物理人教版（2019）选择性必修第二册3.4电能输送（共35张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修第二册3.4电能输送（共35张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 13.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-01-06 09:05:31 | ||
图片预览
文档简介
(共35张PPT)
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4节 电能的输送
第三章
人教版 高中选择性必修第二册
考点要求 考题统计 考情分析
远距离输电 2023年天津卷第6题2023年北京卷第7题2023年山东卷第7题 高考对变压器和远距离输电的考查较为频繁，大多以选择题中出现，题目难度要求大多不是太高，较为基础。
考情分析
降低输电损耗的两个途径
02
远距离输电的电路分析
03
输送电能的基本要求
01
电网供电
04
输送电能的基本要求
PART 01
电能输送要求：可靠、保质、经济
可靠：保证供电线路可靠工作，少出故障
保质：保证电能的质量——电压、频率稳定
经济：输电线路建造和运行费用低，电能损耗少
如何减少电能的损耗？
输送电能的基本要求
降低输电损耗的两个途径
PART 02
设输电电流为 I，输电线的电阻为 r，其示意图如下图：
I r
发电站
r为输电线的等效总电阻
U
Uˊ
用户
P
Pˊ
输电线上的功率损失为
降低功率损失有哪些途径？
电能损失的原因
＝I2r
根据电阻定律，
L ：输电距离一定
：选用电阻率小的金属材料
S ：适当增大导线的横截面积
减小输电线的电阻
银的电阻率最小，但价格昂贵
S太大要多耗费金属材料，增加成本，同时给架线带来很大困难。
弊端？
(2)提高输电电压U ：由 可知在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输电线上的功率损失降为原来的 倍。
(1)减小输送功率P
(2)提高输电电压U
采用高压输电是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。
(1)减小输送功率P：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的。
减小输电线的电流
减小输电线的电流
是不是输电电压越高越好
2.降低输电损耗的两个途径
减小输电线的电阻
通过提高输电压U( )
＝I2r
(多选) 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550 kV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1 100 kV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（ ）
例2
大展身手
AD
(2020·全国卷Ⅱ)
例4
大展身手
BC
远距离输电的电路分析
PART 03
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
1.输送过程及基本关系式
2.输电线路功率损失的计算方法
1.首先应画出远距离输电的电路图(如图)，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置.
3.解决远距离高压输电问题的基本方法
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
2.理清三个回路：
一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为500 kW，升压变压器原线圈两端的电压为500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶5，两变压器间输电线的总电阻为1.5 Ω，降压变压器的输出电压为220 V，变压器均为理想变压器，求：
(1)升压变压器副线圈两端的电压；
大展身手
(2)输电线上的功率损失及用户得到的功率；
(3)降压变压器原、副线圈的匝数比.
小试牛刀
小试牛刀
一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为500 kW，升压变压器原线圈两端的电压为500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶5，两变压器间输电线的总电阻为1.5 Ω，降压变压器的输出电压为220 V，变压器均为理想变压器，求：
大展身手
小试牛刀
小试牛刀
输电线路原理图如图所示
(1)升压变压器副线圈两端的电压；
(2)输电线上的功率损失及用户得到的功率；
答案 60 kW 440 kW
输电线上的功率损失ΔP损＝I22r线＝60 kW
用户得到的功率P用＝P1－P损＝440 kW
P损
(3)降压变压器原、副线圈的匝数比.
答案 10∶1
输电线上损失的电压ΔU＝I2r线＝300 V
降压变压器原线圈两端的电压
U3＝U2－ΔU＝2 200 V
P损
ΔU
(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3I B.输电电流为9I
C.输电电压为3U D.输电电压为
AD
例5
大展身手
电网供电
PART 04
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
1.一对一供电
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。
电网输电的优点:
1、降低运输成本，获得最大的经济效益
2、减小断电风险，调剂电力供需的平衡
3、合理调度电力，使电力供应更加可靠
2.电网供电
电能的输送
输送电能的基本要求
远距离输电的电路分析
降低电能损耗的两个途径
减小输电线的电阻
提高输电压U
可靠
保质
经济
电网供电
课堂总结
(远距离输电分析)下图为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流是I2。下列说法正确的是( )
课后作业
三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦.
(1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？
(2)在(1)情况下，某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损失的功率为多少？它与输出功率的比值是多少？
(3)若将输出电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？某处与电站间每根输电线的电阻仍为10欧，输电线上损失的功率又为多少？它与输出功率的比值是多少？
课后作业
课后作业
下图为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流是I2。下列说法正确的是( )
谢 谢 观 看
第4节 电能输送
人教版 高中选择性必修第二册
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4节 电能的输送
第三章
人教版 高中选择性必修第二册
考点要求 考题统计 考情分析
远距离输电 2023年天津卷第6题2023年北京卷第7题2023年山东卷第7题 高考对变压器和远距离输电的考查较为频繁，大多以选择题中出现，题目难度要求大多不是太高，较为基础。
考情分析
降低输电损耗的两个途径
02
远距离输电的电路分析
03
输送电能的基本要求
01
电网供电
04
输送电能的基本要求
PART 01
电能输送要求：可靠、保质、经济
可靠：保证供电线路可靠工作，少出故障
保质：保证电能的质量——电压、频率稳定
经济：输电线路建造和运行费用低，电能损耗少
如何减少电能的损耗？
输送电能的基本要求
降低输电损耗的两个途径
PART 02
设输电电流为 I，输电线的电阻为 r，其示意图如下图：
I r
发电站
r为输电线的等效总电阻
U
Uˊ
用户
P
Pˊ
输电线上的功率损失为
降低功率损失有哪些途径？
电能损失的原因
＝I2r
根据电阻定律，
L ：输电距离一定
：选用电阻率小的金属材料
S ：适当增大导线的横截面积
减小输电线的电阻
银的电阻率最小，但价格昂贵
S太大要多耗费金属材料，增加成本，同时给架线带来很大困难。
弊端？
(2)提高输电电压U ：由 可知在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输电线上的功率损失降为原来的 倍。
(1)减小输送功率P
(2)提高输电电压U
采用高压输电是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。
(1)减小输送功率P：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的。
减小输电线的电流
减小输电线的电流
是不是输电电压越高越好
2.降低输电损耗的两个途径
减小输电线的电阻
通过提高输电压U( )
＝I2r
(多选) 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550 kV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1 100 kV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（ ）
例2
大展身手
AD
(2020·全国卷Ⅱ)
例4
大展身手
BC
远距离输电的电路分析
PART 03
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
1.输送过程及基本关系式
2.输电线路功率损失的计算方法
1.首先应画出远距离输电的电路图(如图)，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置.
3.解决远距离高压输电问题的基本方法
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
2.理清三个回路：
一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为500 kW，升压变压器原线圈两端的电压为500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶5，两变压器间输电线的总电阻为1.5 Ω，降压变压器的输出电压为220 V，变压器均为理想变压器，求：
(1)升压变压器副线圈两端的电压；
大展身手
(2)输电线上的功率损失及用户得到的功率；
(3)降压变压器原、副线圈的匝数比.
小试牛刀
小试牛刀
一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为500 kW，升压变压器原线圈两端的电压为500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶5，两变压器间输电线的总电阻为1.5 Ω，降压变压器的输出电压为220 V，变压器均为理想变压器，求：
大展身手
小试牛刀
小试牛刀
输电线路原理图如图所示
(1)升压变压器副线圈两端的电压；
(2)输电线上的功率损失及用户得到的功率；
答案 60 kW 440 kW
输电线上的功率损失ΔP损＝I22r线＝60 kW
用户得到的功率P用＝P1－P损＝440 kW
P损
(3)降压变压器原、副线圈的匝数比.
答案 10∶1
输电线上损失的电压ΔU＝I2r线＝300 V
降压变压器原线圈两端的电压
U3＝U2－ΔU＝2 200 V
P损
ΔU
(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3I B.输电电流为9I
C.输电电压为3U D.输电电压为
AD
例5
大展身手
电网供电
PART 04
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
1.一对一供电
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。
电网输电的优点:
1、降低运输成本，获得最大的经济效益
2、减小断电风险，调剂电力供需的平衡
3、合理调度电力，使电力供应更加可靠
2.电网供电
电能的输送
输送电能的基本要求
远距离输电的电路分析
降低电能损耗的两个途径
减小输电线的电阻
提高输电压U
可靠
保质
经济
电网供电
课堂总结
(远距离输电分析)下图为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流是I2。下列说法正确的是( )
课后作业
三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦.
(1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？
(2)在(1)情况下，某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损失的功率为多少？它与输出功率的比值是多少？
(3)若将输出电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？某处与电站间每根输电线的电阻仍为10欧，输电线上损失的功率又为多少？它与输出功率的比值是多少？
课后作业
课后作业
下图为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流是I2。下列说法正确的是( )
谢 谢 观 看
第4节 电能输送
人教版 高中选择性必修第二册