课件说明
本课件需要使用‘几何画板’，使用前请先安装‘几何画板’软件，然后，再执行课件。(共31张PPT)
第五章 交变电流
能源丰富有利开发
能源缺乏用电量大
电能的输送是一个理论性和技术性很强的系统工程。
建议：课后自行阅读课本p46-48的材料，了解更多的电能传输知识
输送电能的基本要求：
可靠、保质、经济
可靠：是指保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电
保质：是指保证电能的质量,即电压和频率稳定
经济：是指输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小
1、为什么输电线上有电能损失
由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生热量Q，损失一部分电能，同时输电线上有电压降，故又损失一部分电压.
一、输电线上的功率损失
(1)减小导线电阻
2、如何减少电能损失
(2)减小输电线中的电流
由电阻定律知
(1)减小导线电阻
①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小,但价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.
②减小输电线的长度L不可行,因为要保证输电距离.
③增加导线的横截面积.可适当增大横截面积.太粗不可能,既不经济又架设困难.
方法
(2)减小输电线中的电流
思考与讨论
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1/100,线路上损失的功率减为原来的1/ 在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的1/100,线路上损失的功率减为原来的1/
3.哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效
4.怎样计算用户消耗的功率P
5.在保证用户的电功率的前提下,怎样才能减小输电电流
损
输送
用户
P
P
P
-
=
练习： 输送10kw的电功率，采用400V的电压输电，输电线的总电阻为10Ω，求
(1)输电线中的电流 输电线中损失的电压 用户得到的电压
(1)25A 250V 150V
(2)6250W 3750W
(2)输电线损失的功率 用户得到的功率
(3)如果采用4000V电压输电，输电线损失的功率 用户得到的功率
提高输电电压, 是减少电能损失的最有效的办法
(3) 62.5W 9937.5W
交流高压输电的基本环节
交流高压输电基本环节示意图
1
4
2
2
3
U
U
U
U
R
I
F
用
线
r
I1
I3
I4
n1
n2
n3
n4
P1
P2
P3
P4
升压变压器
降压变压器
二、远距离输电原理图
功率关系：
P1=P2，P3=P4，P2=Pr+P3
电压关系：
1
4
2
2
3
U
U
U
U
R
I
F
用
线
r
I1
I3
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n2
n3
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P1
P2
P3
P4
升压变压器
降压变压器
3
2
4
3
4
3
2
1
2
1
,
,
U
U
U
n
n
U
U
n
n
U
U
r
+
=
=
=
电流关系：
1
4
2
2
3
U
U
U
U
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I
F
用
线
r
I1
I3
I4
n1
n2
n3
n4
P1
P2
P3
P4
升压变压器
降压变压器
1.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电线电阻为R,通过导线的电流为I,学校输入电压为U2,下列4个计算输电线损耗的式子中，不正确的是( )
A、 B、
C、 D、
课堂练习
A
远距离输电示意图
是不是输电电压越高越好
电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。
远距离输电
我国常用的远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV的超高压，西北电网达到750kV。
思考
输电线上的电压损失，除了与输电线的电阻有关，还与感抗和容抗有关。当输电线路电压较高、导线截面积较大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。
三、电网供电
采用电网供电的优点：
可以在能源产地使用大容量发电机组,降低一次能源的输送成本,获得最大的经济效益.同时,电网可以减少断电的风险,调剂不同地区电力供需平衡,保障供电质量.
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,形成全国性或地区性的输电网络,这就是电网.
2、一小型发电站通过升压,降压变压器把电能输给用户.已知发电机的输出功率是500kW,端电压为500V,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1.5Ω,降压变压器的输出电压为220V,不计变压器的损耗.求：
(1)升压变压器的副线圈两端电压；
(2)输电导线上的功率损失；
(3)降压变压器原、副线圈的匝数比；
(4)用户得到的功率。
440kW
2500V
60kW
10:1
课堂练习
3、某交流发电机输出功率为5×105 W，输出电压为1.0×103 V，假如输电线的总电阻10Ω，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380 V
(1)画出输电线路的示意图(标明各部分的符号)
1
4
2
2
3
U
U
U
U
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用
线
r
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n1
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升压变压器
降压变压器
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U
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线
r
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n1
n2
n3
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P1
P2
P3
P4
升压变压器
降压变压器
(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少 (使用的是理想变压器)
1:10 25:1
3、某交流发电机输出功率为5×105 W，输出电压为1.0×103 V，假如输电线的总电阻10Ω，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380 V
输送电路的计算步骤
(1)画出供电示意图
(2)以变压器铁心为界,分出各个回路,各回路可独立运用欧姆定律分析.
(3)各回路间通过线圈匝数比与电压比和电流比的关系,总功率不变等联系.
小结
1、学校有一台应急备用发电机,内阻为r=1Ω, 升压变压器匝数比为1:4,降压变压器的匝数比为4:1,输电线的总电阻为R=4Ω,全校22个教室,每个教室用“220V,40W”的灯6盏,要求所有灯都正常发光,则：
(1)发电机的输出功率多大？
(2)发电机的电动势多大？
(3)输电线上损耗的电功率多大？
课后练习
2、在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有一个坑口电站,输送的电功率为P=500kW,当使用U=5kV的电压输电时,测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800度.求：
(1)这时的输电效率η和输电线的总电阻r
(2)若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线,那么电站应使用多高的电压向外输电 几何画板 5.0最强中文版
◢ 作者博客发布页：http://www./article.asp id=142
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几何画板是一个通用的数学、物理教学环境，提供丰富而方便的创造功能使用户可以随
心所欲地编写出自己需要的教学课件。是最出色的教学软件之一。它主要以点、线、圆
为基本元素，通过对这些基本元素的变换、构造、测算、计算、动画、跟踪轨迹等，构
造出其它较为复杂的图形。是数学、物理教学中强有力的工具。本站从网上收集、整理
并制作了此最强版，含近400个课件实例和4份详细的图文教程，整合3D几何画板工具，
弥补了几何画板遇到立体几何问题就无能为力的缺陷，整合几何画板控件以便在幻灯片
里无缝插入几何画板文件。这是一个前所未有的版本，它将是目前网络上可以下载到的
最强的版本。
◢ 本版特色
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- 可选安装几何画板5.0ppt控件和VB6运行环境，安装后可在PPT无缝插入几何画板文件，
新版控件已解决含画板文件的幻灯片每次运行都要重新插入的问题，更方便更实用了。
经测试，本控件在XP和Windows7系统下，PowerPoint2003、2007、2010里均正常使用；
- 整合常用工具箱，含580个常用工具，并作了分类，用起来很方便；
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- 整合几何画板5.0打包机，GSP画板文件打包后无需安装几何画板即可运行；
- 画板教程、实例目录、打包机的链接可从帮助菜单或开始菜单打开。
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在PowerPoint中无缝插入几何画板文件的方法
1．在PowerPoint2003里单击“视图”→“工具栏”→“控件工具箱”→“其他控件”；
（PowerPoint2007和2010里是“工具”→“控件”→“其它控件”）
2．在“其他控件”中找到“jhhb5.gsp”命令，点击后在幻灯片上绘制该控件。如果要
调节尺寸，可以拖动尺寸柄来调节大小；
3．单击“控件工具箱”上的“属性”按钮，或控件框右键里的“属性”，打开属性对话框；
4．在sfilename中，单击...打开选项卡，选择GSP画板文件，确定。
◢ 注意事项
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“几何画板5.0 最强中文注册版”注册信息：
用户名：thongnong VUAUJR
注册码：D7F674FA
1．解决打开旧版文件或自定义工具时中文乱码的问题：按住Shift键然后点击“编辑”
菜单的最下面“高级参数选项”，打开“系统”选项卡，勾选“对gsp3/4的语言支持”，
并从下拉列表里选择“简体中文”选项，点“确定”后重新运行就不会乱码了。
2．第一次运行程序，然后最大化，关闭后重新运行，会记忆自动最大化。
3．使用自定义工具：第一次使用需要选择一下工具目录Tool Folder(在安装目录里)。
方法：点击左侧工具栏最下面的图标（自定义工具），然后点击“选择工具文件夹...”，
找到安装目录里的Tool Folder目录（如默认C:\Program Files\Sketchpad5\Tool Folder），
最后点击“选择”，稍等片刻就可以了。
◢ 新版特性
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1．增强的表现力：
(1)点有四种大小尺寸供选择，对线或是轨迹等路径可选的有四种宽度和四种模式的任
意组合；
(2)可以通过标记工具创建角标记，标记相等的角度或是直角，以及通过角标识进行角
度测算；
(3)可以通过标记工具创建记号来识别路径，标记相等的线段或是相互平行的线；
(4)根据自己的喜好，创建显示多边形的框架，或者隐藏多边形内部；
(5)能对图片、内部或轨迹以及他们的迭代进行透明度的设定；
(6)函数显示的方式可选择y=、f(x)=等，可以通过选择>编辑|设定|文本设定新函数的
默认显示方式，或是通过使用计算器的方程弹出菜单选择；
(7)以弧度作为单位时显示角度可以表示为多少分之π或是以小数表示；
(8)通过任意两个点（一个点关联另一个点）自定义一个变换，作为一个范例，几乎可
以将这个变换应用到其他任何对象。
2．操作的便捷：
(1)通过使点更大或更有磁性让点更容易被选取；
(2)使用关联菜单方便地选定特定对象的相关命令，包括更改对象层级、更改参数值、
更改图片透明参数、构造轨迹的分辨率以及更改迭代深度；
(3)计算器中直接通过键盘快捷键创建参数；
(4)参数具有编辑框，可以直接编辑参数数值；
(5)设置参数精确度，并更容易通过键盘增减调整参数；
(6)创建两个单独的按钮 - 一个隐藏按钮和一个显示按钮 - 在按Shift键的同时选择
编辑|动作按钮|隐藏和显示。
3．强大的文本特征
(1)将所创建文件中的标签、数值等热字化，更便捷也更容易将标题的表达数学格式化；
(2)显示的计算、函数和对象的标签统一使用数学排版最常见的斜体；
(3)文本的风格为粗体、斜体或下划线，键盘快捷键Ctrl+B, Ctrl+I, Ctrl+U(Windows)；
(4)使用包括数学符号的Unicode，并能实现多语言标题。对希腊字母等使用快捷方式；
(5)设置默认的文本样式，更容易设置标签、标题、数值、操作按钮、表格以及轴刻度；
(6)附着的文本跟随点一起迭代。
4．更多、更好的工具
(1)使用多边形工具来构建带边线的多边形、不带边界或仅仅有边界的；
(2)使用标记工具绘制角标和刻度线，甚至可以用徒手画来定义一个函数；
(3)使用信息工具显示构件间关系或探索对象的属性；
(4)通过选择恰当的对象作为一个自定义命令工具，然后按住Shift键的同时选择了自
定义工具菜单中的工具；
(5)更容易选择工具文件夹，工具会自动复制。
5．更多、更好的对象
(1)对图片选装、缩放，并能对图片进行自定义变换；
(2)图片可以附加到一个、两个或三个点上，可使一般仿射变换；
(3)通过多边形剪裁图片，只显示图片的特定部分，你可以改变裁剪形状和大小；
(4)使用了高效率图片压缩技术；
(5)构建轨迹上的位点；
(6)构件基于变化参数的轨迹；
(7)运动按钮来改变参数值；
(8)创建声音播放按钮来播放声波函数。
6．更简便、更强大的图形
(1)通过参数变化探究现实函数族图线；
(2)测算出路径或轨迹上点的比值以及构造路径或轨迹上的特定比值的点；
(3)轻松构造线、圆与方程轨迹的交叉点；
(4)使用三角编号的坐标系统；
(5)使用“手写笔”功能或是导入图片来定义一个函数；
(6)按住Shift键的同时选择测量|横坐标和纵可以进行多点坐标的测量；
(7)Graph | Plot Parametric Curve
7．JavaSketchpad
(1)导出画板文件交互式网页文件，纳入更多的功能，包括方程以及方程构造点；
(1)输出网页文件时自动复制文件jsp5.jar。
◢ 版权声明
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几何画板5.0最强中文版由金狐工作室从网上收集、整理并制作，方便板友使用，版权归
原著美国Key Curriculum Press公司所有；收录的相关教程、实例和工具版权归原作者
(李玉强、周光亚、朱俊杰、欧阳耀斌等)所有，打包机和ppt控件由黑天老师精心打造。
◢ 特别感谢
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更新日期: 2010.01.05
