高中物理人教版 (新课标)选修35 电能的输送学案设计

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修35 电能的输送学案设计，共6页。学案主要包含了课程导学，范例精析等内容，欢迎下载使用。

课题
5.5电能的输送
学习目标
1．知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。
2．知道什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失。
3．知道什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失。
4．理解远距离输电要用高压。
学习重难点
重点
找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少P与U损失。
难点
理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU。
学法指导
培养学生阅读、分析、综合和应用能力。
预习评价
原因：输电线有电阻，电流通过导线时要发 ，输电过程有一部分电能转化成热而损失掉．
大小：ΔP＝
说明：I为输电线上流过的电流，R为输电线的电阻．要注意，输电是双线制的，计算R时要注意输电线长度应等于输电距离的 倍．
由ΔP＝I2R可知，ΔP∝I2，故减小输电电流可大大减少功率损失，在线路和输送功率不变时，可提高输电 以减小输电电流．采用 输电是减少线路电能损失的有效方法．
减少输电线上功率损失的方法：
（1）减少导线上的 由R＝ρ可知，在输电线长度L一定的情况下可通过选用电阻率ρ 横截面S 的导线，因条件限制，此方法减小线路能量的损失是很有限的．
（2）减小输电
定义：如图所示，输电线路始端电压U与末端的电压U′的差值
ΔU＝ 称为输电线路上的电压损失．
电压损失原因：
（1）线路电阻
输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在线路的电阻上产生电压，致使输电线路末端（用电设备两端）电压U′比起始端电压U低，造成电压损失U－U′．
（2）线路感抗和容抗（总称电抗）
减少输电线路上的电压损失的方法：
（1）增大输电导线的截面积以减小 ．
（2）减小输电 ．在输送电功率不变的前提下，必须提高输电
课堂学习流程设计
【课程导学】
【范例精析】
远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设750kV线路。采用高压输电的优点是 （ ）
A．可节省输电线的铜材料 B．可根据需要调节交流电的频率
C．可减少输电线上的能量损耗 D．可加快输电的速度
某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW，输出电压 250 V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8 Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%，用户获得220 V电压.求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器？（理想变压器）
达标检测
A类
在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是 （ ）
A．使输电线粗一些 B．减短输电线长度
C．减少通电时间 D．采用高压输电
远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n倍，则下列说法中正确的是 （ ）
A．输电线上的电流变为原来的n倍
B．输电线上的电压损失变为原来的1/n2
C．输电线上的电功率损失变为原来的1/n
D．若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的n2倍
下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是 （ ）
A．因为热功率P=，所以应降低输送电压，增大输电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗
B．因为热功率P=IU，所以应采用低电压、小电流输电，才能减小输电导线上的热损耗
C．因为热功率P=I2R，所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗
D．以上说法均不正确
发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电导线的总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的功率可表示为 （ ）
A．B． C．I2R D．I（U1-U2）
B类
某交流发电机的输出电压为220V，输出的电功率为4400W，发电机到用户的输电线的电阻为4Ω，求
（1）不用变压器，用户得到的电压和电功率各是多少？
（2）如果用匝数比为1：10的升压变压器升压后用户处再用匝数比为10：1的降压变压器降压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？
某交流发电机输出功率为5×105w，输出电压为U=1000V，输电线的总电阻R=10Ω，在输电线上损失的电动率等于输电功率的5℅，用户使用电压U=380V，求：
（1）画出输电线的示意图
（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？
某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电，当发电厂输出的功率为时，额定电压为U的用电设备消耗的功率为，若发电厂用一台升压变压器先把电压升高，仍通过原来的输电线供电，到达用电设备所在地，再通过一台降压变压器把电压降到用电设备的额定电压，供用电设备使用，如图所示，这样改动后，当发电厂输出的功率仍为，用电设备可获得的功率增加至，试求所用升压变压器的原线圈与副线圈的匝数比以及降压变压器的原线圈与副线圈的匝数比各为多少？
学校配有一套校内备用供电系统，如图所示，由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V40W”的白炽灯6盏)供电，如果输电线的总电阻R是4Ω，升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1∶4和4∶1，那么，
(1)发电机的输出功率应是多大?
(2)发电机的电动势是多大?
(3)输电效率是多少?
有一条河流，河水流量为4m 3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．g=9.8m/s2
如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，最后用户得到220V，9.5kW的电力，求：
（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1/n2；
（2）输电线路导线电阻R；
（3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n3/n4.
发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，输电线电阻是10Ω，若输电线中因发热而损失的电功率为输送功率的4%，求：
（1）画出此输电线路的示意图。
（2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比。
（3）用户得到的电功率。
学习反思
布置作业