人教版高二物理选修3-2第五章 交变电流 第五节 电能的输送 学案教师版.docx

1、第五章 交变电流第五节 电能的输送 学案班别 姓名 学号 一、自主预习远距离输电1输电过程（如图所示）2输送电流（1）_；（2）3输电导线上的能量损失：主要是由_发热产生的，表达式为Q=I2Rt。4电压损失（1）_；（2）U=IR。5功率损失（1）_；（2）P=I2R=（）2R6降低输电损耗的两个途径（1）减小输电线的电阻，由电阻定律可知，在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应采用_的材料，也可以_导线的横截面积；（2）减小输电导线中的输电电流，由P=UI可知，当输送功率一定时，提高_，可以减小_。 输电线的电阻 U=UU P=PP 电阻率小 增加 输电电压 输电电流二、课堂突破远距离输电问

2、题1远距离输电的处理思路对高压输电问题，应按“发电机升压变压器远距离输电线降压变压器用电器”，或按从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析。2远距离高压输电的几个基本关系（以下图为例）（1）功率关系：P1=P2，P3=P4，P2=P损+P3；（2）电压、电流关系：，U2=U+U3，I2=I3=I线；（3）输电电流：；（4）输电线上损耗的电功率：P损=I线U=I线2R线=R线。当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的3远距离输电问题的“三二一”（1）理清三个回路（2）抓住两个联系理想的升压变压器联系了回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1（匝数为n

3、1）和线圈2（匝数为n2）中各个量间的关系是，P1=P2；理想的降压变压器联系了回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3（匝数为n3）和线圈4（匝数为n4）中各个量间的关系是，P3=P4。（3）掌握一个守恒：能量守恒关系式P1=P损+P3【例题】远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R，变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是（ ）A= BI2=CI1U1=I22R DI1U1=I2U2参考答案：D 试题分析：理想变压器原副线圈两端的电压与线圈的匝数成正比，有：，由能量守恒定律可知：P1I1U1P2

4、I2U2，故选项D正确；因此，故选项A错误；输电线两端的电压应为升压器副线圈两端电压与降压器原线圈两端电压U3之差，因此根据欧姆定律有：I2，故选项B错误；降压器的输入功率为：P3I2U3，因此有：I1U1I22RI2U3，故选项C错误。三、巩固练习1以下关于电能输送的说法不正确的是A输送电能的基本要求是可靠、保质、经济B减小输电导线上功率损失的唯一方法是要采用高压输电C增大导线的横截面积可以减小输电导线上的功率损失D实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如输送功率大小、距离远近、技术和经济条件等2远距离输电都采用高压输电，其优点是A可增大输电电流B可加快输电速度C可增大输电功率D可减少输电线上

5、的能量损失3某用电器距离供电电源距离为L，线路上的电流为I，若要求线路上的损失电压不超过U，已知输电导线的电阻率为，那么，该输电导线的横截面积最小值是ABCD4如图所示为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，下列表述正确的是A增加输电导线的横截面积不影响输电过程中的电能损失B高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗的C在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好5普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较

6、多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则Aab接MN、cd接PQ，IabIcdCab接PQ、cd接MN，IabIcd6如图所示，在远距离输电电路中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电电线的电阻均不变，电表均为理想电表。若用户的总功率减小，则下列说法正确的是A电压表V1示数减小，电流表A1减小B电压表V1示数增大，电流表A1减小C电压表V2示数增大，电流表A2减小D电压表V2示数减小，电流表A2减小7如图所示，发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户（升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器），若发电机的输出功率是100 kW，输出电压是25

7、0 V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为125，求：（1）升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；（2）若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压。8某发电厂通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1:25，输电线上的功率损失为4%，用户所需要的电压为220V，则：（1）输电线的电阻和降压变压器的原、副线圈匝数比各为多少？画出输电线路示意图；（2）若有60kW分配给生产用电，其余电能用来照明，那么能装25W的电灯多少盏？参考答案1.AD2.D

8、.分析：输电功率一定，采取高压输电，可降低输电电流，根据P损=I2R，可知减小输电线上的功率损失有P=UI知，P一定，提高输电电压U，则输电电流I减小，根据P损=I2R，输电线上功率损失减小故D正确，A、B、C错误故选D点评：解决本题的关键掌握输电功率与输电电压与输电电流的关系，以及掌握输电线上功率损失P损=I2R3.根据欧姆定律得：R=UI，根据电阻定律有：R=2Ls，解得：s=2LIU故选：B4BD【解析】在导线材料、长度一定的情况下，导线的横截面积越小，导线电阻越大，导线损失的功率越大，故A错误；由P损=I2R可知，在输电导线电阻一定的情况下，输电电流越小损失的功率越小，减小输电电流，可

9、以减少电路的发热损耗，故B正确；由可知，输电电压一定，输送功率越大，输电损失功率越大，损失的电能越多，故C错误；在高压输电的过程中，电压过高时，感抗和容抗影响较大，所以不一定是电压越高越好，故D正确。【名师点睛】此题考查远距离输电问题；解决本题的关键掌握输电功率与输电电压的关系，以及损失功率与输电电流的关系。5B【解析】高压输电线上的电流较大，测量时需把电流变小，根据，MN应接匝数少的线圈，故ab接MN，cd接PQ，且IabIcd，选项B正确。6C【解析】根据得电压表V1两端的电压U1不变，故AB错误；用户的总功率减小，则升压变压器的输入功率减小，根据P出=U1I1得通过电流表A1的电流I1将

10、减小，根据得通过电流表A2的电流I2将减小，降压变压器原线圈两端的电压U=U1I1R线将增大，根据得电压表V2两端的电压U2增大，故C正确，D错误。7（1）6 250 V 16 A （2）15.625 6 000 V【解析】（1）对升压变压器，据公式，有U2=U1=250 V=6 250 VI2=A=16 A（2）P损=R线，P损=0.04P1所以R线=15.625 因为U=U2U3=I2R线所以U3=U2I2R线=6 000 V8（1）R=15.625 （2）N=1.44103盏输电线上的电流输电线上损失的功率为PR=4%P=I2R则降压变压器原线圈两端的电压U1=U2IR=（6.251031615.625） V=6.00103V降压变压器原、副线圈的匝数之比（2）电路的能量分配为P=PR+P生产+P照明P照明=PPRP生产=36103 W故可装25 W的电灯盏数为【名师点睛】本题是关于高压输电的题目，对于理想的变压器来说，输入功率和输出功率的大小是相同的，在计算输电线上消耗的功率的时候，一定要注意要用公式P耗=I2R线来计算。