物理選修3-2粵教版2.7 遠(yuǎn)距離輸電學(xué)案

1、2.7 遠(yuǎn)距離輸電 學(xué)案（粵教版選修3-2）1遠(yuǎn)距離輸電的基本原理：在發(fā)電站內(nèi)用_變壓器_電壓，然后進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，在用電區(qū)域通過_變壓器_所需的電壓2輸電線上的功率損失P_，降低輸電損耗的兩個(gè)途徑為：_，_.3現(xiàn)代的直流輸電，只有_這個(gè)環(huán)節(jié)使用高壓直流，_、_及_仍然是交變電流發(fā)電機(jī)發(fā)出的交變電流經(jīng)變壓器升壓后，由換流設(shè)備將_變?yōu)開，高壓的直流經(jīng)遠(yuǎn)距離傳輸后，再由換流設(shè)備將_換為_，然后，配電所的變壓器再將高壓交變電流_成適合用戶的電壓、電流，送達(dá)用戶4(雙選)下列關(guān)于電能輸送的說法中正確的是()A輸送電能的基本要求是可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)B減小輸電導(dǎo)線上功率損失的惟一辦法是采用高壓輸電C減小輸電

2、導(dǎo)線上電壓損失的惟一方法是增大輸電線的橫截面積D實(shí)際輸電時(shí)，要綜合考慮各種因素，如輸電功率的大小、距離遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件等5輸電導(dǎo)線的電阻為R，輸送電功率為P.現(xiàn)分別用U1和U2兩種電壓來輸電，則兩次輸電線上損失的功率之比為()AU1U2 BUUCUU DU2U16如圖1所示為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述錯(cuò)誤的是()圖1A增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少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C在輸送電壓一定時(shí)，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【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一線路損耗問題1發(fā)電廠

3、發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U1，發(fā)電廠至學(xué)校的輸電線電阻為R，通過導(dǎo)線的電流為I，學(xué)校輸入電壓為U2，下列計(jì)算輸電線損耗的式子中，不正確的是()A BCI2R DI(U1U2)2(雙選)某發(fā)電站采用高壓輸電向外輸送電能若輸送的總功率為P0，輸電電壓為U，輸電導(dǎo)線的總電阻為R.則下列說法正確的是()A輸電線上的電流IB輸電線上的電流IC輸電線上損失的功率P()2RD輸電線上損失的功率P知識(shí)點(diǎn)二遠(yuǎn)距離輸電線路中各物理量的關(guān)系3一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4 000 kW，電壓為4 000 V，經(jīng)變壓器T1升壓后向遠(yuǎn)方輸電輸電線路總電阻R1 k.到目的地經(jīng)變壓器T2降壓，負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)光的燈泡(220 V,6

4、0 W)若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的10%，變壓器T1和T2的耗損可忽略，發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，則下列說法錯(cuò)誤的是()AT1原、副線圈電流分別為103 A和20 ABT2原、副線圈電壓分別為1.8×105 V和220 VCT1和T2的變壓比分別為150和401D有6×104盞燈泡(220 V,60 W)正常發(fā)光4(雙選)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖2所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200 V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，降壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器)要使額定電壓為220 V的用電器正常工作，則()圖

5、2A.>B.<C升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率【方法技巧練】關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電問題的解題技巧5發(fā)電機(jī)的端電壓220 V，輸出電功率44 kW，輸電導(dǎo)線的電阻為0.2 ，如果用初、次級(jí)匝數(shù)之比為110的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線后，再用初、次級(jí)匝數(shù)比為101的降壓變壓器降壓供給用戶；則(1)畫出全過程的線路示意圖；(2)求用戶得到的電壓和功率；(3)若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的電壓和功率6(雙選)在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，輸送的電功率為P，輸電電壓為U，所用導(dǎo)線電阻率為，橫截面積為S，總長度為L，輸電線損失的電功率為P，用戶得到

6、的電功率為P用，則下列關(guān)系式正確的是()APBPCP用PDP用P(1)答案課前預(yù)習(xí)練1升壓升高降壓降到2I2R減小輸電導(dǎo)線的電阻減小輸電導(dǎo)線中的電流3輸電發(fā)電用電升、降電壓交變電流直流直流交變電流降壓4AD5C由PUI，P損I2R可得P損，所以輸電線上損失的功率與輸送電壓的平方成反比，C項(xiàng)正確6C導(dǎo)線的橫截面積越大，導(dǎo)線的電阻越小，電能損失就越小，A對(duì)；在輸送功率一定的前提下，提高輸送電壓U，由I知，能減小電流I，從而減小發(fā)熱損耗，B對(duì)；若輸送電壓一定，由I知，輸送的電功率P越大，I越大，發(fā)熱損耗就越多，C錯(cuò)；高壓輸電時(shí)要綜合考慮材料成本、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性等各種因素，不是電壓越高越好，D對(duì)課堂探究

7、練1A輸電線的損耗P損I2R線IU線其中U線U1U2，故B、C、D正確，A不正確點(diǎn)評(píng)計(jì)算功率損失常用公式P損IR線和P損，特別在利用P損時(shí)要注意U線是R線上的電壓2BC輸電線上的電流I線故A錯(cuò)誤，B正確；輸電線上的功率損失PIR()2R，故C正確，D錯(cuò)誤點(diǎn)評(píng)由功率損失P()2R線知：當(dāng)輸送功率P輸一定時(shí)減少輸電線上功率損失的方法為提高輸電電壓或減小輸電導(dǎo)線的電阻3C輸電線上消耗的功率P線IR400 kW，則I220 A，又P1U1I1，則I1103 A，故A正確；T1的變壓比，又PU1I1U2I2，得U22×105 V，輸電線上損失電壓U線I2R2×104 V，則T2原線圈

8、的輸入電壓U3U2U線1.8×105 V，又燈泡正常發(fā)光，T2的副線圈的電壓為220 V，B正確；T2的變壓比，C錯(cuò)誤；根據(jù)U3I260n，解得n6×104，D正確點(diǎn)評(píng)遠(yuǎn)距離輸電線路圖如下各物理量有下列關(guān)系(1)電壓關(guān)系：U發(fā)U1，U2U3U損，U4U用；(2)電流關(guān)系：n1I1n2I2，I2I線I3，n3I3n4I4；(3)功率關(guān)系：P發(fā)P1P2，P2P3P損，P3P4P用，P損I2R線， P損2R線，P損IU損4AD由于輸電線上的功率損耗，故升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率P出P損P入，故D正確.，因?yàn)閁1200 V<U4220 V，U2>U3U

9、2U線，故>，選項(xiàng)A正確點(diǎn)評(píng)在理解電壓關(guān)系時(shí)，可把輸電線路理解為三個(gè)閉合回路如下圖所示第一個(gè)回路發(fā)電機(jī)是電源，升壓變壓器的原線圈是用電器，若輸電線電阻忽略則有U發(fā)U1；第二個(gè)回路升壓變壓器副線圈是電源，降壓變壓器的原線圈為用電器，則有U2U線U3；第三個(gè)回路降壓變壓器副線圈為電源，用戶為用電器，若輸電線電阻忽略則有U4U用5(1)見解析(2)219.6 V4.392×104 W(3)180 V3.6×104 W解析(1)示意圖如下圖所示(2)升壓變壓器次級(jí)的輸出電壓U2U1×220 V2 200 V據(jù)升壓變壓器輸出電功率等于輸入電功率知，升壓變壓器次級(jí)輸出電

10、流I2 A20 A輸電線路上的電壓損失和功率損失分別為URI2R20×0.2 V4 VPRIR202×0.2 W80 W加到降壓變壓器初級(jí)上的輸入電流和電壓為I3I220 AU3U2UR2 200 V4 V2 196 V降壓變壓器次級(jí)的輸出電壓和電流為U4·U3×2 196 V219.6 VI4·I310×20 A200 A用戶得到的功率為P4I4U4200×219.6 W4.392×104 W(3)若不采用高壓輸電，用220 V低壓直接供電時(shí)，電路如下圖所示，則輸電電流I A200 A，輸電線路上的電壓損失URIR200×0.2 V40 V所以用戶得到的電壓為U4U1UR220 V40 V180 V用戶得到的功率為P4IU4200×180 W3.6×104 W方法總結(jié)(1)求解遠(yuǎn)距離輸電的關(guān)鍵是熟悉輸電線路圖，并畫出示意圖，把需要的物理量都標(biāo)在圖中的相應(yīng)位置上(2)分別在“三個(gè)回路”以及“兩個(gè)變壓器”上找各物理量的關(guān)系，特別注意以升壓變壓器的副線圈、輸電線、降壓變