高二电能的输送省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

太阳能发电站三峡发电站火力发电站1/43在实际生活中，为了合理地利用天然资源，水电站要建筑在河流上，火电站有时要建筑在煤矿附近。不过用电地方却分布很广，有地方离发电站很远。发电站发出电能是怎样输送到远方呢？2/43

电能输送3/43知识回顾：1、欧姆定律表示式：

2、焦耳定律表示式：

3、电阻定律表示式：

R=U/I

R=ρL/S

Q=I2R

t4/43一、变压器结构1．示意图2．符号二、变压器工作原理：1、互感现象：变压器只能改变交流电电压和电流2、能量转化：电能→磁场能→电能3、理想变压器功率：三、理想变压器变压、变流规律：4、变压器P入＝P出5/431、发电站发出电能是怎样输送

到远方呢？2、输送电能时有什么要求吗？依靠导线，远距离输电可靠、保质、经济一、电能输送6/43二、探究降低输电损耗路径探究问题：输电过程中有能量损耗吗？输电线上电流和电阻1：讨论产生损耗原因，影响原因有：（有）解析：由公式Q=I2Rt知，时间t不能变（输电时间），影响原因为输电线上电流和电阻7/432：怎样处理导线中电能损耗？方案一：

方案二：

3：讨论、分析两个方案可行性方案一:由电阻定律

可知，在输电线长度L一定情况下，为了减小电阻，应该选取

、

导线。

减小输电线中电阻减小输电线中电流R=ρL/S

电阻率小横截面积大8/43学生查阅资料：

几个导体材料在20℃时电阻率材料ρ/Ω·m银1．6×10-8

铜1．7×10-8

铝2．9×10-8

钨5．3×10-8

铁1．0×10-7

当前普通用电阻率较小

作导线材料。不过，要增大导线

，就要多花费金属材料，

，给架线带来很大困难。横截面积铜和铝增加导线重量9/43方案二：减小输电线中电流1.怎样计算输电线路损失功率?2.在输电电流一定情况下,假如线路电阻减为原来1/100,线路上损失功率减为原来1/?在线路电阻一定情况下,假如输电电流减为原来1/100,线路上损失功率减为原来1/?10/433.哪个路径对于降低输电线路损耗更为有效?4.怎样计算用户得到功率P?5.在确保用户电功率前提下,怎样才能减小输电电流?损输送用户PPP-=11/43练习：输送10kw电功率，采取400V电压输电，输电线总电阻为10Ω，求(1)输电线中电流?输电线中损失电压?用户得到电压?(1)25A250V150V(2)6250W3750W(2)输电线损失功率?用户得到功率?(3)假如采取4000V电压输电，输电线损失功率?用户得到功率?(3)62.5W9937.5W提升输电电压,是降低电能损失最有效方法12/43思索2：怎样才能实现升高电压呢？

思索3：升压后电能输送到用户后，能直接用吗？还需要怎么办？利用升压变压器不能，还需要降压变压器进行降压13/43三、交流高压输电基本步骤发电站升压变压器高压输电降压变压器用户14/43U1U2U3

U4发电机升压变压器高压输电线路降压变压器

用电器

交流高压输电基本步骤示意图

15/43四、探究电能输送原理示意图14223UUUURIF用线

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器16/431.发电厂发电机输出电压为U1,发电厂至学校输电线电阻为R,经过导线电流为I,学校输入电压为U2,以下4个计算输电线损耗功率式子中，不正确是()

A、B、C、D、课堂练习A17/43远距离输电示意图18/43是不是输电电压越高越好?电压越高，对输电线路和变压器要求越高，建设费用越高。远距离输电我国惯用远距离输电采取电压有110kV、220kV、330kV，输电干线采取500kV超高压，西北电网到达750kV。思索19/4320/43尝试利用:输送10kw电功率，采取400V电压输电，线路总电阻为10Ω。输电导线中电流是

，线路损失电压是

，用户得到电压是

，输电线中损失电功率是

，用户得到功率

。输送10kw电功率，采取4000V电压输电，线路总电阻为10Ω。输电导线中电流是

，线路损失电压是

，用户得到电压是

，输电线中损失电功率是

，用户得到功率

25A250V6250W3750W2.5A25V150V62.5W3975V9937.5W21/43课堂检测：1、某发电厂原来用11kV交流电压输电，以后改用升压变压器将电压升高到220kV输电，输送电功率都是P，若输电线路电阻为R，则以下说法中正确是（）A.依据公式，I=P／U，提升电压后输电线上电流降为原来1／20B.依据公式I=U／R，提升电压后输电线上电流增为原来20倍C.依据公式P=I2R，提升电压后输电线上功率损耗减为原来1／400D.依据公式P=U2／R，提升电压后输电线上功率损耗将增大为原来400倍

AC22/432、一小型发电站经过升压,降压变压器把电能输给用户.已知发电机输出功率是500kW,端电压为500V,升压变压器原、副线圈匝数比为1:5,两变压器间输电线总电阻为1.5Ω,降压变压器输出电压为220V,不计变压器损耗.求：(1)升压变压器副线圈两端电压；(2)输电导线上功率损失；(3)降压变压器原、副线圈匝数比；(4)用户得到功率。440kW2500V60kW10:1课堂练习23/4314223UUUURIF用线

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器24/433、某交流发电机输出功率为5×105W，输出电压为1.0×103V，假如输电线总电阻10Ω，在输电线上损失电功率等于输电功率5%，用户使用电压380V(1)画出输电线路示意图(标明各部分符号)14223UUUURIF用线

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器25/4314223UUUURIF用线

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器(2)所用升压和降压变压器原、副线圈匝数比是多少?(使用是理想变压器)1:1025:13、某交流发电机输出功率为5×105W，输出电压为1.0×103V，假如输电线总电阻10Ω，在输电线上损失电功率等于输电功率5%，用户使用电压380V26/431、学校有一台应急备用发电机,内阻为r=1Ω,升压变压器匝数比为1:4,降压变压器匝数比为4:1,输电线总电阻为R=4Ω,全校22个教室,每个教室用“220V,40W”灯6盏,要求全部灯都正常发光,则：(1)发电机输出功率多大？(2)发电机电动势多大？(3)输电线上损耗电功率多大？练习(1)5424W(2)250V(3)144W27/43输送电路计算步骤(1)画出供电示意图(2)以变压器铁心为界,分出各个回路,各回路可独立利用欧姆定律分析.(3)各回路间经过线圈匝数比与电压比和电流比关系,总功率不变等联络.28/43[应用升级]2．某发电站输出功率为104kW，输出电压为4kV，经过理想变压器后向80km远处供电。已知输电导线电阻率为ρ＝2.4×10－8Ω·m，导线横截面积为1.5×10－4m2，输电线路损失功率为输出功率4%。求：(1)升压变压器输出电压。(2)输电线路上电压损失。29/43答案：(1)8×104V

(2)3.2×103V30/43[典题例析][例3]一小型发电机经过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机输出功率为50kW，输出电压为500V，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶5，两个变压器间输电导线总电阻为15Ω，降压变压器输出电压为220V，变压器本身损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压损失不计，求：31/43(1)升压变压器副线圈端电压；(2)输电线上损耗电功率；(3)降压变压器原、副线圈匝数比。[审题指导]解答本题应注意以下两个方面：(1)输电线上电流可用P＝I2U2求出。(2)因输电线上有电压损失，故U3＝U2－IR线。32/43[答案](1)2500V(2)6000W1(3)10∶133/43[拓展训练]3．某水电站，用总电阻为2.5Ω输电线输电给500km外用户，其输出电功率是3×106kW。现用500kV电压输电，则以下说法正确是 ()A．输电线上输送电流大小为2.0×105AB．输电线上由电阻造成损失电压为15kVC．若改用5kV电压输电，则输电线上损失功率为9×108kWD．输电线上损失功率为ΔP＝U2/r，U为输电电压，r

为输电线电阻34/43答案：B35/43

4某小型发电站发电机输出交流电压为500V,输出电功率为50kW,假如用电阻为3Ω输电线向远处用户送电,这时用户取得电压和电功率是多少?假如,要求输电线上损失电功率是输送功率0.6%,则发电站要安装一个升压变压器,抵达用户前再用降压变压器变为220V供用户使用,不考虑变压器能量损失,这两个变压器原、副线圈匝数比各是多少?知识建构技能建构36/43【规范全解】用500V电压送电时示意图如图甲所表示,50kW电

功率在输电线上电流为:I0=

=

A=100A用户取得电压为:U1=U0-I0R=(500-100×3)V=200V用户取得功率P1=I0U1=2×104W改用高压输送时,示意图如图乙所表示,要求P损=0.6%P,即P损=50×103×

0.6%W=300W甲知识建构技能建构37/43乙【答案】200V

2×104W

1∶10