河北邢台第二中学高中物理5.5电能的输送导学案选修32.doc

来源:个人工作计划 发布时间:2020-04-21 03:11:23 点击:
第五章 交变电流 第5节 电能的输送 【学习目标】 1. 了解输电导线电能损失的主要原因,知道减少电能损失的两条途径。

2. 说能出采用高压输电的原因,会求解输电导线上的功率损失等问题。

3.认识高压输电的局限性。

4.树立安全用电、节约用电的社会意识。

【重点难点】 1.理解高压输电是减少功率损失和电压损失的切实可行的措施。

2.输电过程示意图中各物理量之间的关系。

3.区别输电线上损失的功率和输电功率;
输电线上损失的电压和输电电压。

4.利用输电过程示意图进行简单的计算。

【预习案】 【导学提示】通读教材,理解采用高压输电的原因,区别几个重要的功率。

一. 阅读课本回答下面问题 1.为什么存在远距离输电问题 2.输送电能的基本要求是什么 3.远距离大功率输电面临的困难是什么 二.输电线上的功率损失 1. 输电线上的功率损失的原因分析 由于输电线有 ,当有电流流过输电线时,有一部分电能转化为 能而损失了,这是输电线上功率损失的主要原因。

2. 输电线上的功率损失P线 设输电电流为I,输电线电阻为r,则 输电线的电压损失U线 输电线的功率损失为P线 .[ 3. 减少输电线的功率损失的方法 根据输电线的功率损失的表达式 可知,要减少输电线的功率损失,有两种途径 其一是 其二是 这两种途径如何能够实现即 (1)如何减小输电线的电阻 根据电阻定律 可知, 要减小输电线的电阻r,可采用下述方法并分析各种方法的局限性 A. B. C. (2)如何减小输电电流 在输电功率一定的条件下,根据 可知,要减小输电线中的电流I,必须提高 ,这就是采用高压输电的道理。

(3)解决教材上的思考与讨论中的问题,对比分析得出上述减小输电线上功率损失的两种途径,哪一种更有效,切实可行举例说明 (4).在实际输电过程中,输电电压是不是越高越好呢目前我国常用的远距离输电电压有哪几种 4.下图为远距离输电的示意图,输电过程包括哪几个部分完成各物理量之间关系的填空。

(1)对于理想变压器,;
,。

(2)对于理想变压器;








(3)输电线上损失的电压U线I线R线。

输电线上损失的功率P线I线2R线 。

(4)由电路关系可得I2I线I3;

U2- U3;

P2- P3。[来 (5)注意区别 输电电压U2与输电线上损失的电压U线,二者关系为 。

输电功率P2与输电线上损失的功率P线,二者关系为 。

9.采用电网供电的优点有什么 【探究案】 探究1通过计算,体会远距离高压输电的必要性 例1. 从发电站输出的功率为200kW,输电线的总电阻为0.05Ω,用110V和11kV两种电压输电,输电线上电阻造成的电压损失和功率损失各是多少伏 训练1用6600V和220V两种电压输电,若输送的功率和输电线的电阻相同,则低压输电线与高压输电线上损失功率之比是( ) A. 1900 B. 9001 C. 130 D. 301 训练2一个小水电站输出电功率为20kw,输电线总电阻为0.5Ω,如果先用400V的电压送电,后改用2000V电压输电,则输电电压提高后输电线上损失的电功率的变化情况是( )[ A、减少50W B、减少1200W C、减少7.68W D增加7.68W 探究2 构建远距离输电的模型,体会各个已知条件的物理意义。

电网供电最基本的模型是从发电厂→ → → 再到用户。

例2如上图所示的电路中,发电机的端电压为220V,输出的电功率为44kW,输电线电阻为r0.2Ω,如果发电站用匝数比为1∶10的变压器将电压升高,经过同样的输电线后,再用匝数比为10∶1的变压器将电压降低供给用户。

问题一线路中降落的电压是多少 问题二线路上损耗的功率是多少 问题三用户得到的电压是多少 问题四用户得到的电功率是多少 训练3一个小型水力发电站,发电机输出电压U0250V,内电阻可以忽略不计,最大输出功率为Pm30kW,它通过总电阻R线2.0Ω的输电线直接向远处的居民区供电。设居民区所有用电器都是额定电压U用220V的白炽灯,总功率为P用22kW,不计灯丝电阻随温度的变化。

(1)当居民区的电灯全部使用时,电灯两端的电压是多少伏发电机实际输出的电功率多大 (2)若采用高压输电,在发电机端用升压变压器,在用户端用降压变压器,且不计变压器和用户线路的损耗。已知用户变压器的降压比为401,当全部用户电灯正常发光时,输电线上损耗的功率多大 【训练案】 1、在电能输送过程中,若输送的电功率一定,则在输电线上损失的电功率( ) A.随输电线电阻的增大而增大 B.和输送电压的平方成正比 C.和输电线上电压降落的平方成正比 D.和输电线中电流强度的平方成正比 2、某变电站用220V的电压送电,导线损失电功率是输出功率的20,若要使导线损失电功率是输出功率的5,则输出电压应变为 V。

3、远距离送电的输电线一定时,如果以原来电压的10倍输送同样功率的电能时,输电线上损耗的电功率为原来的____. 4、发电机的路端电压为220V,输送电功率44kW,输电线电阻为0.4Ω,则用户得到的电压为 V,用户得到的电功率为 kW。若用初、次级线圈匝数之比为110的变压器升压,经同样的输电线输电后,再用初、次级线圈匝数之比为101的变压器降压后供给用户,则用户得到的电压为 V,用户得到的电功率为 kW。

5、某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总功率为9.8104W,电厂输出电压仅350V,为减少输送功率损失,先用一升压变压器将电压升高再输送,在输送途中,输电线路的总电阻为4Ω,允许损失的功率为输送功率的5%,求用户所需电压为220V时,升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少 6、★有一台内阻为1Ω的发电机,供应学校的照明用电,如图5-5-5所示是输电原理图,两变压器已选定,输电线总电阻为4Ω,全校共有22个教室,每个教室有“220V、40W”的灯6盏,若保证全部电灯正常发光。(n1n214,n3n441)问 (1)发电机输出功率多大 (2)发电机的电动势多大 (3)输电效率是多少 【自主区】 【使用说明】教师书写二次备课,学生书写收获与总结 12

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