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五、电能的输送 郑雪莲 五、电能的输送 知识目标： A、理解为什么远距离输电要用高压输电； B、知道什么是输电导线上的功率损失和如何减少； C、知道电能的优点之一是便于输送，知道输电的一般要求，知道输电过程。 能力目标：在对高压输电过程中的各个物理量有较清楚的认识的基础上，提高学生综合分析计算的能力，通过对减少损失的分析培养学生运用哲学具体问题具体分析、实事求是的观点分析解决大综合问题有能力和自学能力。 教学重点：高压输电的原理分析、各量之间的关系。 教学难点：送电、用电、耗电之间的关系及有关计算。 教学方法：学生探究性自学与教师辅导相结合 。 高考考点: 送电、用电、耗电之间的关系及有关计算。 一、电能的输送 1 电能的突出优点是便于远距离输送 电能通过输电线就可以输送到远方。相对于煤炭、石油等能源的输送需要大量的交通运载工具来说，这是它突出的优点。 2 输送电能的基本要求： 二、输电线上的功率损失 １ 任何输电线都有电阻，存在电功率损失。　　 输电导线的电阻R，输送电功率P，现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为（ ） A. U1:U2 B. U12:U22 C. U22:U12 D. U2:U1 ①减小输电线长度l：由于输电距离一定，所以在实际中不可能用减小l来减小R． ②减小电阻率?：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料． ③增大导线的横截面积S，这要多耗金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难． 2）减小输电电流 I 事物总是一分为二的，有利就有弊，我们要辩证的看问题，分清楚哪是主要因素，哪是次要因素，抓住事物的主要方面忽略次要方面。实际输送电能时，要全面综合考虑，根据输送功率的大小，距离的远近，技术和经济要求等合理选择输送电压。 2、巩固练习（B层） 某电站用11KV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到220KV送电，下面哪个正确（ ） A 因I=U/R,所以输电线上的电流增为原来的20倍 B 因I=P/U,所以输电线上的电流减为原来的1/20倍 C 因P=U2/R,所以输电线上损失的功率为原来的400倍 D 若要使输电损失的功率不变，可将输电线的面积减小为原来的1/20 3、巩固练习（B层） 发电机的端电压220V，输出电功率44kW，输电导线的电阻为0.2Ω，如果用初、次级匝数之比为1:10的升压变压器，经输电线后，再用初、次级匝数比为10:1的降压变压器供给用户。 1）画出全过程的线路示意图。 2）求用户得到的电压和功率 3）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率。 拔高练习（A层） 2、某发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10Ω，若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比。 4、高考真题练习 某发电站的输出功率为104kW，输出电压为4kV，通过理想变压器升压后向80km远处供电。已知输电导线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ω·m，导线横截面积为1.5×10-4m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求： 1）升压变压器的输出电压； 2）输电线路上的电压损失。 小结： 2）输电导线上功率损失?P＝I2R，电压损失?U＝IR。 * 可靠—保证供电线路可靠地工作，少有故障 保质—保证电能的质量（电压和频率稳定） 经济—输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少 　 例：如果输送的电功率为P，输电电压为U，输电线的总长度为l，横截面积为S，电阻率为? 。 则功率损失可表示为 ： ① 输电电流为 ； ②若输电线电阻为R，则输电线上的电压和功率损失为△U= ,　　 △P= ； ③用户得到的电压和功率 U用= ,P用= 。 I＝P/U IR I2R U-△U P-△P 1、基础练习（C层） C 2 降低输电线上功率损失的方法 1）减小输电线的电阻R 　　　提高输电电压U：在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输电线上的功率损失降为原来的1/n2倍． 　　采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有效、最经济的措施． B 3、输电全过程 1）电压关系：U发= ，U1/U2= ，U2= ，U3/U4= ，U4=