高中物理《电能的输送》人教版选修.ppt

1知道输电线路上电压与功率损失的影响因 素及解决办法。 2结合变压器的有关知识解决远距离输电问 题。,1输送电能的基本要求 (1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障。 (2)保质：保证电能的质量 和 稳定。 (3)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能 少。,读教材填要点,电压,频率,损耗,横截面积,电阻率,输电电压,(2)减少输电导线上的功率损耗，由P损I2R线可知，具体的方法有： 减小输电导线的 ，如果采用电阻率相同的材料，可加大导线的 (由R )。 提高 ，减小 。 前一种方法的作用十分有限，一般采用后一种方法。,横截面积,电阻,输电电压,输电电流,3电网供电 (1)远距离输电过程：在发电站内用升压变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过降压变压器降到所需的电压。 (2)电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络。,(3)电网输电的优点： 降低一次能源的运输成本，获得最大经济效益。 减少断电的风险，调济不同地区电力供需的平衡，保障供电的质量。 合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高。,试身手夯基础,1下列关于电能输送的说法正确的是 ( ) A输送电能的基本要求是可靠、保质、经济 B减小输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压 输电 C减小输电导线上电压损失的唯一方法是增大输电 线的横截面积 D实际输电时，要综合考虑各种因素，如输电功率 大小、距离远近、技术和经济条件等,解析：输送电能的基本要求是可靠、保质、经济。减少输电线上的功率损失可采用高压输电，也可以减小输电线电阻，即增大导线横截面积，但不经济。实际输电时，应综合考虑各种因素。 答案： AD,2远距离输送交流电都采用高压输电，我国西北电网正在 建设750 kV输电线路，采用高压输电的优点是 ( ) A可节省输电线的材料 B可根据需要调节交流电的频率 C可减少输电线上的能量损失 D可加快输电的速度,答案：AC,3远距离输送一定功率的交变电流时，若将输送电压提高 到原来的n倍，则输送电流将为原来的_，输电线上损失的电压为原来电压损失的_，输电线上损失的功率为原来功率损失的_。,4用电压U和KU分别输送相同电功率，且在输电线上损失 的功率相同， 导线长度和材料也相同，此两种情况下导线横截面积之比为_。,答案：K21,1某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向80 km远处用户供电。已知输电线 的电阻率为 2.4108 m，导线横截面积为1.5104m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求： (1)升压变压器的输出电压； (2)输电线路上的电压损失。,思路点拨 输电电流是关联量。由PI2R与已知量P(4%P)相关联，由PUI与要求量输出电压相关联，由UIR与要求量损失电压相关联。,答案 (1)80 kV (2)3.2 kV,解决输电过程中的几个功率问题时，关键是注意对“输送”、“损失”的理解，注意公式中各物理量的“同体性”“同时性”特点，如P与I、U、R对应；P与I、U对应。,2分析思路和分析方法 (1)电路被划分为几个独立的回路，在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源，每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律和串、并联电路规律，而变压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁。 第一个回路：P1U1I1,第二个回路： a电流关系：I2I线I3 b电压关系：U2UU3 c功率关系：P2PP3 P3U3I3 P2U2I2 第三个回路：P4U4I4,名师点睛 (1)发电站的输送功率取决于用户和线路消耗的总功率，不是由发电站输出的功率决定用户和线路消耗的功率。 (2)计算变压器的匝数比，可利用变压比计算，也可利用电流比计算，采用哪种方法，应通过分析已知条件确定。,2某校备用交流发电机的内阻为r1 ，升压变压器匝数比为14，降压变压器的匝数比为41，输电线的总电阻为R4 ，全校22个教室，每个教室用“220 V 40 W”的灯12盏。要求在应急情况下，每个教室只开6盏灯，各灯都正常发光，则： (1)发电机的输出功率多大？ (2)发电机的电动势多大？ (3)输电线上损耗的电功率多大？,思路点拨 解答本题时应注意以下两个方面： (1)升压变压器的输出电压与降压变压器的输入电压的关系。 (2)发电机的输出功率与用户得到的功率的关系。,所以发电机输出功率为 P出U1I122624 W5 424 W。 (2)由闭合电路欧姆定律，发电机的电动势 EU1I1r(226241) V250 V。 (3)输电线上损耗的电功率 PRIR624 W144 W。 答案 (1)5 424 W (2)250 V (3)144 W,处理远距离高压输电问题时，首先要根据具体问题正确画出输电线路示意图，解题时要抓住发电机和用电器的连接线路，研究两只变压器的两次电压变换、电流变换，再根据电压、电流及理想变压器输入、输出功率关系和能量守恒定律依次求解。,1减小远距离输电过程中的电压损失和功率损失，可采取的