人教版物理選修3-2 第5章第5節(jié) 電能的輸送

1、高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件第5章 第五節(jié) 電能的輸送高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件課標(biāo)定位課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解交變電流從變電站到用戶的輸了解交變電流從變電站到用戶的輸電過(guò)程電過(guò)程2知道遠(yuǎn)距離輸電時(shí)輸電線上的損失與哪些因知道遠(yuǎn)距離輸電時(shí)輸電線上的損失與哪些因素有關(guān)，理解高壓輸電的道理素有關(guān)，理解高壓輸電的道理3知道遠(yuǎn)距離輸電線路的基本構(gòu)成，會(huì)對(duì)簡(jiǎn)單知道遠(yuǎn)距離輸電線路的基本構(gòu)成，會(huì)對(duì)簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)距離輸電線路進(jìn)行定量計(jì)算的遠(yuǎn)距離輸電線路進(jìn)行定量計(jì)算重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)：輸電線路中的電壓及功率的計(jì)算輸電線路中的電壓及功率的計(jì)算高中物理選修高中物理選修3-23-

2、2課件課件核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案第五節(jié)電能的輸送第五節(jié)電能的輸送高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、輸送電能的基本要求一、輸送電能的基本要求1可靠：保證供電線路可靠的工作可靠：保證供電線路可靠的工作2保質(zhì)：保證電能的質(zhì)量保質(zhì)：保證電能的質(zhì)量_和和_穩(wěn)穩(wěn)定定3經(jīng)濟(jì)：輸電線路的建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用低，能量損經(jīng)濟(jì)：輸電線路的建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用低，能量損耗少耗少電壓電壓頻率頻率高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件二、降低輸電損耗的兩個(gè)途徑二、降低輸電損耗的兩個(gè)途徑1由于輸電導(dǎo)線有電阻，在輸電過(guò)程

3、中必有一由于輸電導(dǎo)線有電阻，在輸電過(guò)程中必有一部分電能要轉(zhuǎn)化成熱能而損失掉，設(shè)輸電導(dǎo)線中部分電能要轉(zhuǎn)化成熱能而損失掉，設(shè)輸電導(dǎo)線中電流為電流為I，輸電導(dǎo)線的電阻為，輸電導(dǎo)線的電阻為R，則輸電導(dǎo)線上的，則輸電導(dǎo)線上的功率損失為功率損失為P_.I2R高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件電阻電阻電流電流高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件三、電網(wǎng)供電三、電網(wǎng)供電1遠(yuǎn)距離輸電基本原理：在發(fā)電站內(nèi)用遠(yuǎn)距離輸電基本原理：在發(fā)電站內(nèi)用_變壓變壓器器_，然后進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，在用電區(qū)域通過(guò)，然后進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，在用電區(qū)域通過(guò)_變壓器降到所需的電壓變壓器降到所需的電壓2電網(wǎng)：通過(guò)網(wǎng)狀的輸電線、變電

4、站，將許多電電網(wǎng)：通過(guò)網(wǎng)狀的輸電線、變電站，將許多電廠和廣大用戶連接起來(lái)，形成全國(guó)性或地區(qū)性的輸廠和廣大用戶連接起來(lái)，形成全國(guó)性或地區(qū)性的輸電網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)絡(luò)升壓升壓升壓升壓降壓降壓高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件3電網(wǎng)輸電的優(yōu)點(diǎn)電網(wǎng)輸電的優(yōu)點(diǎn)(1)降低一次能源的運(yùn)輸成本，獲得最大經(jīng)濟(jì)效降低一次能源的運(yùn)輸成本，獲得最大經(jīng)濟(jì)效益益(2)減少減少_的風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)劑不同地區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)劑不同地區(qū)_的平衡，保障供電的質(zhì)量的平衡，保障供電的質(zhì)量(3)合理調(diào)度電力，使電力的供應(yīng)更加可靠，質(zhì)量合理調(diào)度電力，使電力的供應(yīng)更加可靠，質(zhì)量更高更高斷電斷電電力供需電力供需高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件

5、一、輸電線上的電壓損失和功率損失一、輸電線上的電壓損失和功率損失1電壓損失電壓損失輸電線始端電壓輸電線始端電壓U與輸電線末端電壓與輸電線末端電壓U的差的差值值UUUIR.核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件特別提醒：特別提醒：(1)輸電電壓是指加在高壓輸電線始端輸電電壓是指加在高壓輸電線始端的電壓的電壓U，損失電壓是指降落在輸電線路上的電壓，損失電壓是指降落在輸電線路上的電壓UIR.(2)輸送功率是指高壓輸電線始端輸出的電功率，輸送功率是指高壓輸電線始端輸出的電功率，損失功率

6、是輸電線上消耗的功率損失功率是輸電線上消耗的功率高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用 (即時(shí)突破，小試牛刀即時(shí)突破，小試牛刀)1在遠(yuǎn)距離輸電中，當(dāng)輸電線的電阻和輸送的在遠(yuǎn)距離輸電中，當(dāng)輸電線的電阻和輸送的電功率不變時(shí)，那么電功率不變時(shí)，那么()A輸電線路上損失的電壓與輸送的電流成正比輸電線路上損失的電壓與輸送的電流成正比B輸電的電壓越高，輸電線路上損失的電壓越輸電的電壓越高，輸電線路上損失的電壓越大大C輸電線路上損失的功率跟輸送電壓的平方成輸電線路上損失的功率跟輸送電壓的平方成反比反比D輸電線路上損失的功率跟輸電線上的電流成輸電線路上損失的功率跟輸電線上的電流成正比正比

7、高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件二、遠(yuǎn)距離輸電的幾個(gè)基本關(guān)系電路二、遠(yuǎn)距離輸電的幾個(gè)基本關(guān)系電路(如圖如圖551所示所示)圖圖551高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件特別提醒：特別提醒：(1)有關(guān)遠(yuǎn)距離輸電的問(wèn)題，應(yīng)首先畫(huà)有關(guān)遠(yuǎn)距離輸電的問(wèn)題，應(yīng)首先畫(huà)出遠(yuǎn)距離輸電的電路圖，并將已知量和待求量寫(xiě)在出遠(yuǎn)距離輸電的電路圖，并將已知量和待求量寫(xiě)在電路圖的相應(yīng)位置電路圖的相應(yīng)位置(2)以變壓器為界將整個(gè)輸電電路劃分為幾個(gè)獨(dú)立以變壓器為界將整個(gè)輸電電路劃分為幾個(gè)獨(dú)立的回路，每個(gè)回路都可以用歐姆定律

8、、串并聯(lián)電路的回路，每個(gè)回路都可以用歐姆定律、串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功、電功率的公式等進(jìn)行計(jì)算，聯(lián)系各的特點(diǎn)和電功、電功率的公式等進(jìn)行計(jì)算，聯(lián)系各回路的橋梁是原、副線圈電壓、電流與匝數(shù)關(guān)系及回路的橋梁是原、副線圈電壓、電流與匝數(shù)關(guān)系及輸入功率和輸出功率的關(guān)系輸入功率和輸出功率的關(guān)系高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用 (即時(shí)突破，小試牛刀即時(shí)突破，小試牛刀)2遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖如圖遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖如圖552所示，所示，若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的是是()圖圖552高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件

9、A升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶用電設(shè)升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶用電設(shè)備消耗的功率無(wú)關(guān)備消耗的功率無(wú)關(guān)B輸電線中的電流只由升壓變壓器原、副線圈輸電線中的電流只由升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定的匝數(shù)比決定C當(dāng)用戶用電器的總電阻減小時(shí)，輸電線上損當(dāng)用戶用電器的總電阻減小時(shí)，輸電線上損失的功率增大失的功率增大D升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓入電壓高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練輸電損耗的計(jì)算輸電損耗的計(jì)算 某變電站用某變電站用11 kV交變電壓輸電，輸送功率交

10、變電壓輸電，輸送功率一定，輸電線的電阻為一定，輸電線的電阻為R.現(xiàn)若用變壓器將電壓升現(xiàn)若用變壓器將電壓升高到高到220 kV送電，下面選項(xiàng)正確的是送電，下面選項(xiàng)正確的是()高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件【答案】【答案】B高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1(2010年高考福建卷年高考福建卷)中國(guó)已投產(chǎn)運(yùn)行中國(guó)已投產(chǎn)運(yùn)行的的1000 kV特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程假設(shè)甲、乙兩地原來(lái)用電工程假設(shè)甲、乙兩地原來(lái)用500 kV的

11、超高壓的超高壓輸電，輸電線上損耗的電功率為輸電，輸電線上損耗的電功率為P.在保持輸送電在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用1000 kV特高壓輸電，若不考慮其他因素的影響，則輸特高壓輸電，若不考慮其他因素的影響，則輸電線上損耗的電功率將變?yōu)殡娋€上損耗的電功率將變?yōu)?)高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件 發(fā)電機(jī)的端電壓為發(fā)電機(jī)的端電壓為220 V，輸出電功率為，輸出電功率為44 kW，輸電導(dǎo)線的電阻為，輸電導(dǎo)線的電阻為0.2 ，如果用初、次級(jí)，如果用初、次級(jí)匝數(shù)之比為匝數(shù)之比為110的升壓變

12、壓器升壓，經(jīng)輸電線的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線后，再用初、次級(jí)匝數(shù)比為后，再用初、次級(jí)匝數(shù)比為101的降壓變壓器的降壓變壓器降壓供給用戶，求用戶得到的電壓和功率降壓供給用戶，求用戶得到的電壓和功率高壓輸電線路的計(jì)算高壓輸電線路的計(jì)算高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件【思路點(diǎn)撥】【思路點(diǎn)撥】熟練掌握遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中的電熟練掌握遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中的電壓關(guān)系、電流關(guān)系與功率關(guān)系是解決這類(lèi)問(wèn)題的壓關(guān)系、電流關(guān)系與功率關(guān)系是解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵關(guān)鍵高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件【答案】【答案】219

13、.6 V4.392104 W【規(guī)律總結(jié)】【規(guī)律總結(jié)】解決這類(lèi)問(wèn)題，無(wú)論是否要求畫(huà)解決這類(lèi)問(wèn)題，無(wú)論是否要求畫(huà)出輸電過(guò)程示意圖，都要首先畫(huà)出示意圖，標(biāo)明出輸電過(guò)程示意圖，都要首先畫(huà)出示意圖，標(biāo)明相關(guān)物理量，這樣能幫助理清物理量間的關(guān)系，相關(guān)物理量，這樣能幫助理清物理量間的關(guān)系，以防出錯(cuò)以防出錯(cuò)高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2(2010年高考浙江卷年高考浙江卷)某水電站，用總某水電站，用總電阻為電阻為2.5 的輸電線輸電給的輸電線輸電給500 km外的用戶，其外的用戶，其輸出電功率是輸出電功率是3106 kW.現(xiàn)用現(xiàn)用500 kV電壓輸電，則電壓輸電，則下列說(shuō)法正確的