高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第三章 交变电流4 电能的输送精品ppt课件

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1.了解提高输电电压是降低远距离输电损耗的有效途径，会用相关知识解释实际的输电问题。2.经历建立远距离输电模型的过程，体会建立理想模型的思维方法。3.理解工程技术要兼顾科学、技术、经济等多种因素，知道电网供电是远距离输电的重要发展。
我国很多发电厂建在能源聚集的西部地区, 而用电量大的城市多在东部沿海地区。从发电厂到用电量大的区域的远距离输电中，如何减少电能的损耗？
一 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—电压和频率稳定
3.经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少。
二、降低输电损耗的两个途径
思考1：在远距离输电过程中，输电线的电阻不可忽略，而电流流过电阻时会产生热量，造成电能的损耗，设输电线的总电阻为r,电流为I，写出输电线上损耗的功率。
思考2：电流在流经电阻时还会在电阻两端分去一部分电压，造成电压损失，使用户得到的电压减小，写出输电线上损耗的电压。
思考3：在输电过程中，要输送的功率往往是确定的，请你根据功率关系表示出输电过程中的损失。
思考4：要想减小电能在输送过程中的损耗，可以采取哪些可行的方法？
选择电阻率较小的铜或铝
长度由距离决定，无法较小
增大横截面积可以减小电阻，但导线不可能过粗。
提高输送电压是减小输电线上电能损失的有效手段，电压提高为原来的n倍，则功率损失变为原来的1/n2
减小输电线的电阻来降低功率损失是十分有限的！
交流高压输电的基本环节
思考：画出输电过程示意图，写出各个物理量之间的联系。
是不是输电电压越高越好?
电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。
我国常用的远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV的超高压，西北电网达到750kV。
输电线上的电压损失，除了与输电线的电阻有关，还与感抗和容抗有关。当输电线路电压较高、导线截面积较大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。
例 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输出电压为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2 kV高压输电，最后用户得到220 V、9.5 kW的电，求：（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1∶n2。（2）输电线路导线电阻R。（3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n3∶n4。
一、输送电能的基本要求—
二、减少输电损耗的途径—
1.远距离输电电路构成
2.远距离输电基本关系
1.远距离输电中，当输送的电功率为P，输电电压为U时，输电线上损失的电功率为ΔP，若输送的电功率增加为4P，而输电线中损失的电功率减为 （输电线电阻不变），则输电电压应增为（　　）A.32UB.16UC.8UD.4U
2.［天津卷］通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和 分别为（　　）
3. 发电厂输出的交流电压为U=22 kV，输送功率为P=2.2×106 W，现在用户处安装一降压变压器，用户的电压为220 V，发电厂到变压器间的输电线总电阻为r=22 Ω，求：（1）输电导线上损失的电功率∆P；（2）输电导线上损失的电压∆U；（3）降压变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2。