18.3 电能的输送 课件(共25张PPT) 2022-2023学年沪科版物理九年级

(共25张PPT)
18.3 电能的输送
秦山核电站秦山核电站
内蒙古准格尔热电厂内蒙古准格尔热电厂
黄河小浪底水电站黄河小浪底水电站
达板城风力发电站达板城风力发电站
情境引入情境引入
为什么要远距离输电？
为了合理利用资源，发电站建在资源丰富的地方
而用电的地方分布很广，需远距离输电
城市
乡村
高原
平原
一、高压输电
为什么输电线上有电能损失？
思考:
1.高压输电原理
答：输电线本身具有电阻，当电流通过时输电线会产生电流的热效应，从而以热量的形式将电能损失掉了。
问题2：如何计算输电线上损失的电能的电功率？
解：
设输电电流为I，输电线电阻为r,
由焦耳定律可知Q=I2rt
所以输电线上的功率损失为P损＝I2 r
问题3：如何减小在输电线上的电功率损耗，有几种途径？
Q=I2Rt
措施
1、减小电阻。
2、减小电流。
3、缩短通电时间。
（1）减小电阻
①减小材料的电阻率.银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.
②减小输电线的长度不可行，因为要保证输电距离.
③增加导线的横截面积，可适当增大横截面积.太粗不可能，既不经济又架设困难.
提高输电电压,是减少电能损失的行之有效的办法
（2）减小电流

损
输送
用户
P
P
P
-
=
　　在保证用户的电功率的前提下,怎样才能减小输电电流
问题4：远距离大功率输电面临的困难是什么？原因是什么？如何解决？
所以在远距离输电过程中采用减小电流 I的方法来减小电能损失是比较行之有效的
解析：因为导体的电阻与长度成正比，所以当输电距离变远时，电阻将变得非常大。
问题5：如何才能减小输电线上的电流？（发电厂提供的电的输入功率是恒定的）
答：由公式P输入=UI可得
I=
由公式可看出，要减小输电线上的电流，则需要升高电压U
练习1：一座小型水电站，输出电功率是20kW，输电电压是250V，如果输电导线总电阻是0.5Ω，那么输电线路上损耗电功率是多少？假如采用400V的电压输电，输电线路上损耗电功率又是多少？
3200W 1250W
一座水电站输送的电功率是440kW，输电线电压是220kV，若输电线总电阻为0.5Ω，那么输电线路损失的电功率是多少？如果改用110kV的电压输电，输电线路上损失的电功率是多少？
　　
　　线路上损失的电功率分别为
　　P1=I12R=（2A）2×0.5 Ω =2W
　　P2=I22R=（4A）2×0.5 Ω =8W
　　答：两情况下线路损失的功率分别是2W和8W。
解：当用220kV电压输电时，线路中的电流
I1=P /U1=440× 103W/220 × 103V=2A
　　当用110kV电压输电时，线路中的电流
I2=P /U2=440× 103W/110 × 103V=4A
我国常用的远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV的超高压，西北电网达到750kV。
1.是不是输电电压越高越好
电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。
思考
所以在大功率、远距离输电时，用较高的电压输电，近距离输电，则不用太高的电压输送。
2.用电器为什么不直接使用高压电？
高压电的绝缘防护要求很高，
直接供给家用电器十分不安全。
2.远距离输电过程
3.变压器
（1）变压器是使交流电压升高或降低的装置，在发电站附近使用升压变压器，在用户区附近使用降压变压器。
（3）变压器不能改变直流电的电压。
（2）变压器的工作原理是电磁感应。
4.电能输送的优点
5.输送电能的基本要求
①可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电.
电能通过输电线就可以输送到远方.相对于煤炭、石油等能源的输送需要大量的交通运载工具来说，“方便和节约”是它突出的优点.
②保质：就是保证电能的质量，即电压和频率稳定.
③经济：是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小.
可靠、保质、经济.
U
高压电弧触电
高压跨步触电
二、高压触电及其防护
1.高压触电的两种形式
安全用电原则：
不接触低压带电体，不靠近高压带电体
1.高压触电的防护及安全用电原则
为了防止高压触电造成人身伤害，必须远离高压带电体，如发现有高压输电线断落地面时，不可走近，应立即设立警示标志，并通知有关电力部门进行抢修。
1、远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设750kV线路。采用高压输电的优点是 （ ）
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耗
D．可加快输电的速度
C
随堂练习随堂练习
2．在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是 （ ）
A．使输电线粗一些。
B．减短输电线长度。
C．减少通电时间。
D．采用高压输电。
D
3．远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n倍，则下列说法中正确的是（ ）
A．输电线上的电流变为原来的n倍
B．输电线上的电压损失变为原来的1/n2
C．输电线上的电功率损失变为原来的1/n
D．若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的n2倍
D
4、高压输电铁塔上面的两条导线的作用是（ ）
A. 输电
B. 防雷
C. 美观
D. 防止铁塔被风吹倒
A
随堂练习
5、根据你掌握的安全用电常识,请判断晓峰的做法正确的是( )
A. 在高压线下放风筝
B. 用试电笔时手接触笔尾金属体
C. 用湿毛巾擦台灯灯泡
D. 把金属丝固定在电线上晾衣服
B