高三物理选修3-2复习精讲精析精练检测10.doc

高三物理选修3-2复习精讲精析精练检测10.doc. net 教师助手学生帮手家长朋友 . net . net 教师助手学生帮手家长朋友 . net 第 20点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, “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: 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 4I 3,U 2=ΔU+U 3,I 2=I 3=I 线. (3) 输电电流: I 线= P 2U 2= P 3U 3= U 2-U 3R 线. (4) 输电线上损耗的电功率: P 损=I 线·ΔU=I 2 线R 线=( P 2U 2) 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 1n 2. 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 10Ω. 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, . net 教师助手学生帮手家长朋友 . net . net 教师助手学生帮手家长朋友 . net (2) 输电线损耗的功率 P 线= 100 × 4% kW =4 kW , 又P 线=I 22R 线所以输电线电流 I 2=I 3= P 线R 线= 20A 原线圈中输入电流 I 1= PU 1= 100 000 250 A= 400 A 所以 n 1n 2= I 2I 1= 20 400 = 1 20 这样 U 2= U 1n 2n 1= 250 × 20V=5 000 V U 3=U 2-U 线=5 000 - 20× 10V=4 800 V 所以 n 3n 4= U 3U 4= 4 800 220 = 240 11 (3) 用户得到的电功率 P 出= 100 × 96% kW = 96 kW 答案(1) 见解题指导图(2)1 ∶ 20 240 ∶ 11 (3)96 kW 规律总结处理远距离输电需要注意的问题(1) 线路损耗问题计算远距离输电有关线路功率损耗问题时,应注意不同公式中各物理量的含义及对应性,如 P 损=I 2R 线,公式改为 P 损=U 2/R 线,电压 U 指什么电压才无误?用升压变压器的副线圈电压或用降压变压器原线圈电压都是错误的, 必须对应加在导线两端损耗的电压, 同理, P 损=I 2R 线的电流不能用升压变压器原线圈或降压变压器副线圈中的电流 I 1、I 4, 只能用通过输电导线的电流 I 2或I 3. (2) 输电、配电问题解答有关远距离输电的问题时,由于题中涉及几部分的电压、电流和功率, 容易混淆, 因此在解答这类问题时, 最好画一个简单的输电线路示意图, 将各部分电流、电压、功率分别标在图上,这样就很容易找到它们之间的关系,为顺利解答问