安徽省芜湖市第一中学高考物理一轮复习 第十二章 第3讲 电能输送教案（通用）

安徽省芜湖市第一中学高考物理一轮复习 第十二章 第3讲 电能输送教案（通用）

电能输送 ‎ 一、知识清单 ‎1． 远距离输电的电路结构图 Ⅰ．五个关系式 ‎(1)＝，＝.‎ ‎(2)理想变压器的输入功率等于输出功率，P入＝P出．‎ ‎(3)升压变压器原线圈的电流I1＝，副线圈的电流I2＝，U2为输送电压．‎ ‎(4)功率损失：ΔP＝IR线＝，P2＝P3＋ΔP.‎ ‎(5)电压关系：U2＝I2R线＋U3.‎ Ⅱ．解远距离输电问题的思路 ‎(1)正确画出输电过程示意图并在图上标出各物理量．‎ ‎(2)抓住变压器变压前后各量间关系，求出输电线上的电流．‎ ‎(3)计算电路功率问题时常用关系式：P损＝IR线，注意输电线上的功率损失和电压损失．‎ ‎(4)电网送电遵循“用多少送多少”的原则说明原线圈电流由副线圈电流决定.‎ ‎2． 输电线路功率损失的计算方法 ‎(1)P损＝P－P′，P为输送的功率，P′为用户所得功率．‎ ‎(2)P损＝IR线＝()2R线．，I线为输电线路上的电流，R线为线路电阻．‎ 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)P损＝，ΔU为输电线路上损失的电压，R线为线路电阻．‎ ‎(4)P损＝ΔUI线，ΔU为输电线路上损失的电压，I线为输电线路上的电流．‎ ‎3． 关于远距离输电问题的处理思路 ‎(1)画出输电线路图，将已知量和未知量标在图中相应位置；‎ ‎(2)将输电线路划分为几个独立回路；‎ ‎(3)根据串并联电路特点、欧姆定律、电功率公式等确定各部分回路物理量之间的关系；‎ ‎(4)根据升压、降压，原、副线圈的电压、电流关系和功率关系列式求解。‎ ‎4． 远距离输电问题的分析思路及常见的“三个误区”‎ ‎（1）分析思路：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）三个误区：‎ ‎(1)不能正确地利用公式P损＝2R计算输电线上的损耗功率导致错误；‎ ‎(2)不能正确理解升压变压器的输出电压U2、降压变压器的输入电压U3和输电线上损失的电压ΔU的关系导致错误，三者关系是U2＝ΔU＋U3；‎ ‎(3)不能正确理解升压变压器的输入功率P1、降压变压器的输出功率P4和输电线上损失的功率P损的关系导致错误，三者关系是P1＝P损＋P4.‎ 二、例题精讲 ‎5． （多选）发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线电阻为R，通过导线的电流为I，学校的输入电压U2，下列计算线路损耗功率的式子中正确的是（ ）‎ A． B．　　　　　‎ C．I2R D．I（U1－U2）‎ ‎6．远距离输电的原理图如图10－2－12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(　　)‎ 图10－2－12‎ A.＝　　　　　　　 B．I2＝ C．I1U1＝I22R D．I1U1＝I2U2‎ ‎7．如图5所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则(　　)‎ A．用户端的电压为 B．输电线上的电压降为U C．理想变压器的输入功率为I12r D．输电线路上损失的电功率为I1U ‎8．如图10－2－11所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则(　　)‎ 图10－2－11‎ A．用户用电器上交流电的频率是100 Hz B．发电机输出交流电的电压有效值是500 V C．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定 D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小 ‎9．某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给‎500 km外的用户，其输出电功率是3×106 kW，现用500 kV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2.0×‎‎105 A B．输电线上由电阻造成的损失电压为15 kV C．若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW D．输电线上损失的功率为ΔP＝，U为输电电压，r为输电线的电阻 三、自我检测 ‎10．图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u＝Umsin ωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为(　　)‎ A．() B．() C．4()2()2r D．4()2()2r ‎11．通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别为（ ）‎ A．， B.2R， C.， D.2R， ‎12．（多选）‎ 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 ‎13．（多选）某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为100 kW，电厂输出电压仅为200 V。为减少输送功率损失，先用一理想升压变压器将电压升高再输出，到达目的地后用理想降压变压器降压。已知输电线路的总电阻为120 Ω，若在输电线路上消耗的功率为输送功率的12%，用户所需电压为220 V，则（ ）‎ A．理想升压变压器的原、副线圈的匝数比为1∶50‎ B．理想降压变压器的原、副线圈的匝数比为35∶1‎ C．理想升压变压器的原、副线圈中的电流分别为‎400 A和‎10 A D．理想降压变压器的原、副线圈中的电流分别为‎10 A和‎400 A ‎14．如图所示，某发电机输出功率是100 kW，输出电压是250 V，从发电机到用户间的输电线总电阻为8 Ω，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220 V，则升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是（ ）‎ A．16∶1　190∶11 B．1∶16　11∶190‎ C．1∶16　190∶11 D．16∶1　11∶190‎ ‎15．如图甲是远距离输电线路示意图，图乙是用户端电压随时间变化的图象，则（ ）‎ A．发电机产生的交流电的频率是100 Hz B．降压变压器输出的电压有效值是340 V C．输电线的电流仅由输送功率决定 D．仅增加升压变压器的副线圈匝数，其他条件不变，输电线上损失的功率减小