2019高中物理 第三章 电路与电能传输 3 电能的传输 4 电能的转化及应用学案 教科版选修1-1.doc
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1、13 3 电能的传输电能的传输 4 4 电能的转化及应用电能的转化及应用学 习 目 标知 识 脉 络1.知道电能输送过程中引起损耗的原因2知道减小线路损耗的方法(难点)3会计算电能的损耗(难点)4知道变压器的工作原理及电压与匝数的关系,并能够进行相关的计算(重点)5了解电能与其他形式的能之间可以相互转化.自 主 预 习探 新 知知识梳理一、高压输电1输电线路上的热损耗:QI2Rt.2高压输电的原因输送功率一定PUI,提高输送电压U,则可以减小线路上的电流,从而使线路上损耗的功率大幅度减小二、变压器、电能的转化1变压器的结构结构:由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成与电源相连的线圈叫原线圈,也叫
2、初级线圈,与负载相连的线圈叫副线圈,也叫次级线圈2变压器的基本原理是电磁感应3变压器两端的电压变压器原、副线圈两端的电压与其匝数成正比,即.U1 U2n1 n2n2n1这种变压器称为升压变压器n2n1这种变压器称为降压变压器4低压用电高压用电很不安全,所以终端用户必须经过降压变压器把电压降下来工农业用电中多采用 380 V 或者 220 V 的电压,生活用电一般采用 220 V 的电压25电能的转化及应用电能可以转化为机械能、化学能、内能、光能、声能、电磁能等基础自测1思考判断(1)输电线路存在电阻,就一定会有电能的损耗( )(2)减小输电损耗的最好方法是提高输电电压( )(3)电能的损耗受电
3、流的影响比受电阻的影响更为显著( )(4)变压器不但能改变交流电压,也能改变直流电压( )(5)变压器的原理是一种电磁感应现象,副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流( )(6)变压器副线圈匝数多,则副线圈的电压高( )【提示】 (1) (2) (3) (4) (5) (6)2一变压器原线圈 100 匝,副线圈 200 匝,在原线圈加 10 V 直流电压( )A副线圈两端电压为 20 VB副线圈两端电压为 5 VC副线圈两端电压为 0 VD以上说法都不对C C 在原线圈一侧加上直流电压,产生的电流的磁场是恒定不变的,即穿过副线圈的磁通量不变,不会产生感应电动势,选项 C 正确3下面可以将电压升
4、高供给家用电灯的变压器是( )C C 电压升高,原线圈的匝数要少于副线圈的匝数,要接交流电,接直流电时变压器不工作,故 C 正确4(多选)远距离输电时,当输送的功率相同时,输送导线上的电阻损失的功率应是( ) 【导学号:37032076】A与输送的电压的平方成正比B与输送的电流的平方成正比C与输送的电压的平方成反比D与输电导线上的电压降的平方成正比BCDBCD 损失的功率P损I2R,故 BD 正确;又I得:P损I2R2R,故U2 损 RP U输(P U输)C 正确;综上所述本题答案是 BCD.3合 作 探 究攻 重 难高压输电1采用高压输电的原因线路中的电阻要消耗电能,线路的电阻越大,流过线路
5、的电流越大,线路中的损耗就越多,减小线路上功率损失的方法有两个途径:第一,减小输电导线上的电阻R.据R知,在实际输电线路中,输电导线的长度l S不能减小,可以用电阻率小的导体材料,像铜和铝等金、银属于贵重金属,做输电导线就不现实了,但在大规模集成电路里是要用这种金属导体的最后一点是增大导体的横截面积,这又给架线工作带来困难,同时也会耗费大量的金属材料第二,减小输电电流I,根据公式I 知,要减小电流,减小输送功率是错误的选择,P U你的目的就是输送电能再就是提高电压,在输送功率一定、输电线电阻一定的条件下,输电电压提高到原来的n倍,根据公式P损( )2R可以推算,输电线上的功率损失将降为P U原
6、来的.1 n2根据以上分析,采用高电压输电是减小输电线上功率损耗最有效、最经济的措施2远距离输电过程的示意图如图 331 所示理想变压器P1P2,P3P4,P2P3P线耗图 3313几个常用的关系式(1)电流关系:,I2I3,.I1 I2n2 n1I3 I4n4 n3(2)电压关系:U2I2R线U3,其中n1、n2、n3、n4分别表示升压变压器的原、U3 U4n3 n4副线圈的匝数和降压变压器的原、副线圈的匝数(3)功率关系:P1P2,P2P线耗P3,P3P4,P4P1P线耗,P线耗I R线2 2(多选)某电站向远处输送一定功率的电能,则下列说法中正确的是( )A输电线不变,将送电电压升高到原
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