高中物理选修32第五章交变电流第五节电能的输送教学市公开课一等奖省优质课赛课一等奖课件

/3/10制作：王彩青1第五章交变电流第五节电能的输送第1页2

【学习目标】

1、了解输送电能基本要求，了解交变电流从变电站到用户输电过程。

2、知道远距离输电时输电线上电压损失和功率损失与哪些原因相关及减小损失方法。

3、了解应用高压输电道理，知道远距离输电线路基本组成，会对简单远距离输电线路进行定量计算。【重点、难点】

重点：设计电能输送示意图，并了解输电过程中电压损耗和能量损耗关系。

难点：输电过程中要确保输送功率不变，了解输电过程电压损耗和能量损耗关系。【知识复习】1、电阻定律

2、电功率

3、变压器原、副线圈关系

第2页电从那里来？第3页/10/10制作：侯瑞年4大亚湾核电站秦山核电站三峡水电站新疆风力发电第4页5发电站都建在能源丰富地方,而用电地方却分布很广:电能输送第5页61．电能输送优点：2．输送电能基本要求：可靠：是指确保供电线路可靠地工作，少有故障和停电。

电能经过输电线就能够输送到远方。相对于煤炭、石油等能源输送需要大量交通运载工具来说，“方便和节约”是它突出优点。保质：就是确保电能质量，即电压和频率稳定。经济：是指输电线路建造和运行费用低，电能损耗小。可靠、保质、经济。一、电能输送第6页7二、输电模型怎样才能将电能由发电厂输送到用户呢？

思索：r输电线输电线电源用户U送电源向外输电时，其两端电压即为输送电压。输送电压：电源对外输出功率即输送功率。输送功率：第7页/10/10制作：侯瑞年8三、降低能耗两个路径远距离大功率输电面临困难是什么？

思索：在输电线上有功率损失。1、输电线上功率损失原因是什么？功率损失表示式是什么？讨论与交流：

输电线上功率损失主要原因是因为输电线有电阻，会有一部分电能转化为内能而损失掉。若输电电流为I，输电线电阻为r，则功率损失为ΔP=I2r。第8页93、若采取减小导线电阻方法，在输电线长度一定情况下，应采取什么办法？2、降低输电损耗路径是什么？讨论与交流：由ΔP=I2r可知：可降低功率损失。降低输电线电阻降低输电线电流（3）降低材料电阻率ρ（1）降低输电线长度L（2）增加导线横截面积S由可知：第9页104、若采取减小导线中电流方法，又应采取什么办法？讨论与交流：减小输送功率P

由P=IU

可知：提升输电电压U可减小输电电流。

因为电站装机容量一定，所以电站向外输送电功率是一定，即在实际中不能以用户少用或不用电来降低输电线上功率损失。想一想：能否经过减小输送功率来减小输电电流？第10页115、哪种路径对于降低输电线路损耗更有效？举例说明。讨论与交流：

由可知，在输电电流一定情况下，线路电阻减为原来二分之一，线路损耗功率减为原来二分之一。

在线路电阻一定情况下，电压提升一倍，由可知：线路中电流减为原来二分之一，而损耗功率减为原来四分之一。

采取高压输电是减小输电线上功率损失最有效、最经济办法。第11页制作：侯瑞年12造成电压损失原因:四、输电线上电压损耗降低思索：

在输电过程中，电源输送电压是否全部加在用户上？r电源用户U送U用U损（1）输电线电阻造成电压损失（2）输电线感抗和容抗造成电压损失。(高中阶段计算中只考虑输电线电阻造成电压损失)第12页13怎样减小电压损失，确保输电质量呢？讨论与交流：降低输电线电阻由可知：可降低电压损失。降低输电线电流采取减小输电线电阻能否有效降低电压损失？想一想：

采取增大输电导线截面积来减小电阻，对低压照明电路有效，在高压线路中因感抗、容抗造成电压损失比电阻造成还要大，故这种方法对高压输电来说效果不佳。第13页14

把功率为22KW电能用总电阻为2Ω导线输送到远方用户，用220V电压输电，导线损失功率为多少？若改用22KV电压输电，导线损失功率又为多少？课前自测：22KV输电，损失功率为220V输电，损失功率为

减小输送电流方法能够经过提升输电电压来实现。总结：第14页15课堂探究1、高压输电

从上述分析可知：不论是从减小输电线中功率损失还是减小电压损失方面看，在输电过程中都需要提升电压，减小输电电流，但大型发电机发出电压不符合远距离输电要求，怎么办？而抵达目标地电压也不符适用户要求，怎么办？你能设计一个高压输电模型吗？发电站用户第15页远距离输电示意图第16页是不是输电电压越高越好？

电压越高，对输电线路和变压器要求越高，建设费用越高。实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率大小、距离远近、技术和经济要求等，要依照不一样情况选择适当输电电压。

第17页182、在高压输电三个回路中，各部分功率、电压和电流关系怎样？探究与交流：14223UUUURIF用线

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4功率关系：电压关系：电流关系：第18页例题：发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，输电线电阻是10Ω，若输电线中因发烧而损失电功率为输送功率4%，用户需用220V电压，求：（1）画出此输电线路示意图.（2）在输电线路中设置升、降压变压器原副线圈匝数比.（3）用户得到电功率是多少？解：1.2.I1=P1U1250100×103==400A则n1n2=I2I1=120U2U1n1n2=又U2=n2n1U1=5000VU3=U2−I2R=5000−20×10=4800VP1~用户U1

I2U2U3U4I1P2n1n2n4n3R(或P3=P1−I22R、U3=P3/I2

求U3)所以n3n4=U3U4=4800220=24011P3=P1−I22R=100×103−202×10=9.6×104W√I2=√P损R=100×1033×4%20=20A第19页AV~R1R2S如图所表示：理想变压器原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流电压表示数U、交流电流表示数I和用电器上R1功率P1将分别是：（）A.U增大、I减小、P1增大C.U减小、I减小、P1减小D.U不变、I减小、P1不变B.U不变、I减小、P1增大D课堂检测课堂小结第20页2、一小型发电站经过升压，降压变压器把电能输给用户。已知发电机输出功率是500kW，端电压为500V，升压变压器原、