2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 第3章交变电流3.4电能的输送(2)课件

4电能的输送\n安全保质电能升压降压电阻电阻率小横截面积大电压\n\n升压升压降压断电质量\n\n电感电容交流直流交流\n\n\n\n\n特别提醒(1)发电站的输送功率取决于用户消耗的功率,不是由发电站输出的功率决定用户和线路消耗的功率．(2)计算变压器的匝数比,可利用变压比计算,也可利用电流比计算,采用哪种方法,应通过分析已知条件确定.\n【典例1】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的电流成正比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的电流成正比\n答案AC借题发挥输电线路上的功率损失有多种表达形式,但是各种表达形式中要搞清哪一个物理量表示什么物理意义,否则很容易造成公式的混淆．\n答案C\n【典例2】发电机的端电压为220V,输出功率44kW,输电导线的电阻为0.2Ω,如果用初、次级匝数之比为1∶10的升压变压器升压,经输电线后,再用初、次级匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户,(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．\n\n\n答案见解析\n借题发挥输电过程中要能够区别几个电压：①输电电压；②用户电压；③升压或降压变压器两端的输入和输出电压；④输电线路上损失的电压．几个功率：①发电机输出功率；②输电线路上损失的功率；③用户得到的功率．\n【变式2】远距离输电线路的示意图如图2－7－3所示,若发电机的输出电压不变,那么当用户用电的总功率增大时()．A．升压变压器的原线圈中的电流保持不变B．降压变压器的输出电压升高C．降压变压器的输出电压降低D．输电线上损失的功率增大\n答案CD\n开拓视野三峡水利枢纽工程三峡水利枢纽工程是长江流域治理开发的关键工程,是中国规模最大的水利工程,枢纽控制流域面积1.0×106km2,占长江流域面积的56%,坝址处年平均流量为Q＝4.51×1011m3,水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面．在发电方面,三峡电站安装水轮发电机组26台(如图2－7－4所示),总装机容量(是指26台发电机组同时工作时的总发电功率)为P＝1.82×107kW,年平均发电量约为W＝8.4×1010kW·h,该工程于2009年全部竣工,电站主要向华中、华东电网供电,以缓解这两个地区的供电紧张局面．\n【典例3】阅读上述资料,解答下列问题(水的密度ρ＝1.0×103kg/m3,g取10m/s2)．(1)若三峡电站上、下游水位差按H＝100m计算,试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率η的公式,并计算出效率η的数值．(2)若26台发电机组全部建成并发电,要达到年发电量的要求,每台发电机组平均年发电时间t为多少天？(3)将该电站的电能输送到华中地区,送电功率为P1＝4.5×106kW,采用超高压输电,输电电压为U＝5×105V,而发电机输出的电压约为U0＝1.8×104V,要使输电线上损耗的功率小于输送电功率的5%.求：发电站的升压变压器原、副线圈的匝数比和输电线路的总电阻．\n\n\n\n答案BD\n2．一个小水电站,输出的电功率为20kW,输电线总电阻为0.5Ω,如果先用400V电压输送,后又改用2000V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50WB．减少1200WC．减少7.68×106WD．增大7.68×106W\n远距离输电的电路分析与计算3．某发电站的输出功率P＝104kW,输出电压U1＝4kV,通过理想变压器升压后向远处供电．已知输电导线的总电阻为R＝10Ω,输电线路损失的功率为输出功率的4%,求升压变压器的匝数比．\n\n4．一台小型发电机的最大输出功率为100kW,输出电压恒为500V,现用电阻率为1.8×10－8Ω·m,横截面积为10－5m2的输电线向4×103m远处的用电单位输电,要使发电机满负荷运行时,输电线上的损失功率为发电机总功率的4%,求：(1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？(2)如果用户用电器的额定电压为220V,那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？\n答案(1)1∶12(2)288∶11