内容正文:
【学习目标】
1. 通过看图画图让学生知道远距离输电的基本过程。(Ⅰ)
2.通过分析输电线路中电压、电流及电损的关系让学生理解远距离输电的原理。(Ⅱ)
3.让学生感受中国电力事业的巨大成就,增强民族自豪感。
高中物理 粤教2003课标版
选修3-2 第二章 交变电流
为了合理的利用能源,发电站要建在靠近这些能源的地方.而用电的地方却很多,例如:
有的地方离发电站很远,因此需要把电能输送到远方,这就涉及电能的远距离输送问题.
一、远距离输电过程示意图
输电的模型
电源向外输电时,其两端的电压即为输送电压 。
输送电压:
电源对外发出的功率即输送功率。
输送功率:
电 源
用 户
U送
r
输电线
输电线
二、“线损”问题的分析
在输电线上有功率损失,即“线损”问题。
输电线上功率损失的主要原因是由于输电线有电阻,会有一部分电能转化为热能而损失掉。
若输电电流为I,输电线的电阻为r,则功率损失为:
若输送的功率为P,输电电压为U,电线的总长度为L,横截面积为S,电阻率为 ,则功率损失可表示为:
ΔP=I2r
远距离大功率输电面临的最大问题是什么?
思考:
1、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?
讨论与交流:
3、若采用减小导线电阻的方法,在输电线长度一定的情况下,应采用什么措施?
2、降低输电损耗的途径是什么?
讨论与交流:
由ΔP=I2r可知:
可减少功率损失。
减少输电线的电阻
(3)减少材料的电阻率ρ
(1)减少输电线的长度L
(2)增加导线的横截面积S
减少输电线的电流
由 可知:
4、若采用减小导线中电流的方法,又应采用什么措施?
讨论与交流:
减小输送功率P
由 P=IU 可知:
可减小输电电流。
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。
提高输电电压U
想一想:
能否通过减小输送功率来减小输电电流?
把功率为22KW的电能用总电阻为2Ω的导线输送到远方的用户,用220V的电压输电,导线损失的功率为多少?若改用22KV的电压输电,导线损失的功率又为多少?
做一做:
22KV输电,损失的功率为
220V输电,损失的功率为
减小输送电流的方