物理人教版（2019）选择性必修第二册3.4电能的输送（共23张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修第二册3.4电能的输送（共23张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 47.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-12-30 10:41:32 | ||
图片预览
文档简介
(共23张PPT)
3.4 电能的输送
人教版（2019）高中物理（选择性必修第二册）
第三章 交变电流
电能的产生与输送：新课引入发电站核能水能太阳能风能转化为电能再输送给普通家庭用户企事业用户当电能在从发电站传输给用户的过程中我们要考虑什么问题？要注意什么？第页课堂导入新课引入秦山核电站三峡水电站内蒙古光伏发电站新疆风力发电站1.发电的地方：2.用电的地方：大多在我国中西部用电量大的城市大多在东部沿海北京上海青岛广州第页课堂导入新课引入思考与讨论：由于发电厂与用户在距离上的遥远，因此当电能在从发电厂传输给用户的过程中我们要考虑什么问题？要注意什么？第页课堂导入一、输送电能的基本要求
可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障；
保质：保证输送电能的电压和频率稳定；
经济：输电线路建造和运行费用低，电能损耗少；
一、降低输电损耗的两个途径r输电线输电线电 厂用 户U送电厂向外输电时，其两端的电压即为输送电压。输送电压：电厂对外发出的功率即输送功率。输送功率：思考：导致输电过程中电能损耗的原因是什么？新课讲授第页知识讲解一、降低输电损耗的两个途径r输电线输电线电 厂用 户U送问题探究1：输电线上损失的功率表达式是什么？若输电电流为I，输电线的电阻为r，则功率损失为ΔP=I2r问题探究2：如何减小输电线上的功率损失？由ΔP=I2r可知：（1）减少输电线的电阻（2）减少输电线的电流新课讲授第页知识讲解（1）在理论上，若减少输电线电阻，输电线长度一定的情况下，可采取得措施：由可知：②减少材料的电阻率ρ①增加导线的横截面积S；一、降低输电损耗的两个途径1.减少输电线的电阻：（2）在实际上建设时，过粗的导线会耗费太多的金属材料，而且输电线太重，太粗也给铺设工作带来困难。新课讲授第页知识讲解假定输电线电路中的电流是I，用户端的电压是U，两条导线的总电阻为r。思考与讨论：新课讲授r输电线输电线电 厂用 户U送UI(1)怎样计算输电线路损失的功率？(2)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，线路上损失的功率为原来的几分之一？第页知识讲解思考与讨论：新课讲授r输电线输电线电 厂用 户U送UI(3)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有效？(4)怎样计算用户消耗的功率P？(5)在用户的用电功率一定的前提下，怎样才能减小输电电流？第页知识讲解2.减小导线中电流由P=IU可知：提高输电电压U送，便可减小输电电流I思考：为什么不减小输送功率呢？由于电站的装机容量一定，因此电站向外输送的电功率是一定的，即在实际中不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损失。一、降低输电损耗的两个途径新课讲授第页知识讲解电能输送的基本模型1.电能输送的基本模型升压变压器降压变压器低压输电高压输电第页知识讲解电路被划分为三个独立的回路，每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律，串、并联电路规律，而变压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁。第页知识讲解功率关系：电压关系：电流关系：I2＝I3＝I线升压变压器降压变压器第页知识讲解一对一供电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：产能浪费第页知识讲解电网供电优点：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第页知识讲解1.(采用高压输电的原因)(多选)远距离输送交变电流都采用高压输电。采用高压输电的优点是( )A.可节省输电线的材料B.可根据需要调节交变电流的频率C.可减小输电线上的能量损失D.可加快输电的速度答案:AC解析:远距离输电时往往输送的电功率一定,根据P=UI知,输送电压U越高,则输送电流越小,根据P损=I2r知,在输电线上的功率损失一定的情况下,输电线电阻可略大些,导线可做得细一些或选择电阻率略大的材料(非铜材料);若输电线确定,即r确定,则可减小输电线上的能量损耗,故选项A、C正确。交变电流的频率是一定的,不需调节,输电的速度就是电磁波的传播速度,故选项B、D错误。课堂检测第页2.(输电线上的电压损失和功率损失)(多选)为了消除高压输电线上的冰,假设利用电流的热效应除冰。若在正常供电时,高压线上输电电压为U,电流为I,热消耗功率为P损;除冰时,输电线上的热功率需要变为9P损,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )A.输电电流为3IB.输电电流为9IC.输电电压为3UD.输电电压为答案:AD课堂检测第页AC课堂练习课堂检测第页课堂练习课堂检测第页A课堂练习课堂检测第页D课堂练习课堂检测第页6、特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP，到达B处时电压下降了ΔU。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为ΔP'，到达B处时电压下降了ΔU'。不考虑其他因素的影响，则( )课堂检测第页
3.4 电能的输送
人教版（2019）高中物理（选择性必修第二册）
第三章 交变电流
电能的产生与输送：新课引入发电站核能水能太阳能风能转化为电能再输送给普通家庭用户企事业用户当电能在从发电站传输给用户的过程中我们要考虑什么问题？要注意什么？第页课堂导入新课引入秦山核电站三峡水电站内蒙古光伏发电站新疆风力发电站1.发电的地方：2.用电的地方：大多在我国中西部用电量大的城市大多在东部沿海北京上海青岛广州第页课堂导入新课引入思考与讨论：由于发电厂与用户在距离上的遥远，因此当电能在从发电厂传输给用户的过程中我们要考虑什么问题？要注意什么？第页课堂导入一、输送电能的基本要求
可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障；
保质：保证输送电能的电压和频率稳定；
经济：输电线路建造和运行费用低，电能损耗少；
一、降低输电损耗的两个途径r输电线输电线电 厂用 户U送电厂向外输电时，其两端的电压即为输送电压。输送电压：电厂对外发出的功率即输送功率。输送功率：思考：导致输电过程中电能损耗的原因是什么？新课讲授第页知识讲解一、降低输电损耗的两个途径r输电线输电线电 厂用 户U送问题探究1：输电线上损失的功率表达式是什么？若输电电流为I，输电线的电阻为r，则功率损失为ΔP=I2r问题探究2：如何减小输电线上的功率损失？由ΔP=I2r可知：（1）减少输电线的电阻（2）减少输电线的电流新课讲授第页知识讲解（1）在理论上，若减少输电线电阻，输电线长度一定的情况下，可采取得措施：由可知：②减少材料的电阻率ρ①增加导线的横截面积S；一、降低输电损耗的两个途径1.减少输电线的电阻：（2）在实际上建设时，过粗的导线会耗费太多的金属材料，而且输电线太重，太粗也给铺设工作带来困难。新课讲授第页知识讲解假定输电线电路中的电流是I，用户端的电压是U，两条导线的总电阻为r。思考与讨论：新课讲授r输电线输电线电 厂用 户U送UI(1)怎样计算输电线路损失的功率？(2)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，线路上损失的功率为原来的几分之一？第页知识讲解思考与讨论：新课讲授r输电线输电线电 厂用 户U送UI(3)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有效？(4)怎样计算用户消耗的功率P？(5)在用户的用电功率一定的前提下，怎样才能减小输电电流？第页知识讲解2.减小导线中电流由P=IU可知：提高输电电压U送，便可减小输电电流I思考：为什么不减小输送功率呢？由于电站的装机容量一定，因此电站向外输送的电功率是一定的，即在实际中不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损失。一、降低输电损耗的两个途径新课讲授第页知识讲解电能输送的基本模型1.电能输送的基本模型升压变压器降压变压器低压输电高压输电第页知识讲解电路被划分为三个独立的回路，每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律，串、并联电路规律，而变压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁。第页知识讲解功率关系：电压关系：电流关系：I2＝I3＝I线升压变压器降压变压器第页知识讲解一对一供电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：产能浪费第页知识讲解电网供电优点：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第页知识讲解1.(采用高压输电的原因)(多选)远距离输送交变电流都采用高压输电。采用高压输电的优点是( )A.可节省输电线的材料B.可根据需要调节交变电流的频率C.可减小输电线上的能量损失D.可加快输电的速度答案:AC解析:远距离输电时往往输送的电功率一定,根据P=UI知,输送电压U越高,则输送电流越小,根据P损=I2r知,在输电线上的功率损失一定的情况下,输电线电阻可略大些,导线可做得细一些或选择电阻率略大的材料(非铜材料);若输电线确定,即r确定,则可减小输电线上的能量损耗,故选项A、C正确。交变电流的频率是一定的,不需调节,输电的速度就是电磁波的传播速度,故选项B、D错误。课堂检测第页2.(输电线上的电压损失和功率损失)(多选)为了消除高压输电线上的冰,假设利用电流的热效应除冰。若在正常供电时,高压线上输电电压为U,电流为I,热消耗功率为P损;除冰时,输电线上的热功率需要变为9P损,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )A.输电电流为3IB.输电电流为9IC.输电电压为3UD.输电电压为答案:AD课堂检测第页AC课堂练习课堂检测第页课堂练习课堂检测第页A课堂练习课堂检测第页D课堂练习课堂检测第页6、特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP，到达B处时电压下降了ΔU。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为ΔP'，到达B处时电压下降了ΔU'。不考虑其他因素的影响，则( )课堂检测第页