电能的输送导学案.doc

5《电能的输送》导学案课前部分
【学习目标】
1、了解从变电站到住宅的输电过程。
2、知道远距离输电时应用高压电的道理。
3、能画出供电示意图，并能根据示意图进行简单计算。
【重点】远距离输电过程中的电能损失及输电过程示意图
【难点】输电过程中的电能损失的计算
【新知学习】
问题一：为什么存在远距离输电问题？怎样输送电能，请画出示意图。

问题二：输送电能的基本要求是什么？

一、降低输电损耗的两个途径
情景假设：
若教室所有用电器额定总功率为4.4kw，从三峡到我校的输电线上的总电阻为10Ω，发电机功率也为4.4kw，用220v的电压输送，我教室用电器能正常工作吗？

1、通过分析，你认为电能主要在哪里损失了？我们怎样来定量计算这种电能损失？

2、在讨论之后，确定什么方案来减小电能的损失？

3、请画出远距离输电的示意图。

4、参照上图，在小组讨论的基础上回答下列问题：
（1）各个功率之间的关系

（2）各个电压之间的关系

（3）各个电流之间的关系

试一试：
例1： 输送10kw的电功率，采用400V的电压输电，输电线的总电阻为10Ω，求
（1）输电线中的电流？输电线中损失的电压是多少？用户得到的电压是多少？
（2）输电线损失的功率是多少？用户得到的功率是多少？
（3）如果采用4000V电压输电，输电线损失的功率是多少？

例2、一小型发电站通过升压，降压变压器把电能输给用户。已知发电机的输出功率是500kW，端电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1:5，两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为220V，不计变压器的损耗。求：
（1）升压变压器的副线圈两端电压；
（2）输电导线上的功率损失；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比；
（4）用户得到的功率。

二、了解有关电网送电的优点

【自学总结】
知识结构：

收获和感悟

存在的问题和困惑

【自学检测】
一、选择题
1、在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损失的电功率：（ ）
　　A．随输电线电阻的增大而增大
　　B．和输送电压的平方成正比
　　C．和输电线上电压降落的平方成正比
　　D．和输电线中电流强度的平方成正比
2、输电线的电阻共计r，输送的电功率为p，输电电压为U，则用户能得到的电功率是：（ ）
A. P B.P－(P/U)r C.I2R D. (P/U)r
3、用6600V和220V两种电压输电，若输送的功率和输电线的电阻相同，则低压输电线与高压输电线上损失功率之比是（ ）
A. 1：900 B. 900：1 C. 1：30 D. 30：1
4、一个小水电站输出电功率为20kw，输电线总电阻为0.5Ω，如果先用400V的电压送电，后改用2000V电压输电，则输电电压提高后输电线上损失的电功率的变化情况是:（ ）
A、减少50W B、减少1200W C、减少7.68W D增加7.68W
二、填空题
5、某变电站用220V的电压送电，导线损失电功率是输出功率的20%，若要使导线损失电功率是输出功率的5%，则输出电压应变为 V。
6、相同材料组成的导线向同一处用户输送10kW电能，在输电电压U1=110V和U2=220V两种情况下，要求输电线中损失的电能相同，则两情况下导线截面积之比为____。
7、远距离送电的输电线一定时，如果以原来电压的10倍输送同样功率的电能时，输电线上损耗的电功率为原来的____．
8、发电机的路端电压为220V，输送电功率44kW，输电线电阻为0.4Ω，则用户得到的电功率为 V，用户得到的电功率为 kW。若用初、次级线圈匝数之比为1：10的变压器升压，经同样的输电线输电后，再用初、次级线圈匝数之比为10：1的变压器降压后供给用户，则用户得到的电压为 V，用户得到的电功率为 kW。

三、计算题
9、某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8×104W，电厂输出电压仅350V，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输送，在输送途中，输电线路的总电阻为4Ω，允许损失的功率为输送功率的5％，求用户所需电压为220V时，升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？

10、有一台内阻为1Ω的发电机，供应学校的照明用电，如图5-5-5所示是输电原理图，两变压器已选定，输电线总电阻为4Ω，全校共有22个教室，每个教室有“220V、40W”的灯6盏，若保证全部电灯正常发光。（n1:n2=1:4，n3:n4=4:1）问：（1）发电机输出功率多大？ （2）发电机的电动势多大？（3）输电效率是多少？

《参考答案》
1、在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损失的电功率：（ACD ）
　　A．随输电线电阻的增大而增大
　　B．和输送电压的平方成正比
　　C．和输电线上电压降落的平方成正比
　　D．和输电线中电流强度的平方成正比
2、输电线的电阻共计r，输送的电功率为p，输电电压为U，则用户能得到的电功率是：（B ）
A. P B.P－(P/U)r C.I2R D. (P/U)r
3、用6600V和220V两种电压输电，若输送的功率和输电线的电阻相同，则低压输电线与高压输电线上损失功率之比是（B ）
A. 1：900 B. 900：1
C. 1：30 D. 30：1
4、一个小水电站输出电功率为20kw，输电线总电阻为0.5Ω，如果先用400V的电压送电，后改用2000V电压输电，则输电电压提高后输电线上损失的电功率的变化情况是:（A ）
A、减少50W B、减少1200W C、减少7.68W D增加7.68W
5、某变电站用220V的电压送电，导线损失电功率是输出功率的20%，若要使导线损失电功率是输出功率的5%，则输出电压应变为 V。440
6、相同材料组成的导线向同一处用户输送10kW电能，在输电电压U1=110V和U2=220V两种情况下，要求输电线中损失的电能相同，则两情况下导线截面积之比为____。4:1
7、远距离送电的输电线一定时，如果以原来电压的10倍输送同样功率的电能时，输电线上损耗的电功率为原来的____．1/100
8、发电机的路端电压为220V，输送电功率44kW，输电线电阻为0.4Ω，则用户得到的电功率为 V，用户得到的电功率为 kW。若用初、次级线圈匝数之比为1：10的变压器升压，经同样的输电线输电后，再用初、次级线圈匝数之比为10：1的变压器降压后供给用户，则用户得到的电压为 V，用户得到的电功率为 kW。140，28，219，43.8
9、某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8×104W，电厂输出电压仅350V，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输送，在输送途中，输电线路的总电阻为4Ω，允许损失的功率为输送功率的5％，求用户所需电压为220V时，升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？1:8,12:1
10、有一台内阻为1Ω的发电机，供应学校的照明用电，如图5-5-5所示是输电原理图，两变压器已选定，输电线总电阻为4Ω，全校共有22个教室，每个教室有“220V、40W”的灯6盏，若保证全部电灯正常发光。（n1:n2=1:4，n3:n4=4:1）问：
（1）发电机输出功率多大？6000W
（2）发电机的电动势多大？250V
（3）输电效率是多少？97.3％