资源简介 教师辅导讲义 学员编号:1 年 级:九年级 课 时 数: 学员姓名: 辅导科目:科学 学科教师: 授课类型 授课日期及时段 教学内容 T同步——高压输电 T同步——高压输电 同步知识梳理 同步知识梳理 因为输电线上的功率损耗正比于电流的平方(焦耳定律Q=I^2Rt),所以在远距离输电时就要利用大型电力变压器升高电压以减小电流,使导线减小发热,方能有效地减少电能在输电线路上的损失。由发电厂发出的电功率是一定的,它决定于发电机组的发电能力,根据P=UI,发电机的功率不变效应,若提高输电线路中的电压U那么线路中电流I一定会减小,输电线损失的功率Q=I^2Rt一定会相应减小,如果线路中电流降低到原来的1/2那么线路中损失的功率就减少为远损耗的(1/2)^2=1/4,因此说提高电压可以很有效的降低线路中的功率损失。 我们可以从下面看到高压输电的分析思路:输电→导线(电阻)→发热→损失电能→减小损失 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。 如何减小导线发热呢? 由焦耳定律Q=I^2Rt,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。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。要减小电能的损失,必须减小输电电流,另一方面,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。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。 显然,高压输送经济。当用高电压把电能输送到用电区后,需要逐次把电压降低,恢复到正常电压。 优势.高压输电能减少电能的损耗,进而提高输电效率。 课堂达标检测 课堂达标检测 1.(2018·安徽初三学业考试)在输送功率一定的前提下,远距离输送电能采用高压输电的方法,即把发电厂发出的电能,先经过升压变压器把电压升高,用高压电输送到远方的用户附近,再经过降压变压器把电压降低,供给用户使用。 (1)一台功率为44kW的发电机,输送电压为220V,输电线总电阻为0.2Ω,则电能输送过程中,输电线上损失的电功率是多少___? (2)在发电机输出功率和传输导线电阻一定的情况下,若输出电压增大为原来的n倍,试推导:输电线上损失的电功率将变成原来的1n2____。 2.(2019·重庆初三期末)有一根两端电压为220kV的高压输电线,是用普通的铝绞线制成的,允许通过的最大电流为300A,但弱小的鸟儿踩在裸露的高压线上却安然无恙.如图,如果小鸟两爪间的距离是5cm,这段5cm长的铝导线的电阻是15×10﹣5Ω.求: (1)如果通过鸟儿两爪间输电导线的电流为300A,则这段5cm长的铝导线两端的电压为多少V? (2)如果小鸟的电阻为1000Ω,此时通过小鸟身体的电流为多少A? 3.(2018·湖南中考模拟)南阳市南召县回龙抽水蓄能电站,是我省第一座抽水蓄能电站。在深夜用电低谷,它用电网过剩的电能把山下水库的水抽到山顶水库内,白天用电高峰时放水发电,补充电网电能不足,为缓解我省电网的调峰压力做出了贡献。 (1)蓄能电站放水发电时,_______能转化为_______能。 (2)该蓄能电站的发电总功率为110MW,采用220kV高压进行输电,求高压输电线中的电流。 (3)该蓄能电站每天可发电5小时,如果一天的发电量由热电转换效率为30%的热电厂来提供,需要消耗多少煤?(煤的热值q = 3. 0×I07J/kg) 4.(2019·安徽初三)如图为某小区供电设备向居民楼输电的示意图.当居民楼内用户用电器消耗的总功率P为22kW时,居民楼用户用电器两端的实际电压为220V,求 (1)通过输电代的电流是多大? (2)若输电线的总电阻r为,则供电设备的输出电压为多大? (3)输电线上损失的电功率为多大? 5.(2020·四川初三)如图所示是某小区供电设备向居民楼输电的示意图。供电设备提供的电压V保持恒定,通过输电线向较远处用户输电,如图所示,输电线的总电阻R0=0.2Ω。闭合开关S,用户用电器两端的实际电压U为220V,用户得到的总功率P为22kW,求: (1)输电线的电流是多少A? (2)供电设备提供的电压U是多少V? (3)若将输电线改为超导输电线,在保证用电器能正常工作, 用户得到总功率不变的情况下,与原来相比, 每天节省的电能可供一个额定功率P=800W的电饭煲正常工作多少天? (假设电饭煲每天工作2小时) 6.(2020·全国初三专题练习)中国95后的天才科学家曹原,在2018年3月5日,成功实现了石墨烯的“超导电实验”,破解了困扰全球物理学界107年的难题,为超导研究打开了一扇新的大门,可能成为常温超导体研究的里程碑,超导应用即将走进我们的生活.现有一个小型水电站,如图所示, 发电机提供的电压U=250V,保持恒定,通过输电线向较远处用户输电,输电线的总电阻 R0= 0.15Ω.闭合开关S,若发电机提供给电路的总功率P=50kW,求: (1)通过输电线的电流和输电线上损耗的热功率P0; (2)用户得到的功率P1和输电效率η; (3)若将输电线改为超导输电线,在保证用户得到以上功率不变的情况下 (此时可在用电器 前端加一调压装置,以保证用电器 能正常工作), 与原来相比,每天节省的电能可供一个额定功率P2 =1kW的电饭煲正常工作多少天? (假设电饭煲每天工作2小时) 7.(2020·河南初三)如图所示是供电设备向居民楼用户输电的示意图。为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作,居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V,当居民楼内消耗的功率为44kW时,问: (1)通过输电线的电流为多少? (2)若输电线的总电阻为0.1Ω,供电设备的输出电压是多少? (3)由于居民楼内家用电器的增加,需向供电部门申请“增容”,即增加用电功率。当居民的用电器的额定功率由44kW增加到88kW,并且所有用电器均正常工作时,输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少? (4)由供电设备向居民楼用户输电过程中,若要减少输电线损失的功率,应采取什么措施? 8.(2020·天津初三)抗“疫”就是号令,时间就是生命。7000人10天建成火神山医院,中国速度再次惊艳世界!如图所示,火神山医院用电是通过设立在附近的“变电站”提供的,正常供电时,为保证医院的用电器能正常工作,医院的输入电压应为U0,已知医院用电器的总功率为P0、输电线的总电阻为r,请完成以下问题: (特别提示:当导线比较短的时候,其电阻通常忽略不计。但长距离输电时,输电线的电阻则不能忽略不计。) (1)正常供电时,输电线中的电流及变电站的输出电压; (2)假如医院需要“增容”,即增加医院的用电功率,为保证医院的用电器仍能正常工作,变电站的输出电压应相应的增加。若变电站的输出电压增加了ΔU,则医院用电器的总功率在P0的基础上增加了多少?输电线上消耗的功率比“增容”前增加多少? 9.(2018·山东初三期末)如图所示是某医院的应急供电线路示意图。柴油发电机到用电区的输电线路所用导线单位长度的电阻为5×10-4Ω/m,柴油发电机的输出电压为260V。用电区内每个用电器的额定电压均为220V,总功率为44kW,当这些用电器都正常工作时,求: ⑴输电线路中的电流多大? ⑵输电线路损失的电功率是多少? ⑶发电机与用电区间的距离? ⑷若应急供电1小时,发电机效率为30%,医院最少需要准备多少柴油?(柴油的热值为4.0×107J/kg) 10.(2015·山东初三)如图所示是某医院的应急供电线路示意图.柴油发电机到用电区的输电线路所用导线单位长度的电阻为5×10-4Ω/m,柴油发电机的输出电压为260V.用电区内每个用电器的额定电压均为220V,总功率为44kW,当这些用电器都正常工作时,求: (1)输电线路中的电流多大? (2)输电线路损失的电功率是多少? (3)发电机与用电区间的距离? 247015666751. 2.(1)4.5×10﹣2V;(2)4.5×10﹣5A 3. (1)机械 电 (2)500A (3) 4.(1)100A(2)224V(3)400W 5.(1)100A;(2)240V;(3)30天 6.(1)200A 6kW(2)88%(3)72天 7.(1)200A;(2)240V;(3)12000W;(4)见解析 8.(1) ;;(2) ; 9.(1)200A(2)40 V (3)200m(4)15.6kg 10.(1)200A;(2)8000W;(3)200m 001. 2.(1)4.5×10﹣2V;(2)4.5×10﹣5A 3. (1)机械 电 (2)500A (3) 4.(1)100A(2)224V(3)400W 5.(1)100A;(2)240V;(3)30天 6.(1)200A 6kW(2)88%(3)72天 7.(1)200A;(2)240V;(3)12000W;(4)见解析 8.(1) ;;(2) ; 9.(1)200A(2)40 V (3)200m(4)15.6kg 10.(1)200A;(2)8000W;(3)200m 展开更多...... 收起↑ 资源预览