人教版（2019）选择性必修二 3.4 电能的输送 课件(共30张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）选择性必修二 3.4 电能的输送 课件(共30张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 48.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-03-16 15:37:40 | ||
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文档简介
(共30张PPT)
3.4电能的输送
发电厂
（多建在能源聚集的西部地区）
用电量大的城市多在东部沿海地区
输送
为什么要输送电能？
怎样输送电能？
运煤火车
优
用导线连接
发电厂
用户
输送电能的基本要求是什么？
1 可靠
保证供电线路可靠地工作，故障少
3 经济
输电线路建造和运行费用低，电能损耗少
2 保质
保证电能的质量——电压和频率稳定
什么可能导致电能的损耗？
发电厂
用户
什么导致电能的损耗？
发电厂
用户
I
r
输电线上的功率损失是多少？
（1）减小输电线的电阻
1 降低输电损耗的两个途径
（1）减小输电线的电阻
（2）减小输电导线中的电流
（1）减小输电线的电阻
根据电阻定律，
：选用电阻率 的金属材料
L：输电距离一定
S： 导线的横截面积
小
铜、铝
改变L部可行
增大
适当
【例题1】把功率为200 kW的电能用铝线送到10 km外的地方，如果用220 V的电压输电，并且使功率损失为输送功率的10%，铝线的横截面积应为多大？（已知：铝的电阻率2.9×10-8 Ω m）
输送功率200 kW指的是什么功率？
输送功率 P=P损+P用
输电电压 U=U线+U用
输电电压220 V是谁两端的电压？
导线横截面积的增加是有一定限度的。过粗的导线会耗费太多的金属材料，而且输电线太重、太粗会给铺设工作带来困难，不满足“经济”的要求。
解析：
小明同学的说法对吗？
（1）设输电电压为U，输电线的电阻为r，则功率损失
所以，要减小功率损失应该减小输电电压？
想一想
？
对输电线 r，
功率P损，电压U线，电流I
发电厂
用户
r
I
U
U线
U用
1.在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一 在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半线路上损失的功率减为原来的几分之一
2.通过第2步的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电
线路的损耗更为有效
3.怎样计算用户消耗的功率P
4.在保证用户的电功率的前提下，怎样才能减小输电电流？
因为：P损=I2r
1.电阻减半：
2.减少电流对降低损耗更有效
电流减半：
3.P=P损+P用
P用=P-P损
P用=UI-I2r
4.要想在用户得到的功率不变的前提下降低电流I，那就要提高输送电压U。
小明同学的说法对吗？
（2）输电电压越高越好？
想一想
？
输电电压也不是越高越好。电压越高，对输电线路绝缘性能的要求就越高，线路修建费用就会增多。输电电压越高，对变压器的要求也相应提高。实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，依照不同情况选择合适的输电电压。
一、降低输电损耗的两个途径
（2）减小输电导线中的电流——提高输送电压U（高压输电）
P用=UI-I2r
P损=I2r
P=UI
，P损变为1/n2 。
U提高n倍
，I降低为1/n
，p不变
依照不同情况（距离远近、输送功率大小等）选择合适的输电电压。
目前我国远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线已经采用500 kV 和750 kV 的超高压，西北电网甚至达到1 100 kV 的特高压。
解析：
【例题2】中国已投产运行的1 000 kV特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，不考虑其他因素的影响．则( )
A．输电电流变为原来的2倍 B．输电线上降落的电压将变为原来的2倍
C．输电线上降落的电压将变为原来的1/2 D．输电线上损耗的电功率将变为原来的1/2
C
1 电能输送的基本模型
发电厂
用户
升压变压器
降压变压器
二、电网供电
二、电网供电
10千伏
几百千伏
100千伏左右
10千伏左右
220伏
发电机和变压器∶ 决定电压
用户∶决定功率和电流
缺陷：产能浪费
2.一对一供电
二、电网供电
3.电网供电
优点：合理调度电力，减少断电风险
我国的电网：国家电网和南方电网。
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
二、电网供电
4.输电线路中的参量关系
U1
U2
U3
U4
I1
I3
I4
I2
n1
n2
n3
n4
P1
P2
P3
P4
U2=U损+U3
传输过程
电压关系
升压变压器
降压变压器
电流关系
I2=Ir=I3
功率关系
P1=P2
P3=P4
P2=P损+P3
某个小水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250 V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220 V。要求在输电线上损失的功率控制在5 kW（即用户得到的功率为95 kW）。请你设计两个变压器的匝数比。
想一想
高压输电
直流高压输电
新疆昌吉至安徽古泉段
±1 100 kV特高压直流输电工程
这是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压输电工程。
减小输电线的电阻
减小输电导线中的电流：提高输电电压（有效途径）
降低输电损耗两个途径
电能输送的基本模型
“多对多”的模式
输电技术的发展：直流高压输电
电网供电
电能的输送
练习1、从发电站输出的功率为200kW，输电线的总电阻为0.05 ，用110V和11kV两种电压输电。试估算两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失。
解析：
输电电压为U1=110V时，输电电流I1,有
电压损失
输电电压为U2=11kV时，输电电流I2,有
电压损失
损失功率P=200kW
练习2、某个小水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8 ，在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制位5kW（即用户得到的功率为95kW）。请你设计两个变压器的匝数比。为此，请你计算：
（1）降压变压器输出的电流是多少？输电线上的电流是多少？
解析：
（2）输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？
解析：
（3）两个变压器的匝数比等于多少？
解析：
3.4电能的输送
发电厂
（多建在能源聚集的西部地区）
用电量大的城市多在东部沿海地区
输送
为什么要输送电能？
怎样输送电能？
运煤火车
优
用导线连接
发电厂
用户
输送电能的基本要求是什么？
1 可靠
保证供电线路可靠地工作，故障少
3 经济
输电线路建造和运行费用低，电能损耗少
2 保质
保证电能的质量——电压和频率稳定
什么可能导致电能的损耗？
发电厂
用户
什么导致电能的损耗？
发电厂
用户
I
r
输电线上的功率损失是多少？
（1）减小输电线的电阻
1 降低输电损耗的两个途径
（1）减小输电线的电阻
（2）减小输电导线中的电流
（1）减小输电线的电阻
根据电阻定律，
：选用电阻率 的金属材料
L：输电距离一定
S： 导线的横截面积
小
铜、铝
改变L部可行
增大
适当
【例题1】把功率为200 kW的电能用铝线送到10 km外的地方，如果用220 V的电压输电，并且使功率损失为输送功率的10%，铝线的横截面积应为多大？（已知：铝的电阻率2.9×10-8 Ω m）
输送功率200 kW指的是什么功率？
输送功率 P=P损+P用
输电电压 U=U线+U用
输电电压220 V是谁两端的电压？
导线横截面积的增加是有一定限度的。过粗的导线会耗费太多的金属材料，而且输电线太重、太粗会给铺设工作带来困难，不满足“经济”的要求。
解析：
小明同学的说法对吗？
（1）设输电电压为U，输电线的电阻为r，则功率损失
所以，要减小功率损失应该减小输电电压？
想一想
？
对输电线 r，
功率P损，电压U线，电流I
发电厂
用户
r
I
U
U线
U用
1.在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一 在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半线路上损失的功率减为原来的几分之一
2.通过第2步的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电
线路的损耗更为有效
3.怎样计算用户消耗的功率P
4.在保证用户的电功率的前提下，怎样才能减小输电电流？
因为：P损=I2r
1.电阻减半：
2.减少电流对降低损耗更有效
电流减半：
3.P=P损+P用
P用=P-P损
P用=UI-I2r
4.要想在用户得到的功率不变的前提下降低电流I，那就要提高输送电压U。
小明同学的说法对吗？
（2）输电电压越高越好？
想一想
？
输电电压也不是越高越好。电压越高，对输电线路绝缘性能的要求就越高，线路修建费用就会增多。输电电压越高，对变压器的要求也相应提高。实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，依照不同情况选择合适的输电电压。
一、降低输电损耗的两个途径
（2）减小输电导线中的电流——提高输送电压U（高压输电）
P用=UI-I2r
P损=I2r
P=UI
，P损变为1/n2 。
U提高n倍
，I降低为1/n
，p不变
依照不同情况（距离远近、输送功率大小等）选择合适的输电电压。
目前我国远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线已经采用500 kV 和750 kV 的超高压，西北电网甚至达到1 100 kV 的特高压。
解析：
【例题2】中国已投产运行的1 000 kV特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，不考虑其他因素的影响．则( )
A．输电电流变为原来的2倍 B．输电线上降落的电压将变为原来的2倍
C．输电线上降落的电压将变为原来的1/2 D．输电线上损耗的电功率将变为原来的1/2
C
1 电能输送的基本模型
发电厂
用户
升压变压器
降压变压器
二、电网供电
二、电网供电
10千伏
几百千伏
100千伏左右
10千伏左右
220伏
发电机和变压器∶ 决定电压
用户∶决定功率和电流
缺陷：产能浪费
2.一对一供电
二、电网供电
3.电网供电
优点：合理调度电力，减少断电风险
我国的电网：国家电网和南方电网。
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
二、电网供电
4.输电线路中的参量关系
U1
U2
U3
U4
I1
I3
I4
I2
n1
n2
n3
n4
P1
P2
P3
P4
U2=U损+U3
传输过程
电压关系
升压变压器
降压变压器
电流关系
I2=Ir=I3
功率关系
P1=P2
P3=P4
P2=P损+P3
某个小水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250 V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220 V。要求在输电线上损失的功率控制在5 kW（即用户得到的功率为95 kW）。请你设计两个变压器的匝数比。
想一想
高压输电
直流高压输电
新疆昌吉至安徽古泉段
±1 100 kV特高压直流输电工程
这是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压输电工程。
减小输电线的电阻
减小输电导线中的电流：提高输电电压（有效途径）
降低输电损耗两个途径
电能输送的基本模型
“多对多”的模式
输电技术的发展：直流高压输电
电网供电
电能的输送
练习1、从发电站输出的功率为200kW，输电线的总电阻为0.05 ，用110V和11kV两种电压输电。试估算两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失。
解析：
输电电压为U1=110V时，输电电流I1,有
电压损失
输电电压为U2=11kV时，输电电流I2,有
电压损失
损失功率P=200kW
练习2、某个小水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8 ，在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制位5kW（即用户得到的功率为95kW）。请你设计两个变压器的匝数比。为此，请你计算：
（1）降压变压器输出的电流是多少？输电线上的电流是多少？
解析：
（2）输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？
解析：
（3）两个变压器的匝数比等于多少？
解析：