粤教版 (2019)选择性必修 第二册第三章 交变电流第四节 远距离输电背景图课件ppt

这是一份粤教版 (2019)选择性必修 第二册第三章 交变电流第四节 远距离输电背景图课件ppt，共36页。PPT课件主要包含了U送·I，I2r，横截面积，电阻率，输电电压等内容，欢迎下载使用。

一、远距离输电中的电功率和电压损耗1．填一填(1)输送功率P送与输送电压U送、输电线中电流I的关系：P送＝ 。(2)电功率损耗P损与输电线中电流I的关系：P损＝ 。(3)线路上电压损耗U损与输电线中电流I的关系：U损＝ 。2．判一判(1)输送电压越大，输电线上电流越大。 ( )(2)输送电压越大，输电线上损耗的电压也越大。 ( )(3)输送功率一定时，同样的输送电线，输送电压越大，损耗功率越小。( )
(2)远距离输电的基本过程示意图(3)直流输电①高压交流输电的局限性：输电导线中的交变电流会因电磁感应产生自感和互感损耗电能；为同一电网供电的所有发电机都必须同步运行。
②直流输电示意图：说明：现代的直流输电，只有输电环节使用高压直流，发电、用电、升压、降压仍然使用交变电流。
探究(一)　　输电线上的电压损失和功率损失[问题驱动]如图所示，假定发电厂输出的电压为U，输送功率为P，输电线路中的电流是I，两条导线的总电阻是r(在图中把导线电阻集中画为r)。那么：(1)用户两端的电压是多大？(2)用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？(3)输电线上功率损失的原因是什么？
典例1　某变电站用220 V的电压输电，导线上损失的功率为输送功率的20%。若要使导线上损失的功率降为输送功率的5%，则输电电压应为多少？
2．(2021年1月新高考8省联考·江苏卷)小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略导线的自感作用。其中T1为理想升压变压器，T2为理想降压变压器，两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等。两次实验中(　　)A．都接直流电源 B．A两端的电压相等C．A损耗的功率相等 D．图1中A的电流较大
探究(二)　　远距离输电问题的分析与计算[问题驱动]如图所示是我们常见的高压输电线路。(1)由电厂输出的电压采用什么方法获得高电压？(2)如何获得用户所需的220 V的电压？提示：(1)采用升压变压器变压获得高电压。(2)用户端采用降压变压器变压获得220 V电压。　　　　
【重难释解】1．远距离输电电路图2．基本关系式(1)功率关系P1＝P2，P3＝P4，P2＝ΔP＋P3。
典例2　如图所示，一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为500 kW，输出电压为500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶10，两变压器间输电导线的总电阻为2 Ω。降压变压器的输出电压为220 V，不计变压器的损耗。求：(1)输电导线上损失的功率；(2)降压变压器的原、副线圈的匝数比。
远距离输电问题的解题步骤(1)正确画出输电过程示意图并在图上标出各物理量。(2)抓住变压器变压前后各量间的关系，求出输电线上的电流。(3)计算电路功率问题时常用关系式：P损＝I线2R线，注意输电线上的功率损失和电压损失。(4)电网送电遵循“用多少给多少”的原则，说明原线圈中的电流由副线圈中的电流决定。
【素养训练】1．(多选)快速铁路的电力机车供电系统如图所示，发电厂利用升压变压器将低压交流电的电压升至110 kV，牵引变电所利用降压变压器将电力系统输送来的高压交流电降至27.5 kV，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压不变，输电线的电阻R不能忽略。若机车功率增大，则(　　)A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
2.如图是所建光伏发电项目。若光伏发电的总输出功率为36 kW，输出电压为500 V，先后经过升压变压器和降压变压器传输到用户。设输电线的总电阻为10 Ω，要求输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，用户需要的电压为220 V，不计变压器的能量损耗。试求：(1)升压变压器的输出电压。(2)升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比。
一、培养创新意识和创新思维1．(多选)某同学在实验室中研究远距离输电。由于输电线太长，他将每100 m导线卷成一卷，共卷成8卷来代替输电线路。第一次直接将输电线与学生电源及用电器相连，第二次采用如图所示的电路输电。其中变压器T1与电源相连，变压器T2与用电器相连。下列说法正确的是(　　)A．第二次实验也可研究远距离直流输电B．T1是升压变压器，T2是降压变压器C．若输送功率一定，则第二次输电线损失的电功率较小D．实验可证明，增大输电电流能减少远距离输电的能量损失
二、注重学以致用和思维建模2．(多选)某输电线路横穿公路时，要在地下埋线通过。为了保护输电线不至于被压坏，可预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过。如图所示，电线穿管的方案有两种，甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过，乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过，如果输电导线输送的电流很强，那么，以下说法正确的是(　　)A．无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲、乙两方案都是可行的B．若输送的电流是恒定电流，甲、乙两方案都是可行的C．若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的D．若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的
解析：若题图甲中电线通交流电，因变化的电流周围产生变化的磁场，故每根钢管中都产生涡流，导致能量损耗较大。若题图乙中电线通交流电，由于两根导线中的电流方向是相反的，如果它们相互足够靠近，则它们在周围的每一点上产生大小几乎相等，方向相反的磁场，这样能使涡旋电流减弱到很小。若题图甲、乙中电线通恒定电流，则都产生恒定的磁场，恒定的磁场不产生电场，因此不产生涡流，没有能量损耗。因此B、D正确，A、C错误。答案：BD　
3．用一台某型号的柴油发电机给某一临时安置区供电，如图所示。发电机到安置区的距离是400 m，输电线路中的火线和零线均为单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.5×10－4 Ω，安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时(　　)A．输电线路中的电流为20 AB．发电机的实际输出电压为300 VC．在输电线路上损失的电功率为8 kWD．如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是300 V
4.如图所示是备用发电机。升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4 Ω，全校共有22间教室，每间教室用“220 V　40 W”的灯6盏，所有灯都正常发光。则：(1)学校应备多大输出功率的发电机？(2)输电线上损耗的电功率多大？