2012高二物理课件：第五章 5 电能的输送 （新人教版选修3-2）
文档属性
| 名称 | 2012高二物理课件：第五章 5 电能的输送 （新人教版选修3-2） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 267.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2012-08-31 20:55:55 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
5 电能的输送
知识点 1
电能输送
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——电压和频率稳定．
(3)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少．
2．输电线上的功率损失
电导线有电阻 R，当有电流 I 通过电线时，导线发热损失
一部分电功率ΔP，且ΔP＝I2R.
3．输电线上的电压损失
输电导线所有电阻 R 且与负载是串联的，这样负载两端的
电压就不等于电源两端的电压而是有了一个电压，损失ΔU，且
ΔU＝IR.
知识点 2
降低输电损耗的途径
知识点 3
远距离高压输电基本关系(图 5－5－1)
图 5－5－1
1．功率关系
P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3.
5．注意问题
(1)有关远距离输电的问题，应首先画出远距离输电的电路
图，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置；
(2)以变压器为界将整个输电电路划分为几个独立的回路，
每个回路都可以用串并联电路的特点和电功、电功率的公式等
进行计算．
【例 1】某小型水电站，水以 3 m/s 的速度流入水轮机，
而以 1 m/s 的速度流出．流出水位比流入水位低 1.6 m ，水流
量为 2 m3/s.如果水流能量的 75% 供给发电机，求：
(1) 若发电机效率为 80%，则发电机的输出功率为多大？
(2)发电机的输出电压为 240 V，输电线路的电阻为 19.2 Ω，
许可损耗功率为 2%，用户所需电压为 220 V，则所用升压变压
器和降压变压器的原、副线圈匝数的比各是多少？
解：(1)每秒钟流过发电机的水的质量为
m＝ρV＝2×103 kg
每秒钟水流机械能的损失为
(2)发电机经变压器到用户的供电线路如图 5－5－2 所示．图中
T1 为升压变压器，T2 为降压变压器．
图 5－5－2
由于远距离输电时，输电电流与升压器副线圈
电流、降压器原线圈电流相等，因此，电流往往是解决输电问
题的突破口．
1．(2010 年浙江卷)某水电站，用总电阻为 2.5 Ω的输电线输电给
500 km 外的用户，其输出电功率是 3×106 kW.现用 500 kV 电压输电，
则下列说法正确的是(
)
B
A．输电线上输送的电流大小为 2×105 A
B．输电线上由电阻造成的损失电压为 15 kV
C．若改用 5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为 9×108 kW
题型 1
降低输电损耗
【例 2】(双选)远距离输送交流电都采用高压输电，我国正
在研究电压比 330 kV 高得多的高压输电方法．采用高压输电的
优点是(
)
AC
A．可节省输电线的铜材料
B．可根据需要调节交流电的频率
C．可减少输电线上的能量损失
D．可加快输电的速度
解析：高压输电，在保持输送功率不变的情况下减小能量
损失；在相同能量损失下，可减小导线横截面积，即省材料．
2．(双选)2007 年 11 月 8 日，工程规模仅次于长江三峡，
位居全国第二位、世界第三位的金沙江溪洛渡水电站截流成功，
标志着“西电东送”工程又迈出了坚实的一步．下列有关发电
与送电的说法中正确的是(
)
A．水电站截流筑坝便于储蓄水的内能，提高发电能力
B．减小输电线的截面积有利于降低输电时的损耗
C．提高输电电压有利于减小输电线中的电流
D．增大发电机转子直径有利于提高发电机的输出电压
解析：输送功率不变，提高电压减小了输送电流．增大发
电机转子的直径，增大了转子面积，增大了磁通量的最大值，
增大了感应电动势，也就提高了发电机的输出电压．
答案：CD
题型 2
远距离输电综合应用问题
【例 3】某小型实验水电站输出功率是 20 kW，输电线路
总电阻是 6 Ω.
(1)若采用 380 V 输电，求输电线路损耗的功率．
(2)若改用 5 000 V 高压输电，用户端利用 n1：n2＝22∶1 的
变压器降压，求用户得到的电压．
5 电能的输送
知识点 1
电能输送
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——电压和频率稳定．
(3)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少．
2．输电线上的功率损失
电导线有电阻 R，当有电流 I 通过电线时，导线发热损失
一部分电功率ΔP，且ΔP＝I2R.
3．输电线上的电压损失
输电导线所有电阻 R 且与负载是串联的，这样负载两端的
电压就不等于电源两端的电压而是有了一个电压，损失ΔU，且
ΔU＝IR.
知识点 2
降低输电损耗的途径
知识点 3
远距离高压输电基本关系(图 5－5－1)
图 5－5－1
1．功率关系
P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3.
5．注意问题
(1)有关远距离输电的问题，应首先画出远距离输电的电路
图，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置；
(2)以变压器为界将整个输电电路划分为几个独立的回路，
每个回路都可以用串并联电路的特点和电功、电功率的公式等
进行计算．
【例 1】某小型水电站，水以 3 m/s 的速度流入水轮机，
而以 1 m/s 的速度流出．流出水位比流入水位低 1.6 m ，水流
量为 2 m3/s.如果水流能量的 75% 供给发电机，求：
(1) 若发电机效率为 80%，则发电机的输出功率为多大？
(2)发电机的输出电压为 240 V，输电线路的电阻为 19.2 Ω，
许可损耗功率为 2%，用户所需电压为 220 V，则所用升压变压
器和降压变压器的原、副线圈匝数的比各是多少？
解：(1)每秒钟流过发电机的水的质量为
m＝ρV＝2×103 kg
每秒钟水流机械能的损失为
(2)发电机经变压器到用户的供电线路如图 5－5－2 所示．图中
T1 为升压变压器，T2 为降压变压器．
图 5－5－2
由于远距离输电时，输电电流与升压器副线圈
电流、降压器原线圈电流相等，因此，电流往往是解决输电问
题的突破口．
1．(2010 年浙江卷)某水电站，用总电阻为 2.5 Ω的输电线输电给
500 km 外的用户，其输出电功率是 3×106 kW.现用 500 kV 电压输电，
则下列说法正确的是(
)
B
A．输电线上输送的电流大小为 2×105 A
B．输电线上由电阻造成的损失电压为 15 kV
C．若改用 5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为 9×108 kW
题型 1
降低输电损耗
【例 2】(双选)远距离输送交流电都采用高压输电，我国正
在研究电压比 330 kV 高得多的高压输电方法．采用高压输电的
优点是(
)
AC
A．可节省输电线的铜材料
B．可根据需要调节交流电的频率
C．可减少输电线上的能量损失
D．可加快输电的速度
解析：高压输电，在保持输送功率不变的情况下减小能量
损失；在相同能量损失下，可减小导线横截面积，即省材料．
2．(双选)2007 年 11 月 8 日，工程规模仅次于长江三峡，
位居全国第二位、世界第三位的金沙江溪洛渡水电站截流成功，
标志着“西电东送”工程又迈出了坚实的一步．下列有关发电
与送电的说法中正确的是(
)
A．水电站截流筑坝便于储蓄水的内能，提高发电能力
B．减小输电线的截面积有利于降低输电时的损耗
C．提高输电电压有利于减小输电线中的电流
D．增大发电机转子直径有利于提高发电机的输出电压
解析：输送功率不变，提高电压减小了输送电流．增大发
电机转子的直径，增大了转子面积，增大了磁通量的最大值，
增大了感应电动势，也就提高了发电机的输出电压．
答案：CD
题型 2
远距离输电综合应用问题
【例 3】某小型实验水电站输出功率是 20 kW，输电线路
总电阻是 6 Ω.
(1)若采用 380 V 输电，求输电线路损耗的功率．
(2)若改用 5 000 V 高压输电，用户端利用 n1：n2＝22∶1 的
变压器降压，求用户得到的电压．