電能的遠距離傳輸

1、以目標引領實施 國家課程校本化安溪銘選中學物理科導學案設計者：陳小鳳審核：高二物理備課組 高二年班學生：選修3-2第四章第三節(jié)第一課時電能的遠距離傳輸【學習目標】1、知道輸送電能的基本要求2、知道電能輸送過程中有功率損失和電壓損失，理解降低這兩種損失的途徑。3、知道輸電過程的幾個環(huán)節(jié)，并能夠畫出示意圖，根據(jù)示意圖會進行簡單的計算。4、了解電網(wǎng)供電的優(yōu)點。【自主學習】問題1：（1）電能輸送的基本要求是什么？（2）遠距離大功率輸電面臨的困難時什么？【合作探究】問題2：如圖所示，（1）輸電線上功率損失的主要因素是:（2）功率損失的表達式是：（3）減小功率損失的途徑是： （4）輸電功率P與?損失功率有

2、何不同:問題3：（1）輸電線上電壓損失的主要因素是：（2）電壓損失的表達式是：（3）減小電壓損失的途徑是：（4）輸電電壓u與Au損失電壓有何不同:例1：輸送1kW的電功率，采用10 0V的電壓輸電，線路總電阻為8Q，則:輸電電流：1=電壓損失:U損=.功率損失:P損=.用戶得到U用=用戶得到P用=。問題4：從學過的電阻定律R=P L/S角度分析，如何通過減小導線電阻來減少導線電能損失?幾種常見材料20oC時的電阻率材料電阻率(Qm)銀1.6X10-8銅1.7X10-8鋁2.9X10-8鐵1.0X10-7通過右側(cè)表格各個金屬電阻率 分析，通過較小電阻率來減小 導線電阻從而減少電能損失的 可行性L

3、為電廠和用戶兩地導線的總長度，思考通過減小兩地距離來減小導線電阻從而減 少電能損失的可行性例:某發(fā)電站將總功率P輸=100KW的電能，用鋁導線輸送到d=5Km以外 的工廠。若采用U輸=100V例:某發(fā)電站將總功率P輸=100KW的電能，用鋁導線輸送到d=5Km以外 的工廠。若采用U輸=100V電壓輸送，要求輸送過程中損耗為輸送總功 率的10%，求：導線直徑要多大？(P通過例題 計算，請你 探討通過 減小導線 橫截面積 來減小電 阻從而減 少電能損 失的可行 性導航：1、根據(jù)P輸=。輸I計算I；2、由10%P輸=P損=LR計算R；3、再由R=p L/S計算S (注意：其中L等于2d)4、由 S=

4、n D2/4 算出 D 根據(jù)I -角度分析，如何從減小電流來減少導線電能損失探究?UPP為電廠輸出總功率，其大小由用戶用電量決定，通過減小P來減小輸電電流從 而減少電能損失的可行性U通過例題計算，請你探討通過增 大輸電電壓來減小電流從而減少 電能損失的可行性導航：例1中，若采用1000V的電壓輸電， 其它條件不變，則所求各物理量的結果如 何？總結：減小功率損失和電壓損失的有效途徑：問題5：日常生活都離不開電，可發(fā)電廠一般都建在火力資源或水力資源豐富的地區(qū)，離用電單位 較遠，那么從發(fā)電廠到用戶的完整輸電線路是什么樣的？請設計一個遠距離輸電線路的方 案。從設計的高壓輸電原理圖中:（1）電壓關系：（

5、2）功率關系：（3）電流關系：例2：如圖5-5-7所示，某小型水電站發(fā)電 機的輸出功率為10 kW，輸出電壓為400 V， 向距離較遠的用戶供電，為了減少電能損 失，使用2kV高壓輸電，最后用戶得到220 V、9.5 kW的電力，求：圖 5-5-7（1）水電站升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比ni/n2； （ ni :氣=U】：q =1 : 5）輸電線路導線電阻R； (20 Q )用戶降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n/n。(n : n=U : U =1 900 : 220=95 ： 11)343434問題6：了解高壓交流輸電與高壓直流輸電的優(yōu)缺點?！踞槍τ柧殹?、一理想變壓器的原線圈接交流電源，副線圈和一

6、負載電阻R相連.下列能使變壓器輸入 功率增大的方法是()A、增加原線圈的匝數(shù)B、增加副線圈的匝數(shù)C、減小負載電阻R的值D、增大負載電阻R的值2、輸送功率為P，輸送電壓為U，輸電線電阻為R，用戶得到的電壓為U。則()2、B、輸電線損失功率為(U U )2B、輸電線損失功率為(U U )2/RD、D、用戶得到的功率為PU /U輸電電壓為U，所用導線電阻率為p，橫截面積 輸電線損失的電功率為P，用戶得到的電功率為P用，則P、P用 )3、 為C、用戶得到的功率為U 2/r3、 為在遠距離輸電時，輸送的電功率為PS，總長度為L，B、P B、P =P2p L/U2SC、P 用=PU2S/p L D、P 用=P(1 L )V的電壓送電，導線損失功率為輸送功率的20%，若要使輸送功率不A、P =U2S/p L4、某變電站用220變且導線損失的電功率降為輸送功率的5%,則輸送電壓應為多少？ (440 V)5、單相交流發(fā)電機的輸出電壓為220 V,輸出的電功率為4400 W，發(fā)電機到用戶單根輸 電線的電阻為2Q，求： 用戶得到的電壓和電功率各是多少？ (U戶=140 V, P戶=280