第4节　电能的输送 教学课件

物理第三章交变电流第4节电能的输送[学习目标]1．了解交变电流从变电站到用户的输电过程。2．知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关，了解高压输电的原理。3．知道远距离输电线路的基本构成，会对简单的远距离输电线路进行定量计算。01必备知识素养奠基02关键能力素养形成03分层演练素养达标知识点1降低输电损耗的两个途径1．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——______和______稳定。(3)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少。电压频率2．降低输电损耗的两个途径(1)输电线上的功率损失ΔP＝______，I为输电电流，r为输电线的电阻。I2r(2)降低输电损耗的两个途径减小输电线的______在输电距离一定的情况下，为了减小______，应当选用____________的金属材料，还要尽可能增加导线的____________减小输电导线中的______为减小输电______，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电______电阻电阻电阻率小横截面积电流电流电压知识点2电网供电1．远距离输电基本原理：在发电站内用______变压器______，然后进行远距离输电，在用电区域通过降压变压器降到所需的电压。2．电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络。升压升压3．电网供电的优点电网供电可以减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡，保障供电的质量。使用电网，可以根据______、水电、______的特点，合理地调度电力。火电核电√×××√√√√√√探究一降低输电损耗的两个途径【问题导引】

如图所示，假定发电厂输出的电压为U，输送功率为P，输电线路中的电流是I，两条导线的总电阻是r(在图中把导线电阻集中画为r)。那么：(1)用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？(2)输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低功率损耗有哪些途径？提示：(1)不相等，由能量守恒知，发电厂输出的电能等于用户得到的电能与输电线上损失的电能之和。√√【例2】(多选)如图所示的是远距离输电示意图，升压变压器的原、副线圈匝数比为n1∶n2，一座小型发电站的输出电压为U，输出的电功率为P，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，输电导线的总电阻为r，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，下列说法正确的是(

)√√√探究二远距离输电电路分析【问题导引】某发电站向远处送电的示意图如图所示，其中各部分的物理量已在图上标注，在这个电路中包括三个回路。(1)结合闭合电路的知识，分别分析三个回路中各物理量之间的关系(发电机内阻，n1、n2、n3、n4线圈的电阻均忽略不计)。(2)若两个变压器均为理想变压器，则每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系？解决远距离输电问题时，需要画输电的电路图，理清三个回路，抓住两个联系，掌握一个定律。(1)画图、理清三个回路(如图所示)【例3】发电机两端的电压为220V，输出功率为44kW，输电导线的总电阻为0.2Ω，如果用原、副线圈匝数比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户。(1)画出全过程的线路示意图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送给用户，求用户得到的电压和功率。[解析]

(1)线路示意图如图甲所示。所以用户得到的电压U2′＝U1－ΔU′＝220V－40V＝180V用户得到的功率为P′＝U2′I′＝180×200W＝3.6×104W。[答案]

(1)见解析图(2)219.6V4．392×104W

(3)180V

3.6×104W[针对训练2]如图所示的是远距离输电示意图，发电机的输出电压U1、输电线的电阻及理想变压器的匝数均不变，当用户开启的用电器越来越多时，下列表述正确的是(

)A．升压变压器副线圈电压U2降低B．降压变压器原线圈电压U3升高C．输电线消耗的功率增大D．发电机的输出功率不变√解析：发电机的输出电压U1不变，升压变压器匝数比不变，则副线圈电压U2不变，A错误；当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则降压变压器原线圈电流增大，输电线上的电流增大，可知输电线上的功率损失增大、输电线上的电压损失增大，进一步导致降压变压器的输入电压