吉林省吉林市第一中学校高中物理 电能的输送导学案 新人教版必修2 4页

吉林一中物理学科导学案（交流电） ‎ ‎（电能的输送）‎ ‎【预习案】‎ 通过本节学习，主要学习以下问题：‎ ‎1．降低输电损耗的两个途径：减小线路电阻和减小输电电流。减小输电电流是最有效的途径。‎ 远距离输电线路上，P损=I2r=，其中（I=）。采用高压输电可以达到减小输电电流的目的。‎ ‎2．电网供电的优点 ‎【练习案】‎ ‎1.关于电能输送的以下分析，正确的是 ( )‎ A.由公式P=U2/R得出，输电电压越高，输电导线上的功率损失越大 B.由公式P=U2/R得出，输电导线的电阻越大，功率损失越小 C.由公式P=I2R得出，输出电流越大，输电导线上的功率损失越大 D.由公式P=IU得出，输出导线上的功率损失与电流成正比 ‎2.远距离输送交流电都采用高压输电.我国正在研究用比330kV高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是( )‎ A.可节省输电线的材料 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失 D.可加快输电的速度 ‎3.由甲地向乙地输电，输送的电功率一定，输电线的材料一定。设输电电压为U，输电电线横截面积为S，输电线因发热损失的电功率为P，那么（ ）‎ A.若U一定，则P与S成反比 B.若U一定，则P与S2成反比 C.若S一定，则P与U2成反比 D.若S一定，则P与U成反比 ‎4.发电站需向远距离负载供电，若发电机输出电压U=230V，输出功率P1=2.3×105W，负载额定电压U1=220V，输电线总电阻R0=1 要求输电线损失功率为1.0×‎ ‎104W 求供电线路升压变压器及降压变压器的匝数比？‎ ‎5.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）‎ ‎6.有一内阻为1Ω的发电机，供给一个学校用电，升压变压器的匝数比为1﹕4，降压变压器的匝数比为4﹕1，输电线的总电阻R＝4Ω。全校共有22个班，每班有"220V，40W”的电灯6盏，要保证全部电灯正常发光。求：‎ ‎(1)发电机的输出功率应为多大?‎ ‎(2)发电机的电动势是多大?‎ ‎7.有一条河流，河水流量为‎4m3‎/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，变压器为理想变压器输电线路如图所示。‎ 电能的输送 ‎1、BC 2、C 3、AC 4、升压变压器匝数比1:1000 降压变压器匝数比1000:1‎ ‎5、升压变压器匝数比1:16 降压变压器匝数比190:11‎ ‎6、5304 250V ‎7、（1）在t时间下落的水的质量为m=ρV=ρqt 发电机的输出功率为 P机==ρqghη=2.5×104W ‎（2）通过升压变压器原线圈的电流为 A=71.4A 依题意，输电电路上损失的功率至多为 P线=P机×5%=I22R线 得输电线上的电流为 I2=A=17.7A ‎（3）升压变压器原线圈与副线圈的匝数比为 n1/n2=I2/I1=17.7/71.4=1/4‎ 升压变压器的输出电压为 U2=n2U1/n1=4×350=1400V 由输电电路的特点可知，流过降压变压器原线圈的电流为I3=I2=‎17.7A.‎ 降压变压器原线圈两端的电压为 U3=U2-I2R线=1329V 已知降压变压器的输出电压，即用户电压U4=220V，所以降压变压器原线圈与副线圈的匝数比为 n3/n4=U3/U4=1329/220=6∶1‎ ‎（4）设可安装的白炽灯为n盏，则灯消耗的功率也即降压变压器的输出功率为P4=nP灯，‎ 又对理想变压器有P4=P机-P线，得 n==593 ‎