（新課標）2018-2019學年高考物理 主題三 電磁感應及其應用 3.2 交變電流 3.2.4 電能的輸送課件 新人教版選修3-2.ppt

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1、3.2.4電能的輸送,一、降低輸電損耗的兩個途徑 1.輸送電能的基本要求,電壓,頻率,電能,2.降低輸電損耗的兩個途徑 (1)輸電線上的功率損失：P______，I為輸電電流，r為輸電線的電阻。 (2)降低輸電損耗的兩個途徑 減小輸電線的______：在輸電距離一定的情況下，為了減小______，應當選用電阻率小的金屬材料，還要盡可能增加導線的___________。 減小輸電導線中的______：為減小輸電______，同時又要保證向用戶提供一定的電功率，就要提高輸電_______。,I2r,電阻,電阻,橫截面積,電流,電流,電壓,思考判斷 (1)輸電線上電功率的損失，與輸電線的電阻成正比，

2、與輸電電流的平方成正比。 ( ),(3)由PI2r可知，減小輸電線的電阻和降低輸電電流可減小輸電損失。( ) (4)高壓輸電是通過提高電壓，減小輸電電流來減少電路發(fā)熱損耗的。 ( ),,,,,二、電網供電 1.遠距離輸電的基本原理：在發(fā)電站內用升壓變壓器升壓，然后進行遠距離輸電，在用電區(qū)域通過______變壓器降到所需的電壓。 2.電網：通過網狀的輸電線、_________，將許多電廠和廣大用戶連接起來，形成全國性或地區(qū)性的輸電_______。 3.電網輸電的優(yōu)點 降低一次能源的運輸成本，獲得最大經濟效益。 減小_______的風險，調節(jié)不同地區(qū)電力供求的平衡，保障供電的質量。 合

3、理調度電力，使_______的供應更加可靠，質量更高。,降壓,變電站,網絡,斷電,電力,思考判斷 (1)使用變壓器進行遠距離輸電，用戶得到的電壓可以高于發(fā)電機輸出的電壓。( ) (2)遠距離輸電時，若升壓變壓器匝數比為1n，降壓變壓器匝數比為n1，則升壓變壓器的輸入電壓和降壓變壓器的輸出電壓相等。 ( ) (3)電廠與用戶離得越遠，用戶得到的交流電的頻率比電廠發(fā)出的交流電的頻率小得越多。 ( ) (4)遠距離輸電時，輸送電壓越高越好。 ( ),,,,,降低輸電損耗的兩個途徑,要點歸納,易錯提醒 (1)輸電電壓是指加在高壓輸電線起始端的電壓U，損失電壓是指降落在輸電線路上的電壓UIR。

4、(2)輸送功率是指高壓輸電線起始端輸出的功率，損失功率是輸電線上消耗的功率。 (3)無論從減少輸電線路上的功率損失，還是減小電壓損失來看，都要求提高輸電電壓，以減小輸電電流。,例1 中國已投產運行的1 000 kV特高壓輸電，是目前世界上電壓最高的輸電工程。假設甲、乙兩地原來用500 kV的超高壓輸電，在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現改用1 000 kV特高壓輸電，不考慮其他因素的影響。則(),精典示例,答案C,,針對訓練1 (多選)發(fā)電廠發(fā)電機的輸出電壓為U1，發(fā)電廠至學校的輸電線總電阻為R線，通過輸電線的電流為I，學校輸入電壓為U2，下列計算輸電線功率損耗的式子中，正確的是(

5、),答案BCD,遠距離輸電,1.輸電過程示意圖,要點歸納,2.高壓輸電過程的幾個電壓的區(qū)別 (1)輸送電壓：輸電線始端電壓，如圖中的U2。 (2)用戶電壓：最終用戶得到的電壓，如圖中的U4。 (3)損失電壓 表示形式：輸電線始端電壓與末端電壓的差值即UU2U3I2R。 形成原因：輸電線上的電壓損失原因是輸電導線有電阻，電流通過輸電線時，會在線路上產生電勢降落，致使輸電線路末端的電壓比起始端電壓要低。,高壓輸電過程示意圖,,3.輸電過程的幾個基本關系 (1)功率關系：P1P2，P2P線P3，P3P4。,例2 發(fā)電機兩端的電壓為220 V，輸出功率44 kW，輸電導線的總電阻為0.2 ，如果用原、

6、副線圈匝數比為110的升壓變壓器升壓，經輸電線后，再用原、副線圈匝數比為101的降壓變壓器降壓供給用戶。 (1)畫出全過程的線路示意圖； (2)求用戶得到的電壓和功率； (3)若不經過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的電壓和功率。,精典示例,解析(1)線路示意圖如圖所示。,所以降壓變壓器原線圈的輸入電壓和電流為U3U2U損2 200 V4 V2 196 V，I3I220 A。,用戶得到的功率為P4U4I4219.6200 W4.392104 W。,(3)若直接用220 V低壓供電，線圈示意圖如圖所示，,輸電線路上的電壓損失UIR線2000.2 V40 V。 所以用戶得到的電壓U2U1U220 V

7、40 V180 V， 用戶得到的功率為PU2I180200 W3.6104 W。 答案(1)見解析圖(2)219.6 V4.392104 W (3)180 V3.6104 W,,遠距離輸電問題的四個關鍵 (1)畫出一個模型遠距離輸電模型圖。 (2)抓住輸電的兩端電源和用電器。 (3)分析兩條導線輸電導線。 (4)研究兩次電壓變換升壓和降壓。,針對訓練2 如圖1為遠距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數分別為n1、n2，在T的原線圈兩端接入一電壓uUmsin t的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為()

8、圖1,答案C,1.(輸電線上的電能損失)在遠距離輸電過程中，為減少輸電線路上的電能損失，可采用的最佳方法是() A.使輸電線粗一些 B.減小輸電線長度 C.減少通電時間 D.采用高壓輸電 解析從造成電能損失的原因分析，要減少電能損失，需要減小電阻、減小輸電電流，減小電阻已達到目前技術的極限了，因此，應當采用高壓輸電，減小輸電電流。故選項D正確。 答案D,2.(輸電線上的損耗)(多選)某發(fā)電廠原來用11 kV的交變電壓輸電，后來改用升壓變壓器將電壓升到220 kV輸電，輸送的電功率都是P。若輸電線路的電阻為R，則下列說法正確的是(),答案AC,3.(遠距離輸電)如圖2所示為遠距離交流輸電的簡化電路圖。發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端的電壓為U1。在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為I2。則() 圖2,答案A,4.(遠距離輸電)如圖3甲是遠距離輸電線路示意圖，圖乙是用戶端電壓隨時間變化的圖象，則() 圖3 A.發(fā)電機產生的交流電的頻率是100 Hz B.降壓變壓器輸出的電壓有效值是340 V C.輸電線的電流僅由輸送功率決定 D.僅增加升壓變壓器的副線圈匝數，其他條件不變，輸電線損失的功率減小,答案D,