高中物理第三章 交变电流4 电能的输送课文内容ppt课件

这是一份高中物理第三章 交变电流4 电能的输送课文内容ppt课件，共40页。PPT课件主要包含了电能的输送，供电线路，损耗少，电阻率，横截面积，输电电压，知识点二电网供电，一次能源，探究二电网供电，课堂评价等内容，欢迎下载使用。

知识点一 　降低输电损耗的两个途径
1.输送电能的基本要求.(1)可靠:指保证 可靠地工作,故障少.(2)保质:保证电能的质量——电压和 稳定.(3)经济:指输电线路建造和运行的费用低,电能 .
1.下图为输电过程示意图,阅读教材,结合所学电路规律,请尝试描述远距离输电的基本原理并画出远距离输电的过程示意图.
答案:远距离输电的基本原理:在发电站内用升压变压器升压,然后进行远距离输电,在用电区通过降压变压器降压,把电压降到所需的电压输送给用户.远距离输电的过程示意图如下图所示.
2.现在世界各国都采用电网供电.电网送电的优点:(1)降低 的运输成本,获得最大经济效益.(2)减小 的风险,调剂不同地区电力供需的平衡，保障供电质量.(3)合理地调度电力,使 的供应更加可靠,质量更高.
4.一般情况下高压输电的导线是铜铝合金而不是银,原因是同种情况下,使用银材料,输电线损失的功率大.( )5.从发电厂发出的电输送到用户均需要采用高压输电.( )6.使用升压变压器和降压变压器进行远距离输电时,用户得到的电压可以高于发电机输出的电压.( )
探究一　降低输电损耗的两个途径
下图为某发电厂给用户供电的输电电路示意图.假定发电厂输出的电压为U',输电线路中的电流是I,在图中两条导线的总电阻集中画为一个电阻r,用户端的电压是U.
1.怎样计算输电线上损失的电压?怎样减小输电线上损失的电压?
答案:输电线上损失的电压ΔU=Ir. 可以通过减小输电线的电阻和减小输电电流来减小输电线上的电压损失.
2.怎样计算输电线上损失的功率?降低功率损失有哪些途径?哪个途径对于降低输电线路的功率损失更有效?
3.怎样计算用户消耗的功率?在用户用电功率不变的情况下,怎样才能减小输电电流?
4.提高输电电压可以减小输电线上的电流,这是否与欧姆定律矛盾?
5.为了降低输电线路中的损耗,有同学认为远距离输电时输电电压越高越好.对此你有什么看法?
答案: (1)输电电压并不是越高越好.电压越高,对输电线路绝缘性能和变压器的要求就越高,线路修建费用会增多.(2)实际输送电能时要综合考虑输送功率、距离、技术和经济等要求,依照不同情况选择合适的电压.
【典例1】发电站某机组输出的电功率为50万千瓦.(1)若输出的电压为20万伏,则输电线上的电流为多少?(2)若某处与发电站间的每根输电线的电阻为10 Ω,则输电线上损失的功率为多少?它占输出功率的几分之几?(3)若将电压升高至50万伏,则输电线上的电流为多少?输电线上损失的功率又为多少?它占输出功率的几分之几?
图甲、乙分别为远距离高压输电的过程示意图和输电电路图,图中的变压器均为理想变压器.
1.结合闭合电路的知识,分析远距离高压输电电路有几个回路,并分析各回路中各物理量之间的关系.
答案:有三个回路.第一个回路:发电站与升压变压器的原线圈组成的回路,P1=U1I1.第二个回路:升压变压器的副线圈、输电线、降压变压器的原线圈组成的回路,U2=U线+U3,P2=P损+P3,I2=I线=I3.第三个回路:降压变压器副线圈与用户组成的回路,P4=U4I4.
2.每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系?
1.远距离输电的基本关系(输电电路图如图所示).
【典例2】某发电机的输出电压为220 V,输出功率为44 kW,每条输电线的电阻为0.2 Ω.(1)求此时用户得到的电压和电功率各为多少?(2)如果发电站先用变压比为1∶10的升压变压器将电压升高,经同样的输电线路后用变压比为10∶1的降压变压器将电压降低后供给用户,那么用户得到的电压和电功率各是多少?
答案: (1)140 V　28 kW　(2)219.2 V　43.84 kW
【规律总结】处理远距离输电的方法(1)画好一张图——远距离输电电路图;(2)抓住电两端——发电站和用户;(3)分析一条线——输电线;(4)研究两次变——升压变压器升压和降压变压器降压;(5)区分三个量——输送电压(功率)、损失电压(功率)、用户电压(功率).
1.(多选)在远距离输电中,如果输电线的电阻和输送的电功率不变,那么(　　)A.输电线路上损失的电压与输电电流成正比B.输电电压越高,输电线路上损失的电压越大C.输电线路上损失的功率跟输电电压的二次方成反比D.输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比
2.(2021·广东汕头)(多选)有一台交流发电机E,通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电,输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1,它的输出电压和输出功率分别为U2和P2;T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3,它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定,则在正常工作情况下,下列说法正确的是(　　)
A.电阻R两端的电压等于U2B.U2大于U3C.电阻R的功率小于P4D.P2等于P3
解析:根据电压关系可知电阻两端电压UR=U2-U3,选项A错误;因为在输电过程中,输电线上有一部分电压损失,所以U2大于U3,选项B正确;正常工作的情况下,输电线上的电阻消耗功率远小于传输功率,所以电阻R的功率小于P4,选项C正确;因为输电线上有功率损失,所以P2大于P3,选项D错误.
5.(多选)在如图所示的远距离输电电路中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法正确的有(　　)
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.输电线上损失的功率增大D.输电线上损失的功率占总功率的比例增大
情境　某发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明用户,发电机输出功率是120 kW,输出电压是240 V,升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶25,输电线的总电阻为10 Ω,用户需要的电压为220 V.问题　(1)输电线上损失的电功率为多少?(2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少?
答案:(1)4 000 W　(2)290∶11