高中物理新课标版人教版选修3-2精品课件：5.5《电能输送》PPT课件(共30页)

新课标人教版课件系列《高中物理》选修3-25.5《电能输送》教学目标（一）知识与技能1．知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。2．知道降低输电损耗的两个途径。3．了解电网供电的优点和意义。（二）过程与方法通过思考、讨论、阅读，培养学生阅读、分析、综合和应用能力（三）情感、态度与价值观1．培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。2．介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情。教学重点找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少功率与电压损失。教学难点理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU。教学方法自学讨论法、阅读法、讲解法。教学手段多媒体课件三峡水电站用户输送电能的基本要求应当是：可靠、保质、经济一、输电线上的功率损失１．设输电电流为I，输电线电阻为R，则输电线上的功率损失为：RIP22．减少输电线上功率损失的方法（1）减小输电线的电阻R①减小输电线长度L：由于输电距离一定，所以在实际中不可能用减小L来减小R．②减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料．③增大导线的横截面积S，这要多消耗金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难．（2）减小输电电流I①减小输送功率P：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，即在实际中不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损失．②提高输电电压U：在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输电线上的功率损失降为原来的1/n2倍．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．电站R用户P’ΔPPIP=P’+P功率关系二、输电线路上的电压损失１．电压损失：输电线路始端电压U跟末端电压U’的差值，称为输电线路上的电压损失，U＝U－U’，如图所示：电站R用户U’ΔUUI2．造成电压损失的因素（1）输电线电阻造成电压损失U＝IR．（2）输电线感抗和容抗造成电压损失．3．减小输电线路上电压损失的方法（1）减小输电线电阻R对高压输电线路效果不佳．（2）减小输电电流I在输送电功率不变的前提下，提高输电电压是有效的措施．三、交流高压输电的基本环节发电站升压变压器高压输电降压变压器用户1.输送功率为100kW以下，距离为几百米以内，一般采用220V的电压送电。这就是通常用的低压线路。2.输送功率为几千kW到几万kW，距离为几十km到上百km,一般采用35kV或110kV的电压送电。这就是所谓高压输电。3.如果输送功率为10万kW以上，距离为几百km，就必须采用220kV甚至更高的电压送电。这就是所谓超高压输电。●目前我国远距离送电采用的电压有110kV、220kV和330kV,在少数地区已开始采用500kV的超高压送电。●目前世界上正在试验的最高输电电压是1150kV。●大型发电机发出的电压，等级有10.5kV、13.8kV、15.75kV、18.0kV。U0RR0U2U1U3ΔUI1电路图例：发电机输出电压220V，输出功率44kW，每条输电线电阻0.2Ω，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1：10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路，后经10：1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？140V,28KW219.2V,43.84KW思考：有一台内阻为1Ω的发电机，供给一所学校照明电路，如图，升压变压器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线总阻为R=4Ω，全校共22个班，每班有“220V,40w”的灯6盏，若要保证全部电灯正常发光，讨论：1）发电机的输出功率多大？2）发电机的电动势多大？3）输电效率是多少？4）若使用灯数减半并正常发光，发电机的输出功率是否减半？2008年初湖南电网遭遇50年来最重冰灾2008年初湖南电网遭遇50年来最重冰灾小结：输电导线上功率损失P＝I2R，电压损失U＝IR.提高输电电压是减小功率损失和电压损失的有效途径．电网输电两种办法：１．减少输电线的电阻。R=ρL/S２．减小输电线中的电流，提高输电电压。一.输电导线上的功率损失：设输电电流为I，输电线的电阻为R，则功率损失为：ΔP=I2R一般要求：ΔP≤10%P二.输电线上的电压损失ΔU发电厂输电线R用电设备U`P`ΔUΔPUPI通常要求:ΔU≤10%～15%U