高中物理 5.5《电能输送》课件 新人教选修32

1、2021/8/11 星期三1第五章交变电流第五节电能输送2021/8/11 星期三2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。2021/8/11 星期三3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U。教学方法

2、自学讨论法、阅读法、讲解法。教学手段 多媒体课件 2021/8/11 星期三4三峡水电站2021/8/11 星期三5用户2021/8/11 星期三6 输送电能的基本要求应当是： 可靠、保质 、经济2021/8/11 星期三7一、输电线上的功率损失 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： 2021/8/11 星期三82减少输电线上功率损失的方法 （1）减小输电线的电阻R 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减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料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202

3、1/8/11 星期三9 （2）减小输电电流 I 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2021/8/11 星期三10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 2021/8/11 星期三11 电站 R 用户P PPIP = P + P功率关系2021/8/11 星期三12二、输电线路上的电压损失电压损失：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

4、压损失，U U U ，如图所示：电站 R 用户UU UI2021/8/11 星期三132造成电压损失的因素 （1）输电线电阻造成电压损失 UIR（2）输电线感抗和容抗造成电压损失2021/8/11 星期三14 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 2021/8/11 星期三15三、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2021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17 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

5、 。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。2021/8/11 星期三18 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。 2021/8/11 星期

6、三192021/8/11 星期三20U0RR0U2U1U3UI1电路图2021/8/11 星期三21 例：发电机输出电压220V ，输出功率44kW， 每条输电线电阻0.2，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, 43.84KW2021/8/11 星期三22 思考：有一台内阻为1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=4，全校共22个班，每班有“220

7、V,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？2021/8/11 星期三232008年初湖南电网遭遇50年来最重冰灾 2021/8/11 星期三242008年初湖南电网遭遇50年来最重冰灾 2021/8/11 星期三25小结： 输电导线上功率损失PI2R ，电压损失UIR. 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2021/8/11 星期三26 两种办法：减少输电线的电阻。R=L/S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