高中物理(新教材)選修二課件2：3-4-電能的輸送 人教版

3.4電能的輸送學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握輸電過(guò)程中降低輸電損耗的兩個(gè)途徑。2.知道遠(yuǎn)距離輸電線路的基本構(gòu)成。3.會(huì)對(duì)簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)距離輸電線路進(jìn)行定量計(jì)算。托克托火力發(fā)電廠三門(mén)峽水電站寧夏中寧風(fēng)力發(fā)電站新課導(dǎo)入為了合理利用能源，發(fā)電站要建在靠近能源地方，而用電量大的城市多在東部沿海地區(qū)。我國(guó)東西部距離遠(yuǎn)達(dá)數(shù)千公里，從發(fā)電廠到用電量大的區(qū)域的遠(yuǎn)距離輸電中，如何減少電能的損耗？輸送電能的基本要求1可靠保證供電線路可靠地工作，故障少3經(jīng)濟(jì)輸電線路建造和運(yùn)行費(fèi)用低，電能損耗少2保質(zhì)保證電能的質(zhì)量——電壓和頻率穩(wěn)定一、降低輸電損耗的兩個(gè)途徑1.減小輸電線電阻

ρ↓L↓S↑選用電阻率小的金屬材料，一般用銅或鋁輸電距離一定，不可變耗費(fèi)材料，架設(shè)困難設(shè)輸電電流為I，輸電線電阻為R，則輸電線電阻上消耗的功率為：P=I2R，由此可知減少輸電損耗的途徑有兩個(gè)。2.減小輸電線中電流I①怎樣計(jì)算輸電線路損失的功率?閱讀課本“思考與討論”思考下列問(wèn)題P損=I2rr輸電線輸電線電站用戶U②在輸電電流一定的情況下，如果線路的電阻減為原來(lái)的一半，線路上損失的功率減為多少?損失的功率在線路電阻一定的情況下，如果輸電電流減為原來(lái)的一半，線路上損失的功率減為原來(lái)的多少?損失的功率③

哪個(gè)途徑對(duì)于降低輸電線路的損耗更為有效?④怎樣計(jì)算用戶消耗的功率P?⑤

在保證用戶的電功率的前提下，怎樣才能減小輸電電流?減小輸電線中的電流I

P損=I2輸送rP輸送=U輸送I輸送

③

哪個(gè)途徑對(duì)于降低輸電線路的損耗更為有效?④怎樣計(jì)算用戶消耗的功率P?⑤

在保證用戶的電功率的前提下，怎樣才能減小輸電電流?減小輸電線中的電流I

P損=I2輸送rP輸送=U輸送I輸送

思考：輸電電壓是不是越高越好？高壓輸電過(guò)程示意圖二、電網(wǎng)供電電網(wǎng)：通過(guò)網(wǎng)狀的輸電線、變電站，將許多電廠和廣大用戶連接起來(lái)，形成全國(guó)性或地區(qū)性的輸電網(wǎng)絡(luò)。電網(wǎng)輸電的優(yōu)點(diǎn)：(1)降低一次能源的運(yùn)輸成本，獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。(2)減少斷電的風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需的平衡，保障供電的質(zhì)量。(3)合理調(diào)度電力，使電力的供應(yīng)更加可靠，質(zhì)量更高升壓變壓器降壓變壓器遠(yuǎn)距離高壓輸電原理圖知識(shí)拓展：直流輸電技術(shù)長(zhǎng)距離輸電時(shí)，線路上的電容、電感對(duì)交變電流的影響也不能忽略，有時(shí)它們引起的電能損失甚至大于導(dǎo)線電阻引起的電能損失，為了減少感抗和容抗，在輸電這個(gè)環(huán)節(jié)可以使用直流。直流輸電需要專(zhuān)門(mén)的“整流設(shè)備”與“逆流設(shè)備”。發(fā)電廠交流變直流直流變交流用戶高壓輸電新疆昌吉至安徽古泉段±1100kV特高壓直流輸電工程這是目前世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的特高壓輸電工程。1.特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國(guó)已成功掌握并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為ΔP，到達(dá)B處時(shí)電壓下降了ΔU。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)棣′，到達(dá)B處時(shí)電壓下降了ΔU′。不考慮其他因素的影響，則（）

AD隨堂練習(xí)2.如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率P=100kW，發(fā)電機(jī)的電壓U1=250V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻R線=8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4=220V。已知輸電線上損失的功率P線=5kW，假設(shè)兩個(gè)變壓器均是理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是()A.發(fā)電機(jī)輸出的電流I1=40AB.輸電線上的電流I線=625AC.降壓變壓器的匝數(shù)比n3∶n4=190∶11D.用戶得到的電流I4=455AC3.發(fā)電機(jī)的輸出電壓為220V，輸出功率為44kW，每條輸電線的電阻為0.2Ω，求:(1)此時(shí)用戶得到的電壓和電功率各為多少?(2)如果發(fā)電站先用變壓比為1∶10的升壓變壓器將電壓升高，經(jīng)同樣的輸電線路后經(jīng)10∶1的降壓變壓器將電壓降低后供給用戶，則用戶得到的電壓和電功率各是多少?

備用工具&資料

2.如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率P=100kW，發(fā)電機(jī)的電壓U1=250V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻R線=8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4=220V。已知輸電線上損失的功率P線=5kW，假設(shè)兩個(gè)變壓器均是理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是()A.發(fā)電機(jī)輸出的電流I1=40AB.輸電線上的電流I線=625AC.降壓變壓器的匝數(shù)比n3∶n4=190∶11D.用戶得到的電流I4=455AC托克托火力發(fā)電廠三門(mén)峽水電站寧夏中寧風(fēng)力發(fā)電站新課導(dǎo)入一、降低輸電損耗的兩個(gè)途徑1.減小輸電線電阻

ρ↓L↓S↑選用電阻率小的金屬材料，一般用銅或鋁輸電距離一定，不可變耗費(fèi)材料，架設(shè)困難設(shè)輸電電流為I，輸電線電阻為R，則輸電線電阻上消耗的功率為：P=I2R，由此可知減少輸電損耗的途徑有兩個(gè)。2.減小輸電線中電流I①怎樣計(jì)算輸電線路損失的功率?閱讀課本“思考與討論”思考下列問(wèn)題P損=I2rr輸電線輸電線電站用戶