第五节 电能的输送导学案
一、学习目标
1、了解电能输送的过程
2、知道高压输电的道理
二、重难点
重点:物理规律应用于实际能力和用公式分析实际问题能力的培养
难点:传输电路中电功率转化及电损耗的计算
三、预习学案
(一)教材助读
1、输送线路中能量损耗的主要原因是 ,计算能量损耗的功率式为 ;
2、降低输送线路中的能量损耗的最佳方法是 ;
3、在输送距离和输送功率不变的情况下,输送电压提高10倍,线路中损耗降低 倍。
(二)预习练习
一小型水电站输出的电功率为20KW,输电线总电阻为5Ω,如果发电机输出电压为400V,且直接进行输电,输电导线上损失的电功率为多少?用户得到的功率为多少?
若改为2000V电压输电,则输电导线上损失电功率又为多少?用户得到的功率为多少?
用2000V输电时,所使用的升压变压器、降压变压器的原副线圈匝数比为多少?
四、探究学案
下图为远距离输电的示意图,输电过程包括哪几个部分?完成各物理量之间关系的填空。
(1)对于理想变压器,;,。
(2)对于理想变压器; ; ; ;;
。
(3)输电线上损失的电压U线
2=I线·R线 输电线上损失的功率P线=I线·R线= = 。
(4)由电路关系可得:I2=I线=I3;U2 U3;P2 P3。
(5)注意区别:
输电电压U2与输电线上损失的电压U线,二者关系为 。
输电功率P2与输电线上损失的功率P线,二者关系为 。
五、检测与练习
1、发电机的输出电压为220伏,输出功率为44千瓦,每条输电线电阻为0.2欧,求用户得到的电压和电功率各是多少?如果发电站先用变压比为1:10的升压变压器将电压升高,经同样输电线路后,再经过10:1的降压变压器降压后供给用户,则用户得到的电压和电功率又各是多少?
2、输送4.0×106W的电能,若发电机输出电压为2000V,先用变压器升压后应用截面积为4.25㎝2的铜导线,把电能送到400KM远处,线路损失的功率为5.0×105W。(铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m)
(1)应选用匝数比为多少的升压变压器?
(2)在用电区使用降压变压器,其原线圈两端的电压为多少?