
第五節(jié) 電能的輸送課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo):1.了解交變電流從變電站到用戶的輸電過程.2.知道遠(yuǎn)距離輸電時(shí)輸電線上的損失與哪些因素有關(guān),理解高壓輸電的道理.3.知道遠(yuǎn)距離輸電線路的基本構(gòu)成,會(huì)對(duì)簡單的遠(yuǎn)距離輸電線路進(jìn)行定量計(jì)算.重點(diǎn)難點(diǎn):輸電線路中的電壓及功率的計(jì)算.核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練課前自主學(xué)案第五節(jié) 電能的輸送一、輸送電能的基本要求1.可靠:保證供電線路可靠的工作.2.保質(zhì):保證電能的質(zhì)量——______和______穩(wěn)定.3.經(jīng)濟(jì):輸電線路的建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用低,能量損耗少.電壓頻率二、降低輸電損耗的兩個(gè)途徑1.由于輸電導(dǎo)線有電阻,在輸電過程中必有一部分電能要轉(zhuǎn)化成熱能而損失掉,設(shè)輸電導(dǎo)線中電流為I,輸電導(dǎo)線的電阻為R,則輸電導(dǎo)線上的功率損失為ΔP=_____.I2R電阻電流三、電網(wǎng)供電1.遠(yuǎn)距離輸電基本原理:在發(fā)電站內(nèi)用_____變壓器_____,然后進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電,在用電區(qū)域通過_____變壓器降到所需的電壓.2.電網(wǎng):通過網(wǎng)狀的輸電線、變電站,將許多電廠和廣大用戶連接起來,形成全國性或地區(qū)性的輸電網(wǎng)絡(luò).升壓升壓降壓3.電網(wǎng)輸電的優(yōu)點(diǎn)(1)降低一次能源的運(yùn)輸成本,獲得最大經(jīng)濟(jì)效益.(2)減少______的風(fēng)險(xiǎn),調(diào)劑不同地區(qū)__________的平衡,保障供電的質(zhì)量.(3)合理調(diào)度電力,使電力的供應(yīng)更加可靠,質(zhì)量更高.?dāng)嚯婋娏┬枰?、輸電線上的電壓損失和功率損失1.電壓損失輸電線始端電壓U與輸電線末端電壓U′的差值.ΔU=U-U′=IR.特別提醒:(1)輸電電壓是指加在高壓輸電線始端的電壓U,損失電壓是指降落在輸電線路上的電壓ΔU=IR.(2)輸送功率是指高壓輸電線始端輸出的電功率,損失功率是輸電線上消耗的功率.即時(shí)應(yīng)用 (即時(shí)突破,小試牛刀)1.在遠(yuǎn)距離輸電中,當(dāng)輸電線的電阻和輸送的電功率不變時(shí),那么( )A.輸電線路上損失的電壓與輸送的電流成正比B.輸電的電壓越高,輸電線路上損失的電壓越大C.輸電線路上損失的功率跟輸送電壓的平方成反比D.輸電線路上損失的功率跟輸電線上的電流成正比二、遠(yuǎn)距離輸電的幾個(gè)基本關(guān)系電路(如圖5-5-1所示)圖5-5-1特別提醒:(1)有關(guān)遠(yuǎn)距離輸電的問題,應(yīng)首先畫出遠(yuǎn)距離輸電的電路圖,并將已知量和待求量寫在電路圖的相應(yīng)位置.(2)以變壓器為界將整個(gè)輸電電路劃分為幾個(gè)獨(dú)立的回路,每個(gè)回路都可以用歐姆定律、串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功、電功率的公式等進(jìn)行計(jì)算,聯(lián)系各回路的橋梁是原、副線圈電壓、電流與匝數(shù)關(guān)系及輸入功率和輸出功率的關(guān)系.即時(shí)應(yīng)用 (即時(shí)突破,小試牛刀)2.遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖如圖5-5-2所示,若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變,則下列敘述中正確的是( )圖5-5-2A.升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶用電設(shè)備消耗的功率無關(guān)B.輸電線中的電流只由升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定C.當(dāng)用戶用電器的總電阻減小時(shí),輸電線上損失的功率增大D.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓 某變電站用11 kV交變電壓輸電,輸送功率一定,輸電線的電阻為R.現(xiàn)若用變壓器將電壓升高到220 kV送電,下面選項(xiàng)正確的是( )【答案】 B變式訓(xùn)練1 (2010年高考福建卷)中國已投產(chǎn)運(yùn)行的1000 kV特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程.假設(shè)甲、乙兩地原來用500 kV的超高壓輸電,輸電線上損耗的電功率為P.在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下,現(xiàn)改用1000 kV特高壓輸電,若不考慮其他因素的影響,則輸電線上損耗的電功率將變?yōu)? ) 發(fā)電機(jī)的端電壓為220 V,輸出電功率為44 kW,輸電導(dǎo)線的電阻為0.2 Ω,如果用初、次級(jí)匝數(shù)之比為1∶10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10∶1的降壓變壓器降壓供給用戶,求用戶得到的電壓和功率.【思路點(diǎn)撥】 熟練掌握遠(yuǎn)距離輸電過程中的電壓關(guān)系、電流關(guān)系與功率關(guān)系是解決這類問題的關(guān)鍵.【答案】 219.6 V 4.392×104 W【規(guī)律總結(jié)】 解決這類問題,無論是否要求畫出輸電過程示意圖,都要首先畫出示意圖,標(biāo)明相關(guān)物理量,這樣能幫助理清物理量間的關(guān)系,以防出錯(cuò).變式訓(xùn)練2 (2010年高考浙江卷)某水電站,用總電阻為2.5 Ω的輸電線輸電給500 km外的用戶,其輸出電功率是3×106 kW.現(xiàn)用500 kV電壓輸電,則下列說法正確的是( )A.輸電線上輸送的電流大小為2×105 AB.輸電線上由電阻造成的損失電壓為15 kVC.若改用5 kV電壓輸電,則輸電線上損失的功率為9×108 kWD.輸電線上損失的功率為ΔP=U2/r,U為輸電電壓,r為輸電線的電阻
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