多彩课堂高中物理 5.5《电能的输送》课件 新人教选修32

1、 第五章：交变电流 第 5 节：电能的输送12021/8/8 星期日1. 了解电能的输送。2. 了解电能输送的模型。3. 知道如何高效输电。4. 知道电能输送的电学规律。22021/8/8 星期日 本节课通过电能的输送视频影片展示现实生活中是如何来远距离输电的，给学生一个感性认识并导入新课。 通过建立远距离输电的物理模型，让学生体会远距离输电的电学特点，并探讨出高压输电是远距离输电的好方法。再通过例题的讲解，帮助学生分析远距离输电中发电厂、用户、输电线上的电压、功率、电流关系，掌握远距离输电的电学规律。 这节教材是学生综合运用前面所学知识解决实际问题的一个典型例子。通过本节的学习，要注意培养和

2、提高学生运用物理知识分析、解决实际问题的能力。教材写得比较详细、通俗，可让学生阅读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论。 讲解电路上的电压损失，是本节教材新增加的。目的是希望学生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不止一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面。但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析。32021/8/8 星期日电能的输送电能的输送是一个理论性和技术性很强的系统工程 输送电能的基本要求是可靠、保质、经济 42021/8/8 星期日r输电线输电线总电阻发电 厂用 户U送输

3、送电压：电源向外输电时，其两端的电压即为输送 电压 。输送功率：电源对外发出的功率即输送功率。 一、输电的模型 一般情况下用户到电厂的距离很远，输电线上的电阻 r 比较大52021/8/8 星期日在输电过程中，发电厂输送的电能是否全部给了用户？二、输电线上的损耗r输电线发电 厂用 户U送U损U用62021/8/8 星期日由P =I 2r 可知：减小输电线的电阻减小输电线的电流2.若采用减小导线电阻的方法，在输电线长度一定的情况下，应采用什么措施?减小材料的电阻率 减小输电线的长度 L增加导线的横截面积 S1.如何降低输电损耗？由 可知：72021/8/8 星期日 把功率为 220 kW 的电能

4、用铝导线输送到 10 km 以外的地方，要使功率损失为输送功率的 10%，用 220 V 的电压输电，导线横截面积大约为多少 ? ( 铝的电阻率 = 2.9 10-8 m )S = 132 cm2 在各种金属中银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线，导线的横截面积能否无限制地增大？ 不能无限制地增大，因为这样会多耗费金属材料，同时输电线太重不利于架线。 82021/8/8 星期日1. 若采用减小导线中电流的方法，又应采用什么措施?减小输送功率 P由 P = IU 可知：提高输电电压 U可减小输电电流 由于电站的装机容量一定，因此电站向外输送的电功率是一定的，即在实际中不

5、能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损失。2. 能否通过减小输送功率来减小输电电流?92021/8/8 星期日 1. 把功率为 22 kW 的电能用总电阻为 2 的导线输送到远方的用户，用 220 V 的电压输电，导线损失的功率为多少？若改用 22 kV 的电压输电，导线损失的功率又为多少？ 220 V 输电，损失的功率为 22 kV 输电，损失的功率为 减小输送电流可以通过提高输电电压的方法来实现102021/8/8 星期日 由 P =I 2r 可知，在输电电流一定的情况下，线路电阻减为原来的一半，线路损耗的功率减为原来的一半。 在线路电阻一定的情况下，电压提高一倍，由 P = UI 可

6、知：线路中电流减为原来的一半，而损耗的功率减为原来的四分之一。三、远距离输电措施 采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有效、最经济的措施112021/8/8 星期日远距离输电示意图发电站一次高压变电站二次高压变电站长距离输电线路低压变电站用 户122021/8/8 星期日用 户发电站升压变压器高压输电降压变压器远距离输电示意图132021/8/8 星期日功率关系：电压关系：电流关系：四、远距离输电的电学规律U1U4U2U3R用I2F r线I1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4P142021/8/8 星期日 在高压输电模型中，设发电机的输出功率为 P，输送电压为 U1，输电线的电阻 r，

7、升压变压器的原副线圈匝数分别为 n1、n2，降压变压器原副线圈分别为 n3、n4，你能算出线路中损失的功率和电压吗？用户得到的功率和电压分别是多少？U1U4U2U3R用I2F r线I1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4P152021/8/8 星期日在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中输电线上损失的功率用户得到的功率 U1U4U2U3I2 I1I3I4发电 厂用 户R162021/8/8 星期日在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中U1U4U2U3I2 I1I3I4发电 厂用 户R输电线上损失的电压172021/8/8 星期日 根据上述结果，高压输电能否真的有效降低能量损耗及电压损耗？

8、由 及 可知：电压越高，功率和电压损失确实越小，可以有效降低能耗和电压损耗。182021/8/8 星期日 低压输电：输电功率为 100 kW 以下，距离为几百米以内，一般采用 220 V 的电压输电。 高压输电：输电功率为几千千瓦到几万千瓦，距离为几十千米到几百千米，一般采用 35 kV 或 110 kV的电压输电。 超高压输电：输电功率为 10 万千瓦以上，距离为几百千米，必须采用 220 kV 或更高的电压输电。 有 110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用 500 kV 超高压，西北电网的电压甚至达到 750 kV。我国远距离输电采用的电压192021/8/8 星期日1.

9、远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设 750 kV 线路。采用高压输电的优点是 ( ) A. 可节省输电线的铜材料 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耗 D. 可加快输电的速度C202021/8/8 星期日2. 在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是 ( ) A. 使输电线粗一些 B. 减短输电线长度 C. 减少通电时间 D. 采用高压输电D212021/8/8 星期日3. 远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的 n 倍，则下列说法中正确的是 ( ) A. 输电线上的电流变为原来的 n 倍 B. 输电线上的

10、电压损失变为原来的 1/n2 C. 输电线上的电功率损失变为原来的 1/n D. 若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的 n2 倍D222021/8/8 星期日4. 下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是 ( ) A. 因为热功率 P = U 2/R ，所以应降低输送电压，增大输电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗 B. 因为热功率 P = IU，所以应采用低电压、小电流输电，才能减小输电导线上的热损耗 C. 因为热功率 P = I 2R，所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗 D. 以上说法均不正确C232021/8/8 星期日5.

11、 发电厂发电机的输出电压为 U1，发电厂至学校的输电导线的总电阻为 R，通过导线的电流为 I，学校得到的电压为 U2，则输电导线上损耗的功率可表示为 ( )BCDA. B.C. I2R D. I (U1-U2 )242021/8/8 星期日9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/9/92022/9/92022/9/99/9/2022 4:15:12 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/9/92022/9/92022/9/9Sep-2209-Sep-2212、故人江海别，几度隔山

12、川。2022/9/92022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/9/92022/9/92022/9/92022/9/99/9/202214、他乡生白发，旧国见青山。09 九月 20222022/9/92022/9/92022/9/915、比不了得就不比，得不到的就不要。九月 222022/9/92022/9/92022/9/99/9/202216、行动出成果，工作出财富。2022/9/92022/9/909 September 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/

13、9/92022/9/92022/9/92022/9/99、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/9/92022/9/92022/9/99/9/2022 4:15:12 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/9/92022/9/92022/9/9Sep-2209-Sep-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/9/92022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202213

14、、不知香积寺，数里入云峰。2022/9/92022/9/92022/9/92022/9/99/9/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。09 九月 20222022/9/92022/9/92022/9/915、楚塞三湘接，荆门九派通。九月 222022/9/92022/9/92022/9/99/9/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/9/92022/9/909 September 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/9/92022/9/92022/9/92022/9/99、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/9/92022/9/9Frida

15、y, September 9, 202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/9/92022/9/92022/9/99/9/2022 4:15:12 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/9/92022/9/92022/9/9Sep-2209-Sep-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/9/92022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/9/92022/9/92022/9/92022/9/99/9/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。09 九月 20222022/9/92022/9/92022/9/915、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。九月 222022/9/92022/9/92022/9/99/9/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/9/92022/9/909 September 202217、一个人即