20xx人教版高中物理选修3-25-5电能的输送

20xx人教版高中物理选修3-25-5电能的输送内容摘要：

35∶ 11 470盏 分析输电类问题时要注意的三点 (1) 在高压输电中，一般是通过电流来计算相关的电压、功率或热量等； (2) 结合欧姆定律、焦耳定律和变压器的相关知识来解出正确答案． (3) 若已知输电压和输送功率，一般是根据要求从前向后逐步进行；若已知用户得到的电压和功率，则一般是根据题目要求从后向前逐步进行． 2 － 1 ： (2020 合肥高二检测 ) 如图所示，某水电站发电机的输出功率为 100 kW ，发电机的电压为 250 V ，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为 8 Ω ，在用户端用降压变压器把电压降为 220 V ．若输电线上损失的功率为5 kW ，不计变压器的损耗，求： (1) 输电导线上输送的电流； (2) 升压变压器的输出电压 U2； (3) 降压变压器的匝数比． 解析： (1) 设输电线上的电流为 I ，则有 P ＝ I2R 得 I ＝PR＝5 0008 A ＝ 25 A (2) 根据 P2＝ U2I2得 U2＝P2I2＝100 10325 V ＝ 4 000 V (3) 降压变压器的输入电压 U3＝ U2－ IR ＝ 4 000 V － 25 8 V ＝ 3 800 V 降压变压器的匝数比 n3n4＝U3U4＝3 800220＝19011 答案： (1)25 A ( 2)4 0 00 V (3) 19011 远距离输电中的 “ 三二一 ” 1 ． 理清 “ 三个回路 ” 如图所示为远距离输电的简化电路原理图．我们可以把它划分为三个回路，即图中所示的回路 1 、回路 2 和回路 3. 2 ． 抓住 “ 两个联系 ” (1) 在图中，理想的升压变压器联系了回路 1 和回路 2 ，由变压器原理可以得到线圈 1( 匝数为 n 1 ) 和线圈 2 ( 匝数为 n 2 ) 中各相关量之间的关系： U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1， P 1 ＝ P 2 (2) 理想的降压变压器联系了回路 2 和回路 3 ，由变压器原理可以得到线圈 3( 匝数为 n3) 和线圈 4( 匝数为 n4) 中各相关量之间的关系： U3U4＝n3n4，I3I4＝n4n3， P3＝ P4 3 ． 掌握 “ 一个能量守恒 ” 远距离输电过程中，在回路 2 的输电线上会损耗一小部分电功 率，剩余的绝大部分电功率通过降压变压器和回路 3 输送给用户使用．整个输电过程中的功率关系为 P 用 ＝ P 总 － P 损． 此外，在求解远距离输电的相关问题时，我们还应熟练掌握以下几点： (1) 一个原理：要减小输电线上的电压损失和电功率损失，就要减小输电电流，而输电功率是确定的，由 P ＝ IU 知，应提高输电电压． (2) 两个损失： ① 电压损失： Δ U ＝ I 线 R 线 ，主要原因是输电线有电阻． ② 功率损失： P 损 ＝ I2线 R 线 ＝Δ U2R 线 (3) 三个关系： ① 电压损失关系： Δ U ＝ U2－ U3， U2是升压变压器的输出电压， U3是降压变压器的输入电压． ② 功率损失关系： P 损 ＝ I2线 R 线 ＝Δ U2R 线，升压变压器的输出功率和降压变压器的输入功率之差即为损失的电功率． ③ 功率关系： P 用 ＝ P 总 － P 损． 发电机的端电压为 220 V ，输出电功率为 44 kW ，输电导线的电阻为 Ω ，如果用初、次级线圈匝数之比为 1 ∶ 10的升压变压器升压，经输电线路后，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 过程的线路图； (2) 求用户得到的电压和功率． 解析： (1) 线路图如图所示． (2) 升压变压器次级输出电压 U2＝n2n1U1＝ 2 2。