的熱損耗：Q=12Rt.2. 高壓輸電的原因輸送功率一定P=UI,提高輸送電壓U,則可以減小線路上的電流，從而使線路上損耗的功率大幅度減小.二、變壓器、電能的轉(zhuǎn)化1. 變壓器的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成.與電源相連的線圈叫原線圈，也叫初級線圈，與負(fù)載相連的線圈叫

2、副線圈、也叫次級線圈.2. 變壓器的基本原理是電磁感應(yīng).3. 變壓器兩端的電壓變壓器原、副線圈兩端的電壓與其匝數(shù)成正比，即*1=史.Un2n2ni這種變壓器稱為升壓變壓器n2ni這種變壓器稱為降壓變壓器.4.低壓用電高壓用電很不安全，所以終端用戶必須經(jīng)過降壓變壓器把電壓降下來.工農(nóng)業(yè)用電中多采用380V或者220V的電壓,生活用電一般采用220V的電壓.5.電能的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用電能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能、內(nèi)能、光色聲能電磁能等.基礎(chǔ)自測1. 思考判斷(1) 輸電線路存在電阻，就一定會有電能的損耗.()(2) 減小輸電損耗的最好方法是提高輸電電壓.()(3) 電能的損耗受電流的影響比受電阻的影響更

3、為顯著.()(4) 變壓器不但能改變交流電壓，也能改變直流電壓.()變壓器的原理是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象，副線圈輸出的電流是原線圈電流的感應(yīng)電流.()(5) 變壓器副線圈匝數(shù)多，則副線圈的電壓局.()【提示】(1)VV(3)VxVV2. 一變壓器原線圈100匝，副線圈200匝，在原線圈加10V直流電壓()A. 副線圈兩端電壓為20VB. 副線圈兩端電壓為5VC. 副線圈兩端電壓為0VD. 以上說法都不對C在原線圈一側(cè)加上直流電壓，產(chǎn)生的電流的磁場是包定不變的，即穿過副線圈的磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，選項C正確.3.下面可以將電壓升高供給家用電燈的變壓器是()C電壓升高，原線圈的匝數(shù)要少丁副線圈

4、的匝數(shù)，要接交流電，接直流電時變壓器不工作，故C正確.（多選）遠(yuǎn)距離輸電時，當(dāng)輸送的功率相同時，輸送導(dǎo)線上的電阻損失的功率應(yīng)是（）【導(dǎo)學(xué)號:37032076】A. 與輸送的電壓的平方成正比B. 與輸送的電流的平方成正比C. 與輸送的電壓的平方成反比與輸電導(dǎo)線上的電壓降的平方成正比cU盆Dc個、BCD損失的功率P損=IR=-R，故BD正確；乂I=j得：P損=IR=輸,2R,故C正確；綜上所述本題答案是BCD.合作探究玫重難圖點(diǎn)高壓輸電1. 采用高壓輸電的原因線路中的電阻要消耗電能，線路的電阻越大，流過線路的電流越大，線路中的損耗就越多，減小線路上功率損失的方法有兩個途徑：第一，減小輸電導(dǎo)線上的電

5、阻R.據(jù)R=也口，在實(shí)際輸電線路中，輸電導(dǎo)線的長度不能減小，可以用電阻率p小的導(dǎo)體材料，像銅和鋁等.金、銀屆丁貴重金屆，做輸電導(dǎo)線就不現(xiàn)實(shí)了，但在大規(guī)模集成電路里是要用這種金屆導(dǎo)體的.最后一點(diǎn)是增大導(dǎo)體的橫截面積，這乂給架線工作帶來困難，同時也會耗費(fèi)大量的金屆材料.、P,第二，減小輸電電流I,根據(jù)公式i=u知，要減小電流，減小輸送功率是錯誤的選擇，你的目的就是輸送電能.再就是提高電壓，在輸送功率一定、輸電線電阻一定的條件下，輸電電壓提高到原來的n倍，根據(jù)公式P損=（p）2R可以推算，輸電線上的功率損失將降為原來的4根據(jù)以上分析，采用高電壓輸電是減小輸電線上功率損耗最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施.2. 遠(yuǎn)

6、距離輸電過程的示意圖如圖3-3-1所示理想變壓器Pl=P2,P3=P4,P2P3=P線耗.圖3-3-1幾個常用的關(guān)系式Iin2,I3n4電流美系:廿鬲，|2=|3=n;-U3n3(2)電壓關(guān)系：U2=I2R線+U3,U4=云其中ni、n2、n3、n4分力U表小升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù).(3)功率關(guān)系：Pi=P2,P2=P線耗+P3,P3=P4,P4=PiP線耗，P線耗=|2R線.例。(多選)某電站向遠(yuǎn)處輸送一定功率的電能，則下列說法中正確的是()A. 輸電線不變，將送電電壓升高到原來的10倍時，輸電線損耗的功率減，一一1為原來的10B. 輸電線不變，將送電電壓

7、升高到原來的10倍時，輸電線損耗的功率減，一一1為原來的100送電電壓不變，將輸電線的電阻減半時，輸電線損耗的功率減為原來的一半送電電壓不變，將輸電線的電阻減半時，輸電線損耗的功率增為原來的4倍思路點(diǎn)撥：輸送功率一定即P送=I送U送一定. 輸電線不變即導(dǎo)線電阻R線不變. P損=R線而I=.U送BC輸電線上功率損失P損=I2R線=(P)2R線，MR線、P一定時,U升高第4頁1到原來的10倍，P損減為原來的荷，A項錯，B項對.P、U一定時，P損與R線成正比,R線減半，P損也減半，故C對，D錯.故選BC.在分析這類問題時，要注意輸送功率一定時，電壓、電流、電阻和功率的關(guān)系.針對訓(xùn)練1. （多選）遠(yuǎn)距

8、離輸送交變電流都采用高壓輸電.已建成750kV線路，采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是（）A. 可以提高輸電的效率B. 可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率C. 可減少輸電線上的能量損耗D. 可以減少輸電的時間AC遠(yuǎn)距離輸電過程中，由丁電流的熱效應(yīng)，輸電線上發(fā)生熱損耗，根據(jù)2焦耳定律，損耗功率P損=I變壓器的應(yīng)用理想變壓器：不計變壓器線圈的熱損失和鐵芯發(fā)熱損失的能量，變壓器副線圈提供給用電器的電功率等丁發(fā)電機(jī)提供給原線圈的電功率.理想變壓器的磁通量全部集中在鐵芯內(nèi)，穿過原、副線圈的磁通量相同，穿過每匝線圈的磁通量的變化率也相同，因此每匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同，原、副線圈產(chǎn)生的電動勢和原、副線圈的匝數(shù)成正比.在線圈電

9、阻不計時，線圈兩端電壓等丁電動勢.所以變壓器原、副線圈的兩端電壓與匝數(shù)成正比.U1n1升壓變壓器和降壓變壓器：由變壓器公式6=五，當(dāng)變壓器原線圈匝數(shù)少，副線圈匝數(shù)多時，副線圈兩端電壓局丁原線圈兩端電壓，則變壓器為升壓變壓器；當(dāng)變壓器原線圈匝數(shù)多，副線圈匝數(shù)少時，副線圈兩端電壓低丁原線圈兩R=）R,式中P為輸電功率，U為輸電電壓，R2為輸電線電阻，在P、R不變時，P損mE），所以采用高壓輸電可減少輸電線上的能量損耗，提高輸電的效率，A、C正確.匿點(diǎn)目端電壓，則變壓器為降壓變壓器.4.規(guī)律：理想變壓器中，原、副線圈兩端的電壓之比等丁它們的匝數(shù)之.Uini_-比，77=.理想變壓命的輸出功率等丁輸入

10、功率，P入=P出，即UiIi=U2I2.U2n2因此，原、副線圈中的電流之比等于匝數(shù)的反比，卜宜.卜例一理想變壓器，原線圈輸入電壓為220V時，副線圈的輸出電壓為22V.如將副線圈增加100匝后，貝U輸出電壓增加到33V,由此可知原線圈匝數(shù)是，副線圈匝數(shù)是.U1n1【解析】由正=無可知原、副線圈原來的匝數(shù)比niUi22010=n2U222i若副線圈增加An=i00匝，輸出電壓U2=33V,_U由U2nini.220=可侍333=，n2+n33n2+i00由得ni=2000匝，n2=200匝.【答案】2000200無論線圈的匝數(shù)增加還是減小，緊緊抓住電壓與匝數(shù)成正比的關(guān)系去列式求解.針對訓(xùn)練2.

11、如圖3-3-2所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為3：i,副線圈接三個相同的燈泡，均能正常發(fā)光，原線圈上申聯(lián)一相同的燈泡A,貝U()【導(dǎo)學(xué)號：37032077圖3-3-2燈A也能正常發(fā)光燈A將會燒壞燈A比另三個燈都暗不能確定11n?I2a原線圈、副線圈電流之比3=m，11=與，副線圈中通過每燈的電流等丁其額定電流I額=U，通過燈A的電流Ii=I額，所以也能正常發(fā)光.33當(dāng)堂達(dá)標(biāo)固雙基1.（多選）關(guān)丁輸電技術(shù)，下列說法中正確的是（）A. 減小輸電導(dǎo)線的電阻可以減小損失的功率B. 提高輸送電壓從而減小輸送電流，可以減小損失的功率C. 提高輸送電壓可減小損失的功率，因此可以無限提高輸電電壓D. 采用電

12、網(wǎng)供電可減小損失的功率AB減小損失的功率可以通過減小輸電線的電阻和輸電電流來實(shí)現(xiàn).減小輸電電流即提高輸電電壓，但不能無限提高.采用電網(wǎng)供電可以減少重復(fù)建設(shè),保障供電質(zhì)量，合理調(diào)度電力.（多選）遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電，我國正在研究用比330kV高得多的電壓進(jìn)行輸電，米用高壓輸電的優(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.可減少輸電線上的能量損失D.可加快輸電的速度AC在保證功率不變的情況下，提升電壓的目的就是降低輸電電流，從而可以減少送電損失，并能節(jié)省電線材料.500千伏超高壓輸電是我國目前正在實(shí)施的一項重大工程.若輸送功率為3200萬千瓦，原來采用200千伏輸電，由丁輸電線有電阻而損失的電功率為P,則采用500千伏超高壓輸電后，在輸電線上損失的電功率為（設(shè)輸電線的電阻未變）（)A.0.4PB.0.16PC.2.5PD.6.25Pf2B.一P送.一.、.根據(jù)P