4.1高压输电原理课件沪科版选修3_2：20张PPT
文档属性
| 名称 | 4.1高压输电原理课件沪科版选修3_2：20张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2018-08-26 20:34:06 | ||
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文档简介
课件20张PPT。3.1 高压输电原理 学习目标
1知道知道电能的优点，知道电能输送的基本过程。
2知道降低输电损耗的两个途径。
3了解电网的结构和功能，知道我国电网的基本特点。 第一课时： （一）引入新课 人们常把各种形式的能先转化为电能再进行传输，是因为电能可以通过电网来传输，那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑哪些因素？高压电网结构怎样它又是怎样工作的？本节课我们就来学习远距离输电的知识，请同学们认真仔细地阅读教材62-65页，思考回答以下问题。（二）思考问题：问题1：输送电能的基本要求是什么？（经济安全）
问题2：远距离大功率输电面临的困难是什么？（输电线有电阻，输电电流较大）
问题3：输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低输电损耗的两个途径是什么？（功率公式）
问题4：如何减小输电线的电阻呢？（电阻定律）
问题5：如何减小输电线中的电流呢？（功率公式）
问题6：以上两个途径中，哪一个对于降低输电线路的损耗更有效？举例说明。
问题7：大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？
?
（三）分析论证（高压输电的原因）设发电机的输出功率为P=UI ①，
功率损失为 ΔP=I22R ②
用户得到的功率为 P用=P-ΔP. ③
由②知，要减小输电线路上的电能损失，既要减小电阻R又要减小电流I ，而输电线路的电阻又不能无限制的减小，所以，减小输电电流对减小输电电能损失更为有效。
由可①知，当P一定时，要减小 电流I，必须增大输电电压U,这就是远距离输电为什么采用高压的原因。
（四）高压交流输电 （五）课堂练习 学生思考完成课本67页1、2、3小题。
(六）课堂小结：
1高压输电原理；
2交流输配电网。（七）作业布置a复习课文；
b思考完成新学案46页填空；
c思考完成新学案47-48页.（普通体育班只完成a、b）
第二课时： 一复习提问：
1为什么远距离输电要采用高压？
2高压电网主要由哪几个环节构成？
二 典例选讲 【例1】（普通班、体育班不讲）某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW，输出电压 250 V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8 Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%，用户获得220 V电压.求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器？（理想变压器）
解析：画出高压输电线路图如图所示
设升压变压器原线圈电流为I1，电压为U1，有U1=250 V，
I1= A=400 A
升压变压器副线圈电流为I2，当输电线上损失功率为输送功率的5%时，有
ΔP=I22r线=5%P
I2 = A=25 A
因此升压变压器的匝数比
降压变压器副线圈中的电流为I4，用户得到的功率P′=P-ΔP=95%P 又P′=U4I4
所以I4 = A=431.8 A.
而降压变压器原线圈电流I3=I2=25 A
所以，降压变压器匝数比 为：
【例2】（普通班、体育班讲）讲解课本案例1（62页） 【例3】某水电站用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，输电总功率为3x106kW。现用500kV电压输电，则下列说法中正确的是（ ）
A输电线上电流为2.0x105A
B输电线上由电阻造成的电压损失为15kV
C若改用5kV的电压输电，则输电线上损失的功率为 9x108Kw
D输电线上损失的功率为ΔP =U2/r,U为电电压，r为输电线的电阻。
三课堂训练 1(多选) 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 C ）
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
2(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输电 电压升高为原来的n倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是（不考虑电抗产生的损失）（ ）
A.功率损失是原来的 ；B. 功率损失是原来的；
C.电压损失是原来的； D. 电压损失是原来的n倍。
3 (多选)“西电东输”进行远距离输电，输送的电功率为P。输送的电压为U。输电线上的电阻率为ρ，导线横截面积为S，导线总长为L，输电线损耗的电功率为P1,用户得到的电功率为P2，则( )
B
4（普通班、体育班不做） 某交流发电机输出功率为5×105 W，输出电压为U=1.0×103 V，假如输电线的总电阻R=10 Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380 V.
（1）画出输电线路的示意图（下图）。（标明各部分的符号）
（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（理想变压器）
四、课堂总结： 通过本节学习，主要学习以下问题：
?
1．降低输电损耗的两个途径：减小线路电阻和减 小输电电流。减小输电电流是最有效的途径。
2.高压输电原理的理解及相关计算。
?
五、作业布置：1、课本P66页， 阅读《信息浏览》（（普、体育班、重点班）
2、(重点班)远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是（ ）
A.输电线上的电压损失跟输电电压成正比
B.输电线上的功率损失跟输电电压成正比
C. 输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比
D．输电线上的功率损失跟输电线上电压损失的平方成反比
?
3. (重点班)通过相同材料的导线向同一用户输送10kV的电功率，若有输送电压为110V和220V两种情况下，导线上损失的电能为2：1.试问：在这两种情况下输电线的横截面积之比是多少？
1知道知道电能的优点，知道电能输送的基本过程。
2知道降低输电损耗的两个途径。
3了解电网的结构和功能，知道我国电网的基本特点。 第一课时： （一）引入新课 人们常把各种形式的能先转化为电能再进行传输，是因为电能可以通过电网来传输，那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑哪些因素？高压电网结构怎样它又是怎样工作的？本节课我们就来学习远距离输电的知识，请同学们认真仔细地阅读教材62-65页，思考回答以下问题。（二）思考问题：问题1：输送电能的基本要求是什么？（经济安全）
问题2：远距离大功率输电面临的困难是什么？（输电线有电阻，输电电流较大）
问题3：输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低输电损耗的两个途径是什么？（功率公式）
问题4：如何减小输电线的电阻呢？（电阻定律）
问题5：如何减小输电线中的电流呢？（功率公式）
问题6：以上两个途径中，哪一个对于降低输电线路的损耗更有效？举例说明。
问题7：大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？
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（三）分析论证（高压输电的原因）设发电机的输出功率为P=UI ①，
功率损失为 ΔP=I22R ②
用户得到的功率为 P用=P-ΔP. ③
由②知，要减小输电线路上的电能损失，既要减小电阻R又要减小电流I ，而输电线路的电阻又不能无限制的减小，所以，减小输电电流对减小输电电能损失更为有效。
由可①知，当P一定时，要减小 电流I，必须增大输电电压U,这就是远距离输电为什么采用高压的原因。
（四）高压交流输电 （五）课堂练习 学生思考完成课本67页1、2、3小题。
(六）课堂小结：
1高压输电原理；
2交流输配电网。（七）作业布置a复习课文；
b思考完成新学案46页填空；
c思考完成新学案47-48页.（普通体育班只完成a、b）
第二课时： 一复习提问：
1为什么远距离输电要采用高压？
2高压电网主要由哪几个环节构成？
二 典例选讲 【例1】（普通班、体育班不讲）某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW，输出电压 250 V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8 Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%，用户获得220 V电压.求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器？（理想变压器）
解析：画出高压输电线路图如图所示
设升压变压器原线圈电流为I1，电压为U1，有U1=250 V，
I1= A=400 A
升压变压器副线圈电流为I2，当输电线上损失功率为输送功率的5%时，有
ΔP=I22r线=5%P
I2 = A=25 A
因此升压变压器的匝数比
降压变压器副线圈中的电流为I4，用户得到的功率P′=P-ΔP=95%P 又P′=U4I4
所以I4 = A=431.8 A.
而降压变压器原线圈电流I3=I2=25 A
所以，降压变压器匝数比 为：
【例2】（普通班、体育班讲）讲解课本案例1（62页） 【例3】某水电站用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，输电总功率为3x106kW。现用500kV电压输电，则下列说法中正确的是（ ）
A输电线上电流为2.0x105A
B输电线上由电阻造成的电压损失为15kV
C若改用5kV的电压输电，则输电线上损失的功率为 9x108Kw
D输电线上损失的功率为ΔP =U2/r,U为电电压，r为输电线的电阻。
三课堂训练 1(多选) 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 C ）
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
2(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输电 电压升高为原来的n倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是（不考虑电抗产生的损失）（ ）
A.功率损失是原来的 ；B. 功率损失是原来的；
C.电压损失是原来的； D. 电压损失是原来的n倍。
3 (多选)“西电东输”进行远距离输电，输送的电功率为P。输送的电压为U。输电线上的电阻率为ρ，导线横截面积为S，导线总长为L，输电线损耗的电功率为P1,用户得到的电功率为P2，则( )
B
4（普通班、体育班不做） 某交流发电机输出功率为5×105 W，输出电压为U=1.0×103 V，假如输电线的总电阻R=10 Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380 V.
（1）画出输电线路的示意图（下图）。（标明各部分的符号）
（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（理想变压器）
四、课堂总结： 通过本节学习，主要学习以下问题：
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1．降低输电损耗的两个途径：减小线路电阻和减 小输电电流。减小输电电流是最有效的途径。
2.高压输电原理的理解及相关计算。
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五、作业布置：1、课本P66页， 阅读《信息浏览》（（普、体育班、重点班）
2、(重点班)远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是（ ）
A.输电线上的电压损失跟输电电压成正比
B.输电线上的功率损失跟输电电压成正比
C. 输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比
D．输电线上的功率损失跟输电线上电压损失的平方成反比
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3. (重点班)通过相同材料的导线向同一用户输送10kV的电功率，若有输送电压为110V和220V两种情况下，导线上损失的电能为2：1.试问：在这两种情况下输电线的横截面积之比是多少？