五、高壓輸電

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1、高二物理《電能的輸送》學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.通過分析討論，知道降低輸電損耗的兩個(gè)途徑，會(huì)求線損。2.通過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)?zāi)M，理解高壓輸電的原理，能畫出線路模型圖。3.會(huì)運(yùn)用電路中幾個(gè)回路的電壓、電流和功率的關(guān)系，解決問題。教學(xué)過程：?jiǎn)栴}一：為什么需要遠(yuǎn)距離輸電？演示實(shí)驗(yàn)一：模擬低壓電能輸送1、你看到什么現(xiàn)象？2、你認(rèn)為是什么原因？3、建立基本輸電電路圖模型：例1：把功率為10KW的電能輸送到400km以外的地方，采用400V的電壓輸電，線路的總電阻為10Ω，求（1）輸電線路損失的電壓是多少？用戶得到的電壓有多少？（2）輸電線路損失的功率是多少？用戶得

2、到的功率有多少？問題二：對(duì)輸電有哪些基本要求？問題三：如何降低輸電損耗？問題四：如何在輸送功率一定的情況下，減小電流？請(qǐng)你設(shè)計(jì)最符合實(shí)際情況的遠(yuǎn)距離輸電線路圖。例3：將電廠發(fā)出的400V電壓通過升壓變壓器，采用10KV電壓輸送10KW的電功率，線路的總電阻為10Ω，求：（1）升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比是多少？（2）輸電導(dǎo)線中的電流是多少？線路損失的電壓是多少？若降壓變壓器的匝數(shù)比為45:1，用戶得到的電壓是多少？（3）輸電線中損失的電功率是多少？用戶得到的功率有多少？演示實(shí)驗(yàn)二：模擬高壓電能輸送演示實(shí)驗(yàn)三：用電過程中，接入燈泡數(shù)量增加，燈泡變

3、暗。思考總結(jié)：輸電線路各部分電壓、電流和功率有何關(guān)系？功率電壓電流問題五：輸電電壓是否越高越好？高壓交流輸電有何缺點(diǎn)？問題六：采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)是什么？課堂反饋：1、發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U1，發(fā)電廠至學(xué)校的輸電線電阻為R，通過導(dǎo)線的電流為I，輸入學(xué)校的電壓為U2，下列四個(gè)計(jì)算輸電線功率損失的公式中正確的是()A、B、C、D、2、某個(gè)小水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為100KW，發(fā)電機(jī)的電壓為250V。通過升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻為8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V。要求在輸電線上損失的功率為5KW（即用戶得到的功率為

4、95KW）。請(qǐng)你計(jì)算：（1）、降壓變壓器輸出的電流是多少？輸電線上通過的電流是多大？（2）、輸電線上損失的電壓是多少？升壓變壓器輸出的電壓是多少？（3）、兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比各是多少？課后練習(xí)：1、某發(fā)電廠原來用11kV的交流電壓輸電，后來改用升壓變壓器將電壓升高到220kV輸電，輸送的電功率都是P，若輸電線路的電阻為R，則下列說法中正確的是（）A.根據(jù)公式，I=P／U，提高電壓后輸電線上的電流降為原來的1／20B.根據(jù)公式I=U／R，提高電壓后輸電線上的電流增為原來的20倍C.根據(jù)公式P=I2R，提高電壓后輸電線上的功率損耗減為原來的1／40

5、0D.根據(jù)公式P=U2／R，提高電壓后輸電線上的功率損耗將增大為原來的400倍2、如圖為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖．關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述正確的是(　　)．A．增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失B．高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗的C．在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小D．高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好3、某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示，發(fā)電機(jī)通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電．已知輸電線的總電阻為R，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，降壓變

6、壓器副線圈兩端交變電壓u＝220sin(100πt)V，降壓變壓器的副線圈與阻值R0＝11Ω的電阻組成閉合電路．若將變壓器視為理想變壓器，則下列說法中正確的是(　　)．A．通過R0電流的有效值是20AB．降壓變壓器T2原、副線圈的電壓比為4∶1C．升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓D．升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率4、用6600V和220V兩種電壓輸電，若輸送的功率和輸電線的電阻相同，則低壓輸電線與高壓輸電線上損失功率之比是（　　?。〢．1：900B．900：1　　　　C．1：30D．30：15、在電能

7、輸送過程中，若輸送的電功率一定，則在輸電線上損失的電功率（　　?。〢.隨輸電線電阻的增大而增大B.和輸送電壓的平方成正比C.和輸電線上電壓降落的平方成正比D.和輸電線中電流強(qiáng)度的平方成正比6、如圖圖所示的小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為10KW，輸出電壓U1=400V，向距離較遠(yuǎn)的用戶供電，為了減少電能損失，使用2KV高壓輸電后用戶得到電壓U4=220V、電功率9.5KW。求：（1）水電站升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比n1:n2=？（2）輸電線的電阻R=？（3）用戶降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比n3:n4=？7、一個(gè)小型水力發(fā)電站，發(fā)電機(jī)輸出電壓U0=250

8、V，內(nèi)電阻可以忽略不計(jì)，最大輸出功率為Pm=30kW，它通過總電阻R線=2．0Ω的輸電線直接向遠(yuǎn)處的居民區(qū)供電。設(shè)居民區(qū)所有用電器都是額定電壓U用=220V的白熾燈