课件5.5 电能输送-高中物理选修3-2【一滴水】新课标版人教版

5.5《电能输送》 教 学 目 标 （一）知识与技能 1．知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。 2．知道降低输电损耗的两个途径。 3．了解电网供电的优点和意义。 （二）过程与方法 通过思考、讨论、阅读，培养学生阅读、分析、综合和应用能力 （三）情感、态度与价值观 1．培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。 2．介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情。 教学重点 找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少功率与电压损失。 教学难点 理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU。 教学方法 自学讨论法、阅读法、讲解法。 教学手段 多媒体课件 三峡水电站 用户 输送电能的基本要求应当是： 可靠、保质 、经济 一、输电线上的功率损失 １．设输电电流为I，输电线电阻为R，则输电线上的功率损失为： 教师应自己做演示实验 * 2．减少输电线上功率损失的方法 （1）减小输电线的电阻R ①减小输电线长度L：由于输电距离一定，所以在实际中不可能用减小L来减小R． 　②减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料． 　③增大导线的横截面积S，这要多消耗金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难． * （2）减小输电电流 I 　①减小输送功率P ： 由于电站的装机容量一定，因此电站向外输送的电功率是一定的，即在实际中不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损失． 　　　 * ②提高输电电压U ： 在输送功率P 一定，输电线电阻R一定的条件下，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1/n2倍． 　　采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有效、最经济的措施． P = P’ + P 功率关系 R 用户 P’ ΔP P I 电站 二、输电线路上的电压损失 １．电压损失：输电线路始端电压U跟末端电压U’的差值，称为输电线路上的电压损失，U ＝ U －U’ ，如图所示： U’ ΔU U I 电站 R 用户 2．造成电压损失的因素 （1）输电线电阻造成电压损失 U＝IR． （2）输电线感抗和容抗造成电压损失． 3．减小输电线路上电压损失的方法 （1）减小输电线电阻R 　　对高压输电线路效果不佳． （2）减小输电电流I 　　　在输送电功率不变的前提下，提高输电电压是有效的措施． 　　 三、交流高压输电的基本环节 发电站 升压变压器 高压输电 降压变压器 用户 1.输送功率为100kW 以下， 距离为几百米以内，一般采用220V 的电压送电 。这就是通常用的 低压线路。 2.输送功率为几千kW 到 几万kW，距离为几十km到上百km, 一般采用35kV 或110kV 的电压送电。这就是所谓 高压输 电。 3.如果输送功率为10 万kW 以上，距离为几百km，就必须采用220kV 甚至更高的电压送电。这就是所谓 超高压输电。 ● 目前我国远距离送电采用的电压有110kV、220kV 和330kV, 在少数地区已开始采用500kV的超高压送电。 ● 目前世界上正在试验的最高输电电压是1150kV。 ● 大型发电机发出的电压，等级有 10.5kV、13.8kV、15.75kV、18.0kV。 U0 R R0 U2 U1 U3 ΔU I1 电路图 例：发电机输出电压220V ，输出功率44kW， 每条输电线电阻0.2Ω，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1：10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路，后经10：1的降压变压器降压后供给用户， 则用户得到的电压和电功率各是多少？ 140V, 28KW 219.2V, 43.84KW 思考：有一台内阻为1Ω的发电机，供给一所学校照明电路，如图，升压变压器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线总阻为R=4Ω，全校共22个班，每班有“220V,40w”的灯6盏，若要保证全部电灯正常发光，讨论：1）发电机的输出功率多大？ 2）发电机的电动势多大？3）输电效率是多少？4）若使用灯数减半并正常发光，发电机的输出功率是否减半？ 2008年初湖南电网遭遇50年来最重冰灾 2008年初湖南电网遭遇50年来最重冰灾 小结： 输电导线上功率损失P＝I2R ，电压损失U＝IR. 提高输电电压是减小功率损失和电压损失的有效途径． 电网输电 　　两种办法： １．减少输电线的电阻。R=ρL/S ２．减小输电线中的电流，提高