远距离输电电路的分析与计算共15页.docx
《远距离输电电路的分析与计算共15页.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《远距离输电电路的分析与计算共15页.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
远距离输电电路的分析与计算共15页
专题复习：
远距离输电电路的分析与计算
适用学科
物理
适用年级
高二
适用区域
人教版
课时时长（分钟）
60分钟
知识点
1.高压输电
2.远距离输电线路的基本构成
教学目标
一．知识与技能
1.了解交变电流从变电站到用户的输电过程．
2．知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关，理解高压输电的道理．
3．知道远距离输电线路的基本构成，会对简单的远距离输电线路进行定量计算
二．过程与方法
通过高压输电的计算分析，掌握电能损失和计算
三．情感态度价值观
通过高压输电的计算，体验电能转化为内能的思想
教学重点
远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关
教学难点
对简单的远距离输电线路进行定量计算
教学（jiāoxué）过程
一、复习（fùxí）预习
理想（lǐxiǎng）变压器的特点及规律
1．理想（lǐxiǎng）变压器的特点
2．电动势关系
3．电压关系
4．功率关系
5．电流关系
理想变压器的制约关系和动态分析
1．电压制约2.电流制约
3．负载制约4．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况
二、知识（zhīshi）讲解
课程（kèchéng）引入：
电能从发电厂到远方用户的传输过程，可用下图表示，其中（qízhōng）r表示输电线的总电阻，I表示输电线上的电流．用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？
考点（kǎodiǎn）/易错点1输电线上的电压（diànyā）损失和功率损失
1．输电（shūdiàn）电流
输电电压（diànyā）为U，输电功率为P，则输电电流I＝
.
2．电压损失
输电线始端电压U与输电线末端电压U′的差值．
ΔU＝U－U′＝IR.
3．功率损失
远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率
（1）ΔP＝I2R
（2）ΔP＝IΔU
（3）ΔP＝
其中I为输电（shūdiàn）电流，R为输电线的电阻，ΔU为输电线上损失（sǔnshī）的电压．
特别提醒：
（1）输电电压是指加在高压输电线始端的电压U，损失（sǔnshī）电压是指降落在输电线路上的电压ΔU＝IR.
（2）输送功率（gōnglǜ）是指高压输电线始端输出的电功率，损失功率是输电线上消耗的功率．
考点（kǎodiǎn）/易错点2远距离输电电路的分析与计算
1．解决远距离输电问题（wèntí）时，应首先画出输电的电路图．如图所示．
2．分析三个回路，在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相应（xiāngyīng）的副线圈是下一个回路的电源，联系各回路的桥梁是变压器．
3．综合运用下面三方面（fāngmiàn）的知识求解
（1）能量守恒
P＝U1I1＝U2I2＝P用户＋ΔP
ΔP＝I
r P用户＝U3I3＝U4I4.
（2）电路（diànlù）知识：
U2＝ΔU＋U3 ΔU＝I2r.
（3）变压器知识（zhīshi）：
＝
＝
＝
＝
.
三、例题（lìtí）精析
【例题（lìtí）1】在远距离输电（shūdiàn）过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是（ ）
A．使输电线粗一些（yīxiē） B．减小输电线长度
C．减少通电时间D．采用高压输电
【答案】D
【解析】从造成电能损失的原因分析，要减少电能损失，需要减小电阻、减小输电电流，减小电阻已达到目前技术的极限了，因此，应当采用高压输电，减小输电电流．故选D.
【例题（lìtí）2】某小型水电站的电能输送示意图如下，发电机的输出电压为220V，输电线总电阻（diànzǔ）为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，降压（jiànɡyā）变压器原副线圈匝数分别为n3、n4（变压器均为理想（lǐxiǎng）变压器）．要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（ ）
A.
＞
B.
＜
C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
【答案（dáàn）】AD
【解析（jiěxī）】由于输电线上的电阻，所以考虑到电压损失，则有升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，根据（gēnjù）变压器的电压与匝数之比的关系，可知要让用电器正常工作，必须有
＞
，A正确，B、C错误；考虑到输电线上也有电功率的损失（sǔnshī），可知D也正确．故选AD.
【例题（lìtí）3】为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：
利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上送电（sònɡdiàn）电压为U，电流为I，热耗功率为P；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9P，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（ ）
A．输电（shūdiàn）电流为3IB．输电（shūdiàn）电流为9I
C．输电电压为3UD．输电电压为
U
【答案】AD
【解析】输电线上的热耗功率P线＝I2R线，热耗功率由P变为9P，则电流I变为3I，选项A正确．输电功率P不变，由P＝UI，电流变为3I，输电电压为
U，选项D正确．
【例题（lìtí）4】输送（shūsònɡ）4.0×106W的电能，若发电机输出电压为2000V，选用变压器升压（shēnɡyā）后应用横截面积为4.25cm2的铜导线，把电能送到400km远处（yuǎnchǔ），线路损耗的功率为5.0×105W．求：
（1）应选用匝数比为多少的升压变压器；
（2）若已知铜的电阻率ρ＝1.7×10－8Ω·m，在用户方使用降压变压器，其原线圈两端的电压为多大．
【答案】
（1）1∶16
（2）2.8×104V
【解析】
（1）由P＝I2R得I＝
，式中P为线路损耗功率，R为线路总电阻，两条导线总电阻R＝ρ
＝ρ
，则R＝1.7×10－8×
Ω＝32Ω
所以（suǒyǐ）I＝
＝125A
因为（yīnwèi）P输入（shūrù）＝P输出（shūchū），所以在升压变压器副线圈两端的电压为
U2＝
＝3.2×104V故
＝
＝
.
（2）设U2′为降压变压器原线圈两端的电压，则
U2′＝U2－IR线＝2.8×104V.
四、课程（kèchéng）小结
输电线上的电压损失（sǔnshī）和功率损失
1．输电（shūdiàn）电流
2．电压（diànyā）损失
3．功率损失
远距离输电电路的分析与计算
综合运用下面三方面的知识求解
（1）能量守恒
（2）电路知识
（3）变压器知识
内容摘要
（1）教学过程
一、复习预习
理想变压器的特点及规律
1．理想变压器的特点
2．电动势关系
3．电压关系
4．功率关系
5．电流关系
理想变压器的制约关系和动态分析
电压制约2.电流制约
3．负载制约4．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况
二、知识讲解
课程引入：
电能从发电厂到远方用户的传输过程，可用下图表示，其中r表示输电线的总电阻，I表示输电线上的电流．用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗
升级会员 