河北省石家庄市高中物理第五章交变电流5.5电能的输送学案（无答案）新人教版

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1、5.5电能的输送【学习目标】1．了解互感器的结构及工作原理2．知道远距离输电减小能耗的方法，熟练掌握利用有关规律解决远距离输电的有关问题【重点难点】重点：远距离输电减小能量损失的分析依据和方法及解决有关问题的规律应用难点：远距离输电过程的分析导学流程【了解感知·夯实基础】一．互感器(1)电压互感器：用来把电压变成电压．(2)电流互感器：用来把电流变成电流．针对训练钳形电流表的外形和结构如图10－2－2所示．图甲中电流表的读数为1.2A．图乙中用同一电缆线绕了3匝，则(　　)A．这种电流表能测直流电流，图乙的读数为2.4AB．这种电流表能测交

2、流电流，图乙的读数为0.4AC．这种电流表能测交流电流，图乙的读数为3.6AD．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图乙的读数为3.6A二、电能的输送1．根据P损＝I2R线，减少输电电能损失有两种方法．(1)减小输电线的电阻：由R＝ρ可知，要减小输电线的电阻R线，在输电距离不变情况下，可采用减小材料的、增大导线的等方法．(2)减小输电导线中的电流：在输电功率一定的情况下，根据P＝，要减小电流，应提高输电电压．2．远距离输电的功率损失输送功率一定时，线路电流I＝，输电线上损失功率P损＝I2R线＝R线，可知P损∝.(1)功率关系：P1＝P

3、2，P3＝P4，P2＝P损＋P3.(2)电压、电流关系：＝＝，＝＝U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线．(3)输电电流：I线＝＝＝.(4)输电线上损耗的功率P损＝I线ΔU＝I线2R线＝()2R线．当输送的电功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减少到原来的.【深入学习·思路方法】例1．中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输

4、电线上损耗的电功率将变为(　　)A.　　　　　　　　　B.C．2PD．4P例2．某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW.现用500kV电压输电，则下列说法正确的是(　　)A．输电线上输送的电流大小为2.0×105AB．输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC．若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108kWD．输电线上损失的功率为ΔP＝U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻归纳总结：例3．在如图所示的远距离输电电路图中，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

5、电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有(　　)A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大【迁移应用·能力提升】例4某小型发电站的发电机输出交流电压为500V，输出电功率为50kW，如果用电阻为3Ω的输电线向远处用户送电，这时用户获得的电压和电功率是多少？假如，要求输电线上损失的电功率是输送功率的0.6%，则发电站要安装一个升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220V供用户使用，不考虑变压器的能量损失，这两个变压器原、副线圈的匝数比各是

6、多少？[思路点拨]　先画出输电线路图，然后以变压器为界，分成几个独立的闭合电路，应用欧姆定律、串联和并联电路的特点及电功、电功率等有关公式分析各自的电流、电压和功率关系，各独立回路之间可通过变压器的＝＝及理想变压器P1＝P2等联系起来．[解析]　用500V电压送电时示意图如图所示，50kW的电功率在输电线上的电流I0＝＝A＝100A.用户获得电压U1＝U0－I0R＝(500－100×3)V＝200V用户获得的功率P1＝I0U1＝2×104W.改用高压输送时示意图如图所示，要求P损＝0.6%P，即P损＝50×103×0.6%W＝300W.输电

7、电流I＝＝A＝10A.发电站升压后输电电压U＝＝V＝5000V，升压变压器匝数比＝＝＝，输电线上损失的电压U′＝IR＝10×3V＝30V.降压变压器的输入电压U2＝U－U′＝(5000－30)V＝4970V，降压变压器的匝数比＝＝＝.提纲答案：针对训练：C例1：A例2：B例3：CD【展示设计·学习交流】1．口头展示：远距离输电的能量损失分析和减小能耗的方法2．板书展示：提纲中例2、例3的分析方法3．学生在学习过程中生成的其他问题【合作探究·拓展知识】如图10－1－13所示，矩形裸导线框长边的长度为2L，短边的长度为L，在两个短边上均接有电阻

8、R，其余部分电阻不计，导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x＝0，线框内有一垂直于线框平面的磁场，磁场的感应强度满足关系B＝B0sin()．一光滑导体棒AB与短边平行且与长边接触良