高中物理远距离输电电子教案
高中物理远距离输电
第四节 远距离输电
一、 输电过程(如图所示)
二、输送电流
(1)I ＝P U ；(2)I ＝
U －U ′
R
. 三、输电导线上的能量损失和电压损失：
主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为Q ＝I 2Rt . 1、电压损失 ：(1)ΔU ＝U －U ′；(2)ΔU ＝IR .
2、 功率损失：(1)ΔP ＝P －P ′；(2)ΔP ＝I 2R ＝(P U
)2R 3、 降低输电损耗的两个途径
(1)减小输电线的电阻，由电阻定律R ＝ρl S
可知，在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应采用电阻率小的材料，也可以增加导线的横截面积．
(2)减小输电导线中的输电电流，由P ＝UI 可知，当输送功率一定时，提高输电电压，可以减小输电电流．
四、 远距离输电的处理思路
对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或按从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析． 五、 远距离高压输电的几个基本关系(以图为例)
(1)功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 损＋P 3.
(2)电压、电流关系：U 1U 2＝n 1n 2＝I 2I 1，U 3U 4＝n 3n 4＝I 4
I 3
，U 2＝ΔU ＋U 3，I 2＝I 3＝I 线．
(3)输电电流：I线＝P
2
U
2
＝
P
3
U
3
＝
U
2
－U3
R
线
.
(4)输电线上损耗的电功率：P损＝I线ΔU＝I2线R线＝(P
2
U
2
)2R线．
在远距离输电问题中，计算线路功率的损耗时应用P损＝I2线R线，其原因是I线可以由公式P输入
＝I线U输入求出，而P损＝U线I线和P损＝U2
线
R
线
则不常用，其原因是在一般情况下，U线不易求出，且易
将U线和U输入相混而造成错误．
典例分析：
例1、中国已投产运行的1 000 kV特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，不考虑其他因素的影响．则( )
A．送电电流变为原来的2倍 B．输电线上降落的电压将变为原来的2倍
C．输电线上降落的电压将变为原来的1
2
D．输电线上损耗的电功率将变为原来的
1
2
例2、在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为l，输电线损失的电功率为P′，用户得到的电功率为P
用
，则下列关系式中正确的是( )
A．P′＝U2S
ρl B．P′＝
P2ρl
U2S
C．P用＝P－
U2S
ρl
D．P用＝P(1－
Pρl
U2S
)
例3、远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上由电阻造成的电压损失和功率损失的说法中，正确的是( )
A．输电线上的电功率损失是原来的1/n；B．输电线上的电功率损失是原来的1/n2；
C．输电线上的电压损失是原来的1/n； D．输电线上的电压损失是原来的n倍
例4、在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )
A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
例5、一座小型发电站的输出功率是20 kW，输电线路总电阻是5 Ω.
(1)若输电电压是400 V，输电线路损耗的功率是多少？
(2)若改用5000 V高压输电，用户端利用n1∶n2＝22∶1的变压器降压，用户得到的电压是
多少？
最新高中物理 第3章 电能的输送与变压器 变压器的动态分析 远距离输电练习 沪科版选修3-2(考试必备)
微型专题5 变压器的动态分析 远距离输电 一、选择题 考点一 变压器电路的动态分析 1.如图1所示，理想变压器原线圈输入电压u ＝U m sin ωt ，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I 1和I 2表示.下列说法正确的是( ) 图1 A.I 1和I 2表示电流的平均值 B.U 1和U 2表示电压的最大值 C.滑片P 向下滑动过程中，U 2不变、I 1变大 D.滑片P 向下滑动过程中，U 2变小、I 2变大 答案 C 解析 电路中的电压表和电流表表示的都是有效值，选项A 、B 错误.根据U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1 U 1， U 1不变，U 2不变，滑片P 向下滑动过程中，接入电路中的电阻变小，由闭合回路欧姆定律知I 2变大，根据I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2 n 1 I 2，I 1变大，故C 正确，D 错误. 2.(多选)为保证用户电压稳定在220 V ，变电所需适时进行调压，图2甲为变压器示意图.保持输入电压u 1不变，当滑动接头P 上下移动时可改变输出电压.某次检测得到用户电压u 2随时间t 变化的曲线如图乙所示.以下说法正确的是( ) 图2 A.u 2＝1902sin (50πt ) V B.u 2＝1902sin (100πt ) V
C.为使用户电压稳定在220 V ，应将P 适当下移 D.为使用户电压稳定在220 V ，应将P 适当上移 答案 BD 解析 由电压u 2随时间t 变化的曲线可知，用户电压的最大值是190 2 V ，周期是2×10－2 s ，所以u 2＝1902sin (100πt ) V ，A 错误，B 正确；根据n 1n 2＝U 1 U 2 ，n 1减小，U 2增大，因此为使用户电压稳定在220 V ，应将P 适当上移，C 错误，D 正确. 3.如图3所示，用理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，变压器降压后用总电阻为 R 的输电线对用电器供电，设两个灯泡的电阻相同，且都在发光，若将滑动变阻器的滑片P 向N 移动，会出现的现象是( ) 图3 A.电流表的示数变大，灯泡L 1、L 2均变暗 B.电流表的示数变小，灯泡L 1、L 2均变暗 C.电流表的示数变大，灯泡L 1变亮，L 2变暗 D.电流表的示数不变，灯泡L 1变暗，L 2变亮 答案 C 解析 副线圈输出电压不变，滑动变阻器的滑片P 向N 移动的过程中，并联部分电阻减小，副线圈中的电流增大，但因为灯泡L 2两端的电压减小，所以通过灯泡L 2的电流减小，又因为总电流增大，所以通过灯泡L 1的电流增大，即灯泡L 1变亮，灯泡L 2变暗.副线圈上的电流增大，根据I 1＝n 2n 1 I 2可知，输入电流变大，电流表的示数变大. 4.(多选)如图4所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2，输电线的等效电阻为R .开始时，开关S 断开.当开关S 接通时，以下说法中正确的是 ( ) 图4 A.副线圈两端M 、N 的输出电压减小 B.副线圈输电线等效电阻R 上的电压增大 C.通过灯泡L 1的电流减小
电能的输送教学设计完整版
电能的输送教学设计 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
《电能的输送》探究性教学设计 重庆市实验中学物理组白荣华 教材分析 本节内容是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理选修3-2》第五章《交变电流》的第5节，是学生综合运用前面所学知识解决实际问题的一个典型例子。课程设计力求将理论分析与实验验证相结合，使学生理解高压输电原理，培养和提高学生运用物理知识综合分析、解决实际问题的能力，动手能力和合作探究的能力。教材写得比较详细、通俗，可让学生阅读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论。在内容的处理上，应注意以下几个方面： 1．对于电路上的功率损失，可引导学生自己从已有的直流电路知识出发，进行分析，得出结论。 2．学生常常容易将导线上的电压损失U损＝U输－U用与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论。要通过具体的例子，可引导学生进行讨论，澄清认识。这样可达到事半功倍的效果。要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考。 3．讲解电路上的电压损失，是本节教材新增加的。目的是希望学生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不止一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面。但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析。 4．课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好。希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点
和方法。节后设的阅读材料《直流输电》既可以开阔学生眼界，也可以增加知识。 教学目标 1、知识与技能 （1）知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程，了解远距离输电的原理。 （2）知道什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失。 （3）理解远距离输电要用高压。理解高压输电过程中电压、电流及功率的关系，能够正确分析相关问题及电网输电过程。 2、过程与方法 （1）让学生体验理论分析与实验探究远距离高压输电的过程与方法。 （2）培养学生阅读、分析、综合和应用能力。 （3）通过远距离输电原理分析，具体计算及实验验证的过程，使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法：理论分析、计算和实验。 3、情感、态度与价值观 （1）通过分析降低输电损耗的途径，引导学生全面地、辩证地看问题；培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。 （2）通过分析讨论及模拟实验激发学生求知欲望，提高学生学习物理的兴趣。
远距离输电问题的处理思路及基本关系
1 远距离输电问题的处理思路及基本关系 1．远距离输电的处理思路 对高压输电问题，正确画出输电过程示意图并在图上标出各物理量．按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析． 2．远距离高压输电的几个基本关系(以图1为例 ) 图1 (1)功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P 损＋P3. (2)电压、电流关系：U1U2＝n1n2＝I2I1，U3U4＝n3n4＝I4I3，U2＝ΔU ＋U3，I2＝I3＝I 线． (3)输电电流：I 线＝P2U2＝P3U3＝U2－U3R 线 . (4)输电线上损耗的电功率：P 损＝I 线·ΔU ＝I2线R 线＝(P2U2)2R 线． 当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n 倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的1n2 . 对点例题 发电机输出功率为100 kW ，输出电压是250 V ，用户需要的电压是220 V ，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求： (1)画出此输电线路的示意图； (2)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比； (3)用户得到的电功率是多少？ 解题指导 (1)输电线路的示意图如图所示， (2)输电线损耗的功率P 线＝100×4% kW ＝4 kW ， 又P 线＝I22R 线 所以输电线电流I2＝I3＝ P 线R 线 ＝20 A 原线圈中输入电流I1＝P U1＝100 000250 A ＝400 A 所以n1n2＝I2I1＝20400＝120 这样U2＝U1n2n1＝250×20 V ＝5 000 V U3＝U2－U 线＝5 000 －20×10 V ＝4 800 V
电能的输送 说课稿 教案 教学设计
电能的输送 教学目标 知识与技能 1、了解远距离输电的意义。 2、理解远距离输电中的输电损耗及解决方案。． 3、理解远距离输电的模型并能进行计算。 过程与方法 培养学生的阅读和分析能力． 情感、态度与价值观 1、 培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。 教学重难点 重点：培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力． 难点：高压输电的道理． 引入新课 讲述：前面我们学习了电磁感应现象和发电机，通过发电机我们可以大量地生产电能．比如，三峡电站通过发电机把水的机械能为电能，发电功率可达271.5万千瓦，这么多的电能当然要输到用电的地方去，发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？今天，我们就来学习输送电能的有关知识． 教学探究 一、让学生阅读课本，然后引导学生把导学案上“知识体系梳理”部分的空填上。 1.输送电能的基本要求是 可靠、保质、经济 2.设输电电流为I ，输电线电阻为r,则输电线上的功率损失为r 2 I P 损.输电线上损失 的电压为r I U ＝损.据此，可以有两个途径来减少输电损失。一个途径是 减小输电线上的电
阻R ，另一个途径是 减小输电电流. 3.远距离输电时，提高输电 电压，是减少电能损失的行之有效的办法 4.采用电网供电的优点：可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成本，获得最大的 经济 效益。同时，电网可以减少 断电 的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。 二、让学生分组讨论导学案上“基础学习交流”部分的三个主题内容，然后每组请一学生回答，教师点评总结。 基础学习交流 主题1：输送电能的基本要求 问题:(1)输送电能的基本要求是什么？ （2）远距离大功率输电面临的困难是什么？原因是什么？如何解决？ 课件展示结论：(1)可靠、保质、经济 （2）由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生热量Q ，损失一部分电能，同时输电线上有电压降，故又损失一部分电压. 主题2：降低输电损耗的两个途径 问题：（1）输电线上的功率损失和电压损失跟哪些因素有关？怎样计算？ （2）降低输电损耗的两个途径是什么？ （3）远距离输电时减少电能损失的最行之有效的办法是什么？ 课件展示结论：（1）r 2I P 损 r I U ＝损 （2）降低输电损耗的两个途径：①减少导 线电阻R 。②减小输电线中的电流。（3）提高输电电压（高压输电），是减少电能损失的行之有效的办法 主题3：远距离输电模型 问题：（1）大型发电站发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？ （2）画出远距离高压输电的原理图，分析基本关系：（教师引导，学生自己推导得出关系式）
远距离输电电路的分析与计算.
专题复习：远距离输电电路的分析与计算 适用学科物理适用年级高二 适用区域人教版课时时长（分钟）60分钟 知识点1.高压输电 2.远距离输电线路的基本构成 教学目标一．知识与技能 1. 了解交变电流从变电站到用户的输电过程． 2．知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关，理解高压输电的道理．3．知道远距离输电线路的基本构成，会对简单的远距离输电线路进行定量计算二．过程与方法 通过高压输电的计算分析，掌握电能损失和计算
三．情感态度价值观 通过高压输电的计算，体验电能转化为内能的思想教学重点远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关 教学难点对简单的远距离输电线路进行定量计算
教学过程 一、复习预习 理想变压器的特点及规律 1．理想变压器的特点 2．电动势关系 3．电压关系 4．功率关系 5．电流关系 理想变压器的制约关系和动态分析 1．电压制约 2 . 电流制约 3．负载制约4．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况
二、知识讲解 课程引入： 电能从发电厂到远方用户的传输过程，可用下图表示，其中r表示输电线的总电阻，I表示输电线上的电流．用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？
考点/易错点1 输电线上的电压损失和功率损失 1．输电电流 输电电压为U ，输电功率为P ，则输电电流I ＝P U . 2．电压损失 输电线始端电压U 与输电线末端电压U ′的差值． ΔU ＝U －U ′＝IR. 3．功率损失 远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率 (1)ΔP ＝I 2R (2)ΔP ＝I ΔU (3)ΔP ＝ΔU 2R
(完整版)远距离输电练习
交变电流远距离输电 1．一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中下列哪个物理量不一定相等的是( ) A．交变电流的频率B．电流的有效值 C．电功率D．磁通量的变化率 2．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是( ) A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1 B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等 C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1 D．正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1 3．(2012·高考海南卷)如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12 V、 6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端，当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和 电流表(可视为理想的)的示数分别是( ) A．120 V,0.10 A B．240 V,0.025 A C．120 V,0.05 A D．240 V,0.05 A 4．(2012·高考重庆卷)如图所示，理想变压器的原线圈接入u＝11 0002sin 100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6 Ω的导线对“220 V、880 W”的电器R L供电，该电器正常工作．由此可知( ) A．原、副线圈的匝数比为50∶1 B．交变电压的频率为100 Hz C．副线圈中电流的有效值为4 A D．变压器的输入功率为880 W 5．(2011·高考福建卷)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1， 电阻R＝20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接 正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭 合，此时L2正常发光．下列说法正确的是( ) A．输入电压u的表达式u＝202sin (50πt) V B．只断开S2后，L1、L2均正常发光 C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大 D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W 6．(2013·江苏南京市模拟)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶ 1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R＝10 Ω， 其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则 下列说法中正确的是( ) A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 V B．当单刀双掷开关与a连接且t＝0.01 s时，电流表示数为零 C．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大 D．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25 Hz 7．(2013·海淀区期末)如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器 T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和 输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电 压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的
电能的输送教学设计
电能的输送教学设计集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
《电能的输送》探究性教学设计 重庆市实验中学物理组白荣华 教材分析 本节内容是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理选修3-2》第五章《交变电流》的第5节，是学生综合运用前面所学知识解决实际问题的一个典型例子。课程设计力求将理论分析与实验验证相结合，使学生理解高压输电原理，培养和提高学生运用物理知识综合分析、解决实际问题的能力，动手能力和合作探究的能力。教材写得比较详细、通俗，可让学生阅读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论。在内容的处理上，应注意以下几个方面：1．对于电路上的功率损失，可引导学生自己从已有的直流电路知识出发，进行分析，得出结论。 2．学生常常容易将导线上的电压损失U损＝U输－U用与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论。要通过具体的例子，可引导学生进行讨论，澄清认识。这样可达到事半功倍的效果。要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考。 3．讲解电路上的电压损失，是本节教材新增加的。目的是希望学生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不止一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面。但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析。 4．课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好。希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法。节后设的阅读材料《直流输电》既可以开阔学生眼界，也可以增加知识。 教学目标 1、知识与技能 （1）知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程，了解远距离输电的原理。 （2）知道什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失。 （3）理解远距离输电要用高压。理解高压输电过程中电压、电流及功率的关系，能够正确分析相关问题及电网输电过程。 2、过程与方法 （1）让学生体验理论分析与实验探究远距离高压输电的过程与方法。 （2）培养学生阅读、分析、综合和应用能力。 （3）通过远距离输电原理分析，具体计算及实验验证的过程，使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法：理论分析、计算和实验。
远距离输电
远距离输电 1．利用如图13-10所示的电流互感器可以测量被测电路中的大电流，若互感器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2=1∶100，交流电流表A 的示数是50 mA ，则 A.被测电路的电流有效值为0.5 A B.被测电路的电流平均值为0.5 A C.被测电路的电流最大值为A 25 D.原副线圈中的电流同时达到最大值 2.如图所示,把电阻R 、电感线圈L 、电容器C 分别串联一个灯泡后并联在电路中.接入交流电源后，三盏灯亮度相同.若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率减小，则下列判 断正确的是( ) A.灯泡L1将变暗 B.灯泡L2将变暗 C.灯泡L3将变暗 D.灯泡亮度都不变 3.在电能输送过程中，若输送的电功率一定、输电线电阻一定，则在输电线上损耗的电功率 A ．和输送电线上电压的平方成反比 B ．和输送电流的平方成反比 C ．和输送电线上的电压降的平方成正比 D ．和输送电流成正比 4.远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330 k V 高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是( )． A ．可节省输电线的材料 B ．可根据需要调节交流电的频率 C ．可减小输电线上的能量损失 D ．可加快输电的速度 5．关于远距离输电，下列表述正确的是( )． A ．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B ．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 C ．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 D ．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好 6.某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P 0，输电电压为U ，输电导线的总电阻为R 线．则下列说法正确的是( )． A ．输电线上的电流I ＝U R B ．输电线上的电流I ＝P 0U C ．输电线上损失的功率P ＝? ?? ??P 0U 2·R 线 D ．输电线上损失的功率P ＝U 2R 线 7.一个小水电站，输出的电功率为20 kW ，输电线总电阻为0.5 Ω，如果先用400 V 电压输送，后又改用2 000 V 电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是( )． A ．减少50 W B ．减少1 200 W C ．减少7.68×106 W D ．增大7.68×106 W 8.如图所示为远距离输电线路的示意图：若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是A ．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B ．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 C ．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大 D ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 9.某发电厂原来用电压为U 1的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压器将电压升高为U 2后输电，输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为R 线，则下列说法中正确的是( )． A ．由公式I ＝P U 2可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的150 B ．由公式I ＝U 2R 线 可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍
电能的输送公开课教案
电能的输送 教学设计 一．教学目标 1、知识与技能 (1) 知道“便于远距离输送”是电能的优点之一；知道输电的过程。 (2) 知道什么是导线上的功率损耗和电压损耗；知道如何减小损耗。 (3) 理解为什么远距离输电要用高压。 (4) 会设计电能输送的示意图，并理解电压损耗和能量损耗的关系。 (5) 培养学生综合全面的分析问题和解决问题的能力。 (6) 培养学生实事求是的科学态度。 2、过程与方法 (1) 利用研究性学习小组的调查和学生合作学习相互结合，探索物理规律。 (2) 利用多媒体课件与课堂演示实验相互结合，探究物理规律。 3、情感态度与价值观 (1) 通过我国超导研究的介绍，激发学生的爱国热情。 (2) 通过对实际生活中的电能输送问题分析讨论，激发学生探索物理规律的热情。 (3) 通过学生对海高用电情况调查和计算，培养学生从身边事做起养成节约能源的好习惯。
(4) 体验合作探究学习的快乐，调节人际交往能力，协调能力。 二、教学重点 设计电能输送的示意图，并理解输电过程中的电压损耗和能量损耗的关系。 三、教学难点 输电过程中要保证输送功率不变，理解输电过程中的电压损耗和能量损耗的关系。 一、引入 展示生活中城市的夜景风光精美图片，说明生活中处处都需用电。若是没有电将会带给我们许多不便，CBA蓝球赛中浙江万马队主场停电，医院手术台上停电，看电视停电，交通停电，都会给我们生产和生活带来极大不便，那么我们用的电从何而来呢？ 同学们：水力发电 火力发电 风力发电 发电厂：核能发电同时展示图片 沼气发电 潮汐发电 太阳能发电 各种电厂利用发电机可以产生将其它形式的能量转换成电能，供我们使用，但是我们的家庭、工厂通常离发电厂很远，全国最大的
高中物理-远距离输电
远距离输电 前面我们学习了电磁感应现象和交流电发电机，我们就可以大量地生产电能，以供民用和企业生产使用。 比如，葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能，发电功率可达271.5万千瓦。可这么多的电能当然要输到用电的地方去，下面我们来研究电能的输送有关知识。 电能的输送 问题：发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？ 如：葛洲坝电站发出的电是怎样输送到武汉、上海等地的呢？ 答案是，通过电线输送的。而且是，通过架设很高的（考虑危险性）、很粗的高压电线输送的，这是为什么呢？ 因为电能的输送电能损失很大。电能为何损失呢？ 电能的输送电能损失 如果不考虑升压变压器与降压变压器的使用，电能按照发电厂的电压进行输送，那么，最基本的输送电能模式如图所示：
由于发电厂和用电端距离很远，比如陕北榆林发电供京津冀地区使用，线路特别长。我们根据电阻与电阻率关系式： 可知，总的电阻非常大，因此会有很大的能量（功率）损失，转化为电线上的焦耳热。 不难得出损耗的功率为： 根据欧姆定律可知，输电线上还会有很大的电压降低。 输电要用导线，导线当然有电阻，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略。 电流通过很长的导线要发出大量的热，如：河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧，如果通的电流是100安，每秒钟导线发热就是400万焦耳。这些热都散失到大气中，白白损失了电能。所以，输电时，必须设法减小导线发热损失。 为什么采用高压输电 问题：如何减小导线发热（能量消耗）呢？
由焦耳定律的公式Q=I2Rt，减小发热Q有以下三种方法： 一是减小输电时间t， 二是减小输电线电阻R， 三是减小输电电流I。 哪种方法能被实际使用呢？第一种方法等于停电，没有实际价值。第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。适用的超导材料还没有研究出来。排除了前面两种方法，就只能考虑第三种方法了。 从焦耳定律公式Q=I2Rt可以看出，第三种办法是很有效的：电流减小一半，损失的电能就降为原来的四分之一。通过后面的学习，我们将会看到这种办法也是很可行的。 因此，减小电能的损失，必须减小输电电流。 但从另一方面讲，输电就是要输送电能，输送的功率必须足够大，才有实际意义。 怎样才能满足上述两个要求呢？根据公式P=UI，要使输电电流I减小，而输送功率P不变（足够大），就必须提高输电电压U。 所以说通过高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输送电的电能损失。输送电能流程
电能的输送教学设计
《电能的输送》教学设计 一、基本信息： 教材：人教版高中物理选修3-2第五章第5节 课时：1课时 二、教学内容分析： 《电能的输送》是人教版高中物理选修3-2第五章第5节内容，本节课前面几节知识的实际应用，通过本节的学习加强学生运用所学知识解决实际问题的能力。 三、教学目标与重难点 （一）物理观念 1. 知道输电的过程，了解远距离输电的原理。 2.理解各个物理量的概念及相互关系。 3.知道什么是输电导线上的功率和电压损失和如何减少功率和电压损失。 4.理解为什么远距离输电要用高压。 （二）科学思维 通过例题板演使学生学会规范解题及解题后的思考。 （三）科学探究 通过远距离输电原理分析，具体计算及实验验证的过程，使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法：理论分析、计算和实验。 （四）科学态度与责任 通过对我国远距离输电的展示，教育学生爱护公共设施，做一个合格公民。 教育学生节约用电，养成勤俭节约的好习惯。建立应急意识。 教学重点 理论分析如何减少输电过程的电能损失 远距离输电的原理 教学难点 远距离输电原理图的理解 四、学习者分析 通过平时的观察和了解，发现高二学生已经具备了探究问题的能力和初步解决问题的能力，本节课通过问题设置，引导学生主动参与探究过程，逐步培养学生分析和解决问题的能力，合作与交流的能力等，注重培养学生创新精神和实践能力。
五、教学策略选择与设计 本节课采用讨论法、探究法、归纳法等多种教学方法，体现新课标以“学生的发展”为宗旨的教学理念，体现对学生核心素养的培养，使学生在获得知识的同时，获取了研究物理问题、探究物理知识的方法。本节课突显了学生在课堂教学中的主体地位，注重对学生探究能力、交流能力和问题意识的培养，提高学生对合作学习重要性的认识，并及时对学生进行了情感、态度和价值观的培养和教育。 六、教学资源 多媒体播放室 七、教学过程
高中物理【变压器 远距离输电】典型题(带解析)
高中物理 【变压器 远距离输电】典型题 1．如图所示，半径为L ＝1 m 的金属圆环，其半径Oa 是铜棒，两者电阻均不计且接触良好．今让Oa 以圆心O 为轴，以角速度ω＝10 rad/s 匀速转动，圆环处于垂直于环面、磁感应强度为B ＝2 T 的匀强磁场中．从圆心O 引出导线，从圆环上接出导线，并接到匝数比为n 1∶n 2＝1∶4的理想变压器原线圈两端．则接在副线圈两端的理想电压表的示数为 ( ) A ．40 V B ．20 V C ．80 V D ．0 解析：选D ．由于Oa 以圆心O 为轴，以角速度ω＝10 rad/s 匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想电压表的示数为0，选项D 正确． 2.在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝22∶1，原线圈接u 1＝2202sin 100πt (V)的交变电流，电阻R ＝10 Ω，电流表、电压表均为理想电表，则( ) A ．电压表的读数为10 2 V B ．电流表的读数为22 A C ．电阻R 消耗的功率为10 2 W D ．变压器的输入功率为10 W 解析：选D ．输入电压的有效值为U 1＝E m 2 ＝220 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝10 V ，故选项A 错误；电流表的示数为I 2＝U 2R ＝1 A ，故选项B 错误；电阻消耗的功率为P 2＝U 2I 2＝10 W ，故选项C 错误；理想变压器的输入电功率等于副线圈回路负载消耗功率，故选项D 正确． 3.如图所示，理想变压器原、副线圈中分别接有电阻R 1、R 2，R 1＝R 2＝10 Ω，原、副
高二物理远距离输电天天练
高二物理《远距离输电》天天练2012/3/9 1．发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U2，下面选项表示输电导线上损耗的功率的是() A.U12 R B. (U1－U2)2 R C．I2R D．I(U1－U2) 2．关于电能输送的以下分析，正确的是() A．由公式P＝U2/R知，输电电压越高，输电线上功率损失越少 B．由公式P＝U2/R知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少 C．由公式P＝I2R知，输电电流越大，输电导线上功率损失越大 D．由公式P＝UI知，输电导线上的功率损失与电流成正比 3．远距离输电线路的示意图如图所示．若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是 A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 C．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大 D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 4．远距离输电，原来用电压U0输电，在输电线上损失的电功率为P0，现在要使输电线上损失的电功率减小到原来的1/10，则输电电压应为() A．100 U0 B.10U0 C．U0/10 D．U0/100 5．一台交流发电机产生u＝220·sin 100πt V的交流电压，其内阻不计，经过变压器变压后通过总电阻r＝2 Ω的长导线给彩灯供电，如 图所示.60只彩色小灯泡并联在电路中，每 只灯泡都是“6 V,0.25 W”，灯泡均正常 发光．(其余电阻不计) 试求：(1)发电机的输出功率； (2)降压变压器原、副线圈匝数比；
电能的输送教学设计
《电能的输送》探究性教学设计 重庆市实验中学物理组白荣华 教材分析 本节内容是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理选修3-2》第五章《交变电流》的第5节，是学生综合运用前面所学知识解决实际问题的一个典型例子。课程设计力求将理论分析与实验验证相结合，使学生理解高压输电原理，培养和提高学生运用物理知识综合分析、解决实际问题的能力，动手能力和合作探究的能力。教材写得比较详细、通俗，可让学生阅读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论。在内容的处理上，应注意以下几个方面： 1．对于电路上的功率损失，可引导学生自己从已有的直流电路知识出发，进行分析，得出结论。 2．学生常常容易将导线上的电压损失U损＝U输－U用与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论。要通过具体的例子，可引导学生进行讨论，澄清认识。这样可达到事半功倍的效果。要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考。 3．讲解电路上的电压损失，是本节教材新增加的。目的是希望学生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不止一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面。但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析。 4．课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好。希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法。节后设的阅读材料《直流输电》既可以开阔学生眼界，也可以增加知识。 教学目标 1、知识与技能 （1）知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程，了解远距离输电的原理。 （2）知道什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失。 （3）理解远距离输电要用高压。理解高压输电过程中电压、电流及功率的关系，能
(完整版)高中物理远距离输电
输电过程（如图所示） 、输送电流 P ⑴ 1 =U ； 三、输电导线上的能量损失和电压损失： 主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为 Q= U2Rt. 1、电压损失：（1） △ U = U- U ; （2） △ U= IR. P 2、功率损失：⑴△ P = P - P'; (2) △ P = (U )2R 3、降低输电损耗的两个途径 ⑴减小输电线的电阻，由电阻定律 R = p S 可知，在输电距离一定的情况下，为了减小电阻， 应采 用电阻率小的材料，也可以增加导线的横截面积. ⑵ 减小输电导线中的输电电流，由 P = UI 可知，当输送功率一定时，提高输电电压，可以减 小输电电流. 四、 远距离输电的处理思路 对高压输电问题，应按“发电机一升压变压器一远距离输电线一降压变压器一用电器” ，或按 从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析. 五、 远距离高压输电的几个基本关系（以图为例） (1) 功率关系：Pi = B, P3 = P4，P2= P 损+ R. Ui ni 12 U3 n3 14 (2) 电压、电流关系：U =n =匚，U = n = h ， U2=A U + U3，12= 13= I 线. P2 P3 U2- U3 ⑶输电电流：I 线=U = U3=IT. P 2 ⑷ 输电线上损耗的电功率：P 损=I 线A U = I 线R 线=（辽）粽线. 在远距离输电问题中，计算线路功率的损耗时 应用P 损=I 线R 线，其原因是I 线可以由公式P 输入 U 线 =I 线U 输入求出，而P 损=U 线I 线和P 损= 则不常用，其原因是在一般情况下，U 线不易求出，且易将 R 线 U 线和U 输入相混而造成错误. 第四节 远距离输电 l tr Jr / L/P 曄不变器 A L ! ■
变压器和远距离输电--专题复习
第2讲 变压器 电能的输送 1.如图所示，理想变压器有两个副线圈，L 1、L 2是两盏规格为“8 V ,10 W”的灯泡，L 3、L 4是两盏规格为“6 V ,12 W”的灯泡，当变压器的输入电压为U 1＝220 V 时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数n 1＝1100匝，求： (1)副线圈的匝数n 2、n 3? (2)电流表的读数？ 2. (多选)如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r 的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R 的负载，变压器原、副线圈匝数的比值为 r ∶R 。如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是( AB ) A ．交流电源的效率为50% B ．电流表的读数为 E m 22Rr C ．负载上消耗的热功率为E 2m 4r D ．该交流电源电动势的瞬时值表达式为e ＝ E m sin100πt V 考点2 理想变压器的动态分析
常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。 1．匝数比不变的情况(如图所示) (1)U 1不变，根据 U 1U 2＝n 1 n 2 ，输入电压U 1决定输出电压U 2，可以得出不论负载电阻R 如何变化，U 2不变。 (2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，根据输出电流I 2 决定输入电流I 1，可以判断I 1的变化。 (3)I 2变化引起P 2变化，根据P 1＝P 2，可以判断P 1的变化。 2．负载电阻不变的情况(如图所示) (1)U 1不变，n 1 n 2发生变化，U 2变化。 (2)R 不变，U 2变化，I 2发生变化。 (3)根据P 2＝U 22 R 和P 1＝P 2，可以判断P 2变化时，P 1发生变化，U 1不变时，I 1发生变化。 3．分析动态问题的步骤 3.有一种调压变压器的构造如图所示。线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，C 、D 之间加上输入电压，转动滑动触头P 就可以调节输出电压。图中为交流电流表， 为交流电压表， R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 、D 两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压 器，则下列说法正确的是 ( A ) A ．当R 3不变，滑动触头P 顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 B ．当R 3不变，滑动触头P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 C ．当P 不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小 D ．当P 不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流 表的读数变大，电压表的读数变大 4.[2017·湖南长沙模拟](多选)如图，一理想变 压器
《电能的输送》教学设计
2.7电能的输送 一．教学目标 1.知识与技能 （1）了解远距离输电的意义。 （2）理解远距离输电中的输电损耗及解决方案。 （3）理解远距离输电的模型并能进行计算。 2.过程与方法 培养学生的阅读和分析能力． 3.情感、态度与价值观 （1）培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。 （2）介绍我国远距离输电概况，激发学生建设祖国的热情。 二．教学重难点 重点：培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力．难点：高压输电的道理． 三．教学用具：多媒体课件、黑板．
四．教学过程 （一）引入新课 讲述：前面我们学习了电磁感应现象和发电机，通过发电机我们可以大量地生产电能．比如，三峡电站通过发电机把水的机械能为电能，发电功率可达271.5万千瓦，这么多的电能当然要输到用电的地方去，发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？今天，我们就来学习输送电能的有关知识． （二）教学探究 一、让学生阅读课本，然后引导学生把导学案上“知识体系梳理”部分的空填上。 1.输送电能的基本要求是 可靠、保质、经济 2.设输电电流为I ，输电线电阻为r,则输电线上的功率损失为r 2 I P 损.输电线上损失的 电压为r I U ＝损.据此，可以有两个途径来减少输电损失。一个途径是 减小输电线上的电阻R ，另一个途径是 减小输电电流. 3.远距离输电时，提高输电 电压，是减少电能损失的行之有效的办法 4.采用电网供电的优点：可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成本，获得最大的 经济 效益。同时，电网可以减少 断电 的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。 二、让学生分组讨论导学案上“基础学习交流”部分的三个主题内容，然后每组请一学生回答，教师点评总结。 基础学习交流
高二物理远距离输电检测试题1
2.7 远距离输电 每课一练1（粤教版选修3-2） 1．(双选)远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330 kV 高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是( ) A ．可节省输电线的材料 B ．可根据需要调节交流电的频率 C ．可减小输电线上的能量损失 D ．可加快输电的速度 2．(双选)在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么( ) A ．输电线路上损失的电压与输送电流成正比 B ．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大 C ．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比 D ．输电线路上损失的功率跟输电线上电流成正比 3．某用电器离供电电源的距离为L ，线路上的电流为I ，若要求线路上的电压降不超过U ，已知输电线的电阻率为ρ，该输电线的横截面积最小值是( ) A.ρL R B.2ρLI U C.U ρLI D.2UL Iρ 4．在远距离输电时，若输送的功率不变，使输出电压升高为原来的n 倍，则输电线路上因电阻而产生的电能损失将变为原来的( ) A ．n 2倍 B ．n 倍 C.1n 2 D.1 n 5．(双选)在如图3所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( ) 图3 A ．升压变压器的输出电压增大 B ．降压变压器的输出电压增大 C ．输电线上损耗的功率增大 D ．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 6．(双选)某农村水力发电站的发电机输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器．降低电压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时( ) A ．升压变压器的副线圈的电压变大 B ．高压输电线路的电压损失变大 C ．降压变压器的副线圈上的电压变大 D ．降压变压器的副线圈上的电压变小 7．(双选)某发电站用11 kV 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220 kV 送电，下面哪个选项正确( ) 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
高二物理鲁科版选修3-2 4.3电能的远距离传输 教案
4.3电能的远距离传输 ［课时安排］1课时 ［教学目标］： （一）知识与技能 1．知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。 2．知道降低输电损耗的两个途径。 3．了解电网供电的优点和意义。 （二）过程与方法 通过思考、讨论、阅读，培养学生阅读、分析、综合和应用能力 （三）情感、态度与价值观 1．培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。 2．介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情。 ［教学重点］ 找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少功率与电压损失。 ［教学难点］：理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU。 ［教学器材］：投影仪、投影片 ［教学方法］：自学讨论法、阅读法、讲解法。 ［教学过程］ （一）引入新课 师：人们常把各种形式的能（如水流能、燃料化学能、核能）先转化为电能再进行传输，这是因为电能可以通过电网来传输，那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题？这节课我们就来学习远距离输电的知识，请同学们认真仔细地阅读教材，回答老师提出的下列问题（屏幕上打出）。 （二）进行新课 1．降低输电损耗的两个途径 问题1：输送电能的基本要求是什么？ 问题2：远距离大功率输电面临的困难是什么？ 问题3：输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低输电损耗的两个途径是什么？
问题4：如何减小输电线的电阻呢？ 问题5：如何减小输电线中的电流呢？阅读并回答教材49页“思考与讨论”中的问题。 问题6：以上两个途径中，哪一个对于降低输电线路的损耗更有效？举例说明。 问题7：大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？ 问题8：投影片展示我国远距离高压输电情况及远距离高压输电的原理。如下图所示。 设发电机的输出功率为P，则功率损失为 ΔP=I22R 用户得到的功率为P用=P-ΔP. 输电线路上的电压损失为：ΔU=I2R，则U3=U2-ΔU. 问题9：目前，我国常用的远距离输电采用的电压有哪几种？ 问题10：是不是输电电压越高越好？为什么？ 问题11：采用电网供电的优点是什么？ 2．高压交流输电 高压输电的优点 【例1】远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设750kV线路。采用高压输电的优点是（） A．可节省输电线的铜材料 B．可根据需要调节交流电的频率 C．可减少输电线上的能量损耗 D．可加快输电的速度 远距离输电的过程 【例2】某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW，输出电压250 V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8 Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的