高二物理選修3-2第五章 交變電流 第五節(jié) 電能的輸送 學(xué)案教師版

1、.第五章 交變電流第五節(jié) 電能的輸送 學(xué)案班別 姓名 學(xué)號 一、自主預(yù)習(xí)遠間隔 輸電1輸電過程如下圖2輸送電流1_；23輸電導(dǎo)線上的能量損失：主要是由_發(fā)熱產(chǎn)生的，表達式為Q=I2Rt。4電壓損失1_；2U=IR。5功率損失1_；2P=I2R=2R6降低輸電損耗的兩個途徑1減小輸電線的電阻，由電阻定律可知，在輸電間隔 一定的情況下，為了減小電阻，應(yīng)采用_的材料，也可以_導(dǎo)線的橫截面積；2減小輸電導(dǎo)線中的輸電電流，由P=UI可知，當(dāng)輸送功率一定時，進步_，可以減小_。 輸電線的電阻 U=UU P=PP 電阻率小 增加 輸電電壓 輸電電流二、課堂打破遠間隔 輸電問題1遠間隔 輸電的處理思路對高壓輸

2、電問題，應(yīng)按“發(fā)電機升壓變壓器遠間隔 輸電線降壓變壓器用電器，或按從“用電器倒推到“發(fā)電機的順序一步一步進展分析。2遠間隔 高壓輸電的幾個根本關(guān)系以以下圖為例1功率關(guān)系：P1=P2，P3=P4，P2=P損+P3；2電壓、電流關(guān)系：，U2=U+U3，I2=I3=I線；3輸電電流：；4輸電線上損耗的電功率：P損=I線U=I線2R線=R線。當(dāng)輸送功率一定時，輸電電壓增大到原來的n倍，輸電線上損耗的功率就減小到原來的3遠間隔 輸電問題的“三二一1理清三個回路2抓住兩個聯(lián)絡(luò)理想的升壓變壓器聯(lián)絡(luò)了回路1和回路2，由變壓器原理可得：線圈1匝數(shù)為n1和線圈2匝數(shù)為n2中各個量間的關(guān)系是，P1=P2；理想的降壓

3、變壓器聯(lián)絡(luò)了回路2和回路3，由變壓器原理可得：線圈3匝數(shù)為n3和線圈4匝數(shù)為n4中各個量間的關(guān)系是，P3=P4。3掌握一個守恒：能量守恒關(guān)系式P1=P損+P3【例題】遠間隔 輸電的原理圖如下圖，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，輸電線上的電阻為R，變壓器為理想變壓器，那么以下關(guān)系式中正確的選項是 A= BI2=CI1U1=I22R DI1U1=I2U2參考答案：D 試題分析：理想變壓器原副線圈兩端的電壓與線圈的匝數(shù)成正比，有：，由能量守恒定律可知：P1I1U1P2I2U2，應(yīng)選項D正確；因此，應(yīng)選項A錯誤；輸電線兩端的電壓應(yīng)為升壓器副線圈兩

4、端電壓與降壓器原線圈兩端電壓U3之差，因此根據(jù)歐姆定律有：I2，應(yīng)選項B錯誤；降壓器的輸入功率為：P3I2U3，因此有：I1U1I22RI2U3，應(yīng)選項C錯誤。三、穩(wěn)固練習(xí)1以下關(guān)于電能輸送的說法不正確的選項是A輸送電能的根本要求是可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟B減小輸電導(dǎo)線上功率損失的唯一方法是要采用高壓輸電C增大導(dǎo)線的橫截面積可以減小輸電導(dǎo)線上的功率損失D實際輸送電能時，要綜合考慮各種因素，如輸送功率大小、間隔 遠近、技術(shù)和經(jīng)濟條件等2遠間隔 輸電都采用高壓輸電，其優(yōu)點是A可增大輸電電流B可加快輸電速度C可增大輸電功率D可減少輸電線上的能量損失3某用電器間隔 供電電源間隔 為L，線路上的電流為I，假設(shè)要

5、求線路上的損失電壓不超過U，輸電導(dǎo)線的電阻率為，那么，該輸電導(dǎo)線的橫截面積最小值是ABCD4如下圖為遠間隔 高壓輸電的示意圖。關(guān)于遠間隔 輸電，以下表述正確的選項是A增加輸電導(dǎo)線的橫截面積不影響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，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5普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測量電流，通常要通過電流互感器來連接，圖中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少，工作時電流為Iab，cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多，工作時電流為Icd，為了使電流表能正常工作，那么Aab接M

6、N、cd接PQ，IabIcdCab接PQ、cd接MN，IabIcd6如下圖，在遠間隔 輸電電路中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電電線的電阻均不變，電表均為理想電表。假設(shè)用戶的總功率減小，那么以下說法正確的選項是A電壓表V1示數(shù)減小，電流表A1減小B電壓表V1示數(shù)增大，電流表A1減小C電壓表V2示數(shù)增大，電流表A2減小D電壓表V2示數(shù)減小，電流表A2減小7如下圖，發(fā)電站通過升壓變壓器、輸電導(dǎo)線和降壓變壓器把電能輸送到用戶升壓變壓器和降壓變壓器都可視為理想變壓器，假設(shè)發(fā)電機的輸出功率是100 kW，輸出電壓是250 V，升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為125，求：1升

7、壓變壓器的輸出電壓和輸電導(dǎo)線中的電流；2假設(shè)輸電導(dǎo)線中的電功率損失為輸入功率的4%，求輸電導(dǎo)線的總電阻和降壓變壓器原線圈兩端的電壓。8某發(fā)電廠通過升壓變壓器、輸電線和降壓變壓器把電能輸送給消費和照明組成的用戶，發(fā)電機輸出功率為100kW，輸出電壓是250V，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1:25，輸電線上的功率損失為4%，用戶所需要的電壓為220V，那么：1輸電線的電阻和降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比各為多少？畫出輸電線路示意圖；2假設(shè)有60kW分配給消費用電，其余電能用來照明，那么能裝25W的電燈多少盞？參考答案1.AD2.D.分析：輸電功率一定，采取高壓輸電，可降低輸電電流，根據(jù)P損=I2

8、R，可知減小輸電線上的功率損失有P=UI知，P一定，進步輸電電壓U，那么輸電電流I減小，根據(jù)P損=I2R，輸電線上功率損失減小故D正確，A、B、C錯誤應(yīng)選D點評：解決此題的關(guān)鍵掌握輸電功率與輸電電壓與輸電電流的關(guān)系，以及掌握輸電線上功率損失P損=I2R3.根據(jù)歐姆定律得：R=UI，根據(jù)電阻定律有：R=2Ls，解得：s=2LIU應(yīng)選：B4BD【解析】在導(dǎo)線材料、長度一定的情況下，導(dǎo)線的橫截面積越小，導(dǎo)線電阻越大，導(dǎo)線損失的功率越大，故A錯誤；由P損=I2R可知，在輸電導(dǎo)線電阻一定的情況下，輸電電流越小損失的功率越小，減小輸電電流，可以減少電路的發(fā)熱損耗，故B正確；由可知，輸電電壓一定，輸送功率越

9、大，輸電損失功率越大，損失的電能越多，故C錯誤；在高壓輸電的過程中，電壓過高時，感抗和容抗影響較大，所以不一定是電壓越高越好，故D正確?！久麕燑c睛】此題考察遠間隔 輸電問題；解決此題的關(guān)鍵掌握輸電功率與輸電電壓的關(guān)系，以及損失功率與輸電電流的關(guān)系。5B【解析】高壓輸電線上的電流較大，測量時需把電流變小，根據(jù)，MN應(yīng)接匝數(shù)少的線圈，故ab接MN，cd接PQ，且IabIcd，選項B正確。6C【解析】根據(jù)得電壓表V1兩端的電壓U1不變，故AB錯誤；用戶的總功率減小，那么升壓變壓器的輸入功率減小，根據(jù)P出=U1I1得通過電流表A1的電流I1將減小，根據(jù)得通過電流表A2的電流I2將減小，降壓變壓器原線圈兩端的電壓U=U1I1R線將增大，根據(jù)得電壓表V2兩端的電壓U2增大，故C正確，D錯誤。716 250 V 16 A 215.625 6 000 V【解析】1對升壓變壓器，據(jù)公式，有U2=U1=250 V=6 250 VI2=A=16 A2P損=R線，P損=0.04P1所以R線=15.625 因為U=U2U3=I2R線所以U3=U2I2R線=6 000 V81R=15.625 2N=1.44103盞輸電線上的電流輸電線上損失的功率為PR=4%P=I2R那么降壓變壓器原線圈兩端的電壓U1=U2IR=6.251031615.625 V=6.0