人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交变电流 4 电能的输送.ppt

探究点二高压输电线路的分析与计算导学探究某发电站向远处送电的示意图如图所示,其中各部分的物理量已在图上标注,在这个电路中包括三个回路。(发电机内阻、n1、n2、n3、n4线圈的电阻均忽略不计)。请思考:(1)用图中的电压和电流表示出四个功率和损耗功率,并写出它们间的关系。(2)每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系?提示(1)P1=U1I1,P2=U2I2,P3=U3I3,P4=U4I4,ΔP=ΔUI2。P1=P2,P3=P4,ΔP=P2-P3。知识归纳输送过程如图所示,可以划分为三个回路(1)分析远距离输电线路的有效方法是理清三个回路,抓住两个联系,掌握一个定律,其关系如下表所示:对应的回路回路Ⅰ回路Ⅱ回路Ⅲ三个回路中电压、电流及功率间的关系I1=I机U1=U机P1=P机I2=I线=I3U2=U损+U3P2=P损+P3I4=I用U4=U用P4=P用两回路间的联系回路Ⅰ、Ⅱ间的联系:,I1n1=I2n2,P1=P2回路Ⅱ、Ⅲ间的联系:,I3n3=I4n4,P3=P4回路中的能量守恒P机=P损+P用特别提示(1)注意区别:①输电电压U与输电线上降落的电压ΔU;②输电功率P与输电线上损失的功率ΔP。(2)抓住不变量:输送电功率不变,由P=UI判断出输电电流I的变化,从而由ΔU=IR、ΔP=I2R判断ΔU、ΔP的变化。典例剖析【例题2】(多选)(2024广东中山高二期末)风力发电将风的动能转化为电能。某风力发电机的输出功率为10kW,输出电压为250V,用户得到的电压为220V,输电线的电阻为20Ω,升压变压器原、副线圈匝数比为1∶10,输电线路如图所示。变压器视作理想变压器,则下列说法正确的是()A.用户得到的电功率为9kWB.降压变压器原、副线圈匝数比为11∶1C.通过输电线的电流为4AD.输电线上损失的功率为320WBCD教你析题读取题干获取信息某风力发电机的输出功率为10kW,输出电压为250V升压变压器的输入功率P1和输入电压U1用户得到的电压为220V降压变压器的输出电压U4升压变压器原、副线圈匝数比为1∶10升压变压器的输出功率P2和输出电压U2教你破题方法感悟处理远距离输电的方法技巧(1)画好一张图——远距离输电示意图(2)抓住电两端——发电站和用户(3)分析一条线——输电线(4)研究两次变——升压变压器升压和降压变压器降压(5)区分三个量——输送电压(功率)、损失电压(功率)、用户电压(功率)对点演练2.(2024四川雅安高二月考)风力发电作为新型环保新能源,近几年得到了快速发展,如图所示,风车阵中发电机输出功率为100kW,输出电压为250V,用户需要的电压为220V,长距离输电线电阻为10Ω。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%,求:(1)长距离输电线上的电流;(2)升压变压器原、副线圈匝数比以及降压变压器原、副线圈匝数比。答案(1)20A(2)1∶20240∶11解析(1)由题意可知P输出=100kW,输电线损耗功率为P线=P输出×4%=100×4%kW=4kW学以致用·随堂检测全达标12341.(输电线上的功率损失)(2024福建泉州高二期末)高压输电线因结冰易造成损毁风险,如图所示。可以利用电流热效应消除高压输电线上的冰凌,当输送功率和输电线电阻一定时,要使输电线上损耗的热功率增大为原来的4倍,输电电压U应变为()D解析根据Pr=I2r,要使输电线上损耗的热功率Pr增大为原来的4倍,则电流变为I=2I,又输送功率P=UI=UI一定,则,故选D。12342.(降低输电损耗的方法)(2024浙江嘉兴高二期中)长距离高压输电的示意图如图所示。关于长距离输电,下列说法正确的是()A.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗B.高压输电综合考虑各种因素,输电电压越高越好C.减小输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失D.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小A1234解析根据输电过程中损失的电功率P损=I2R可知,高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗的,A正确;高压输电综合考虑材料成本、技术、经济性等各个方面的因素,不是输电电压越高越好,B错误;减小输电导线的横截面积能增大电阻,根据输电过程中损失的电功率P损=I2R,此方法不利于减小输电过程中的电能损失,C错误;在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电线上的输送电流越大,因此输