高中物理 35《高压输电》新人教选修11

1、2021/8/11 星期三13.5高压输电2021/8/11 星期三2教学目标 知识与能力：了解为什么用高压输电。知道减少远距输送电能损失的主要途径。了解电网在能源利用上的作用，认识科学技术对人类生活的深远影响。教学仪器：远距离输电模型2021/8/11 星期三3为了合理利用能源,发电站要建在靠近这些能源地方火力发电站风力发电站水利发电站2021/8/11 星期三4大亚湾核电站秦山核电站三峡水电站新疆风力发电2021/8/11 星期三5而用电的地方却分布很广:2021/8/11 星期三6一、远距离输电1、面临的问题电流流过输电导线时，由于电流 的热效应，必然有一部分电能转化成热而损 失掉。2、

2、发热损失电能的计算：P损=I2R3、减小输电线上电能损失的办法：由热功率计算公式可看出（1）减小输电线的电阻（2）减小输送的电流2021/8/11 星期三7缺陷分析如何减小输电线上的功率损失二.降低导线的电阻*选用导电性能好的材料作导线。（一般用铝或铜）*增大导线的横截面-多种困难R=LSP=I2R*缩短距离-不可能*实际是多股绞线拧成的，中心是钢线，它的机械强度大，不易拉断；钢线周围是铝线，不仅导电性能好，而且密度小，使输电线不致太重2021/8/11 星期三8为什么一定要提高输电电压？解：1、当U=5KV时，由P=UI 得I=P/U=1000103/5000=200A 当U=50KV时，由

3、P=UI 得I=P/U=1000103/5000=20A2、当U=5KV时，由P=I2R 得 P=（200）210=400KW 当U=50KV时，由P=UI 得 P=（20）210=4KW三.降低输电电流 理论上，功率一定，又P输=UI，要I小，必U高就是提高输电电压2021/8/11 星期三9思考：若输电电压提高100倍，则输送过程中损失的功率变为原来的多少倍？思考：是不是输电电压越高越好？为什么？不是。电压过高，会增加绝缘有困难，因而架线的费用增加，输电线路还容易向大气放电，增加电能的损失。要综合考虑，选择合适的输电电压。*我国远距离输电采用110KV、220KV、330KV的电压，少数线

4、路已经采用550KV*说明：一般大型发电机组发电电压是10KV左右，要先升到110KV、220KV、330KV或550KV后经高压架空线送出。到了用电区，又要遂级把电压降下来。1/10022021/8/11 星期三10U1U2U3 U4发电站升压变压器高压输电线路降压变压器 用电单位 输送距离送电电压送电方式100KW以下几百米以内220V低压送电几千千瓦几万千瓦几十千米上百千米35kv或者110kv高压送电10万千瓦以上几百千米以上220kv或更高超高压送电输送功率实际采用几种输电方式输电示意图2021/8/11 星期三11输电过程示意图2021/8/11 星期三122021/8/11 星期

5、三132021/8/11 星期三14四.电网供电1、将多个电厂发的电通过输电线、电站连接起来， 形成全国性或地区性输电网络，这就是电网。2、现在，有的还与外国联网，形成国际化的电网3、优点：（1）减少发电设施的重复建设，降低运输成本（2）可保证发电和供电的安全可靠，方便调整供需 平衡使电力供应更加可靠、质量更高。2021/8/11 星期三15一、输电导线发热损失电能的计算：P损=I2R二、减少输电导线发热损失电能的方法：减小输电线的R和I三、减小输电线的电阻的方法：1、选用电阻率小的金属作导线材料2、增大导线的横截面3、综合：多股绞线钢芯铝线四、减小输电线的电流方法提高输电电压，P输=UI五、

6、高压输电全过程；示意图和有关计算六、电网供电：网络化，国际化。经济、可靠、质量高小结2021/8/11 星期三16课堂练习和课外作业课堂练习： P66 问题与练习 1-4课外作业： P66 问题与练习 补充：例12021/8/11 星期三17课堂练习和课外作业课堂练习： P66 问题与练习 1-4课外作业： P66 问题与练习 补充：例12021/8/11 星期三18例1、某交流发电机的输出电压为220V，输出的电功率为4400W，发电机到用户的输电线的电阻为4，求（1）输电导线中的电流是多少A ？（2）输电导线中损失的电压和电功率各是多少？（3）用户得到的电压和电功率各是多 少？（4）如果有

7、变压比为1：10的升压变压器升压后向用户输电，用户处再用变压比为10：1的降压变压器降压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？2021/8/11 星期三19例2、某交流发电机输出功率为5105w，输出电压为U=1000V，假如输电线的总电阻R=10，在输电线上损失的电动率等于输电功率的5，用户使用电压U=380V，求：（1）画出输电线的示意图（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？2021/8/11 星期三201、某交流发电机的输出电压为220V，输出的电功率为4400W，发电机到用户的输电线的电阻为10，求如果用匝数比为1：10的升压变压器升压后用户处再用匝数比为10：1的降压变压器降压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？课堂练习2021/8/11 星期三212发电厂电机的输出电压为U1,发电厂至学校的