3.4 电能的输送 课件 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册(共18张PPT)

(课件网) 第三章 交变电流 人教版（2019）选修 第二册 3.4 电能的输送 1.理解输电线上电能的损失与哪些因素有关。 2.理解减小电能损失的两个途径以及高压输电的原理。 3.知道远距离输电的典型电路，并能利用变压器和电路的规律解决实际问题。 4.通过对远距离输电的学习，了解并体会物理学对经济、社会发展的贡献，培养学生的社会责任感。 学习目标 我国很多发电厂建在能源聚集的西部地区，而用电量大的城市多在东部沿海地区。从发电厂到用电量大的区域的远距离输电中，如何减少电能的损耗？ 导入新课 探讨：输电过程中电能的损耗 P= P损 +P用户 U= U损+U用户 P损=I2r线 P用、U用 U损 P损 用户 P、U r线 发电厂～ I 电压损失： 功率损失： U损=Ir线 一、降低输电损耗的两个途径 1.减小输电线电阻 减小材料的电阻率 ρ 思考：减少输电损耗的途径 减小输电线的长度 L（不可行） 输电线太粗弊端： 不经济，架设困难 增大横截面积 S 减小输电线电阻 减小输电线中的电流 途径 2.减小输电线中的电流 减小输送功率（不可行） 提高输电电压 P输=UI 计算： 一水电站输出的电功率为200kW，将电能输送到40km以外的地方。 已知输电线总电阻为0.1Ω，若采用200V的电压输电，导线上损失的电功率占总功率的百分之几？若用2kV的电压输电呢？ P用、U用 U损 P损 用户 P、U r线 发电厂～ I 演示：低压输电 演示：高压输电 结论 减少电能损失的最有效的途径： 当输送功率P、输电线电阻r一定时，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 。 提高输电电压 A．输电线上的电流 B．输电线上的电流 C．输电线电阻上的功率损失 D．输电线上损失的功率 针对练 某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率P0，输电电压为U，输电线的总电阻为R线．则下列说法正确的是 （ ） BC 远距离输电过程示意图 输电的两端———电源和用电器 输电导线 两次电压变换———升压和降压 输电环节分析： 二、高压输电基本环节 功率关系 电压关系 电流关系 P1=P2 P3=P4 P2= P损 +P3 U2= U损+U3 I2= I3 建立模型 I1 P1 U1 U损 P损 U2 P2 I2 U3 I3 P3 U4 I4 P4 用户 发电厂 r线 n1 n2 n4 n3 例题 某个小水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制为5kW（即用户得到的功率为95kW）。 请你设计两个变压器的匝数比。为此，请你计算： ⑴降压变压器输出的电流是多少？输电线上的电流是多少？ ⑵输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？ ⑶两个变压器的匝数比等于多少？ 参考答案：⑴43.18A 25A ⑵200V 4000V ⑶1：16 190：11 ⑴画出供电示意图 ⑵以变压器铁芯为界，分出各回路，各回路独立使用欧姆定律分析 ⑶相邻回路由变压器原理联立。 小结：处理远距离输电问题思路 突破口 I1 P1 U1 U损 P损 U2 P2 I2 U3 I3 P3 U4 I4 P4 用户 发电厂 r线 n1 n2 n4 n3 练习1 小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器T1升压，然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器T2，经降低电压后再输送至各用户。设T1、T2都是理想变压器，那么在用电高峰期，随用电器电功率的增加将导致 （　　） A．升压变压器初级线圈中的电流变小 B．升压变压器次级线圈两端的电压变小 C．高压输电线路的电压损失变大 D．降压变压器次级线圈两端的电压变大 C 解析：从变化点出发，按回路顺序依次行进，回路间由变压器规律联系。 练习2 如图所示为远距离输电示意图，其中T1、T2为理想变压器，输电线电阻可等效为电阻r，灯L1、L ... ...