人教版高中物理 选择性必修第二册 3.4 电能的远距离输送 课件(32张PPT)

文档属性

名称 人教版高中物理 选择性必修第二册 3.4 电能的远距离输送 课件(32张PPT)
格式 zip
文件大小 33.7MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-05-14 10:46:13

文档简介

(共32张PPT)
在电气化时代,人们享受着光影世界
在电气化时代,人们享受着光影世界
在电气化时代,人们享受着光影世界
在电气化时代,人们享受着光影世界
为什高压输电
模拟输电实验
历城一中:高磊
学习目标:
(1)知道电能输送的基本要求。
(2)知道功率损失和电压损失,
知道为什么高压输电。
(3)了解输电过程。
电能输送三个基本要求。
可靠:保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电
保质:保证电能的质量,即电压和频率稳定。
经济:输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小。
分析问题、发现问题、提出问题
在公路旁、旷野上,都有高压输电线,仿佛由天际而来,向天际而去……,有的电压高达1000KV以上,那么电能在输电线上有损失码?
分析问题、发现问题、提出问题
在公路旁、旷野上,都有高压输电线,仿佛由天际而来,向天际而去……,有的电压高达1000KV以上,那么电能在输电线上有损失码?
分析问题、发现问题、提出问题
在公路旁、旷野上,都有高压输电线,仿佛由天际而来,向天际而去……,有的电压高达1000KV以上,那么电能在输电线上有损失码?
问题探究一 电功率损失
做一做
1、把功率为200kw的电能用电阻为10欧导线输送到用户,用2000V的电压输电,则输电导线上损失的功率多大?
2、若上题中其他条件不变,只把输电电压提高10倍,则输电导线上损失的功率多大?
思考体会
显然高压输电可减小输电线的功率损失。
实验探究:
两试管中盛有相同的水,靠近输电线等效电阻,观察温度上升情况,比较输电线损耗。
实验探究
理论探究———自学、交流、展示
1、分析输电线上功率损失的原因?
2、从减小输电线电阻的角度怎样减少损耗?
3、若输送功率恒定,又怎样减小损耗?
一定程度上减小损耗
输送功率恒定时高压输电,
是减小损耗的有效措施
通过实验探究及理论探究可知:
输送功率恒定时,高压输电,减小输电电流,可有效减小输电线的功率损失。
实验探究:相同的电源,通过低压和高压给相同灯泡送电,观察现象。
问题探究二、输电线路上的电压损失
问题探究二、输电线路上的电压损失
——自学、交流、展示
理论探究:
1.分析电压损失的原因?
2.怎样有效减小输电线上的电压损失?
一定程度上减小电压损失
输送功率恒定,高压输电,
是减小电压损失的有效措施
小结:
高压输电是减小功率损失、电压损失的有效措施。
问题思考:
“提高电压,降低电流”与欧姆定律相矛盾吗?
即时演练:
1、一台2000KW的发电机,用电阻为20欧的输电线向外输送电能。
(1)如果用10KV的电压输电,则输电线上的功率损失、电压损失分别为多少?功率损失、电压损失占输送功率、电压的百分比为多少?
(2)如果用100KV的电压输电,则输电线上的功率损失、电压损失分别为多少?功率损失、电压损失占输送功率、电压的百分比为多少?
1、解析:(1)由P=U1I1,得I1=200A,
则线损功率 P1=I12R=2002×20W=800KW;
损失电压 U1=I1R=200×20V=4KV;
损失的功率和电压占总功率和电压的40%。
(2)由P=U2I2,得I2=20A,
则线损功率P2=I22R=202×20W=8KW;
损失电压 U2=I2R=20×20 V=400V;
功率和电压损失分别占输送功率和电压的0.4%。
总结:显然,输送一定的电能,输送电压越高,输电线中电流越小,导线损耗的电能越小,输电线电压损失也就越小。
观察实验 解释实际现象
并联一个灯泡,观察灯的工作情况,说明原因。
问题探究三、高压交流输电
——自学、交流、展示
1、要高压输电,在发电站内应采取怎样的措施?
2、高压电输送到用户附近又应采取怎样的措施?
3、用变压器的符号画出输电过程的流程图?
4、分析输电过程中功率、电压、电流之间的关系?
远距离输电流程图
【即时演练】
2、风力发电作为新型环保新能源,近几年来得到了快速发展,如图所示风车阵中发电机输出功率为100kW,输出电压是250V,用户需要的电压是220V,输电线电阻为10Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求:
(1)在输电线路中设置的升压、降压变压器原、副线圈的匝数比.
(2)用户得到的电功率是多少.
2、解析:
(1)损失的功率 P损=P×4%=4kW.
输电线电流 P损=I22R,则I2=20A.
升压变电器输出电压 P=I2U2,U2=5×103V.
升压变压器原、副线圈匝数比 n1/n2=1/20.
电压损失 U损=I2R线=200V.
降压变压器原线圈端电压U3=U2-U损=4800V.
降压变压器原、副线圈匝数比 n3/n4=240/11.
(2)用户得到的电功率
P用=P-P损=P(1-4%) =96kW.
基本思路 :
明确输电流程图,明确功率、电压、电流的关系,对应分析好已知要求量,找到破解问题的切入点。
可以说:
“胸中自有模型在,下笔顷刻破千题”
高压直流输电更能减小损耗,我国走在世界前列
课堂小结
一个模型
两个损失
三个回路
三个关系
功率损失:P损=I2R线=U线2/R线=(P/U)2R线
电压损失:U损=IR线=(P/U)R线
一个输电模型:
三个回路:发电机升压变压器初线圈回路,升压变压器次线圈、输电线、降压变压器初线圈回路,降压变压器次线圈、用户回路。
三个关系:P、U、I关系。