3.4 电能的输送-【物理优课PPT】高中物理选择性必修第二册同步PPT课件（人教版2019）

Electric energy transmission 1 知识回顾 理想变压器的规律 以上关系是有效值间的关系，对最大值也适用，但对某时刻的瞬时值其关系不成立。 2 学习目标 学习目标 (1) 了解提高输电电压是降低远距离输电损耗的有效途径，会用相关知识解释实际的输电问题。 (2) 经历建立远距离输电模型的过程，体会建立理想模型的思维方法。 (3) 理解工程技术要兼顾科学、技术、经济等多种因素，知道电网供电是远距离输电的重要发展。 学习重点 高压输电的原理 学习难点 高压输电模型的建立以及各物理量之间的关系。 3 核心素养目标 物理观念 1.知道远距离输电线上的损失与哪些因素有关 2.知道远距离输电线路的基本构成，掌握输电线上的功率损失和电压损失的计算 科学思维 掌握高压输电原理及减少输电线上功率损失的方法 科学探究 探究电压损失、功率损失的关系 科学态度与责任 让学生体会高压输电知识在实际问题中的应用 4 为什么要输送电能？ 输送 用电量大的城市 秦山核电站 内蒙古准格尔热电厂 三峡水电站 达板城风力发电站 发电厂（多建在能源聚集的地方） 5 远距离输电过程 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？ 6 怎样输送电能？ 运煤火车 发电厂 用户 用导线连接 优 7 新课引入 怎样输送电能？ 其他形式的能量 把各种 比如： 发电站 热能 核能 风能 水流能 太阳能 化学能 学校 工厂 普通用户 再输送给 电能在从发电站传输给用户的过程中要考虑什么问题？要注意什么？ 电能 8 目录 CONTENTS 输送电能的基本要求 01 降低输电损耗的两个途径 02 电能输送的基本模型 03 电网供电 04 输送电能的基本要求是什么？ 可靠 保证供电线路可靠地工作，故障少。 保质 保证电能的质量——电压和频率稳定 各种用电设备都是按照一定的工作电压设计的，电压过低或过高，用电器都不能正常工作，甚至会造成损坏。使用交流的用电器还要求频率稳定。 经济 输电线路建造和运行费用低，电能损耗少。 10 　　美国发明家威斯汀豪斯 组建了自己的电气公司，致力于推广交流输电。 交流直流输电之争 　 1882年爱迪生电气照明公司在伦敦建立了第一座发电站，安装了三台110伏“巨汉”号直流发电机，这是爱迪生于1880年研制的，这种发电机可以为1500个16瓦的白炽灯供电。 VS 11 什么可能导致电能的损耗？ 发电厂 用户 13 什么可能导致电能的损耗？ 14 什么导致电能的损耗？ 发电厂 用户 I r 输电线上的功率损失是多少？ 15 目录 CONTENTS 输送电能的基本要求 01 降低输电损耗的两个途径 02 电能输送的基本模型 03 电网供电 04 新课引入 怎样输送电能？ ②损失功率： 或 △ △ ①损失电压： 或 △ △ 任何输电线都有电阻，存在功率损失。 设输电电流为I，输电线电阻为R，则输电线上的功率和电压为： U △U ~ U＇ P R线 △P 发电厂 P＇ 用电设备 I 易错点：若每根电线的电阻为r ,则输电线的总电阻是R线 = 2r 17 新课引入 怎样输送电能？ U △U ~ U＇ P R △P 发电厂 P＇ 用电设备 I 特别提醒： (1)输送功率是指高压输电线起始端输出的功率，损失功率是输电线上消耗的功率。 (2)无论从减少输电线路上的功率损失，还是减少电压损失来看，都要求提高输电电压，以减小输电电流。 (3)发电站的输送功率取决于用户消耗的功率，不是由发电站输出的功率决定用户和线路消耗的功率。 18 降低输电损耗的两个途径 途径 1 减小输电线的电阻 途径 2 减小输电导线中的电流 19 降低输电损耗的两个途径 （1）减小输电线的电阻 根据电阻定律，  ：选用电阻率小的金属材料 L ：输电距离一定 S ：适当增大导线的横截面积 20 降低输电损耗的两个途径 减小输电导线上的电功率损失，有哪些途径？ 减少输电线上功率损失的方法 1.减小输电线的电阻 R ( ) （1）减小电阻率 ：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料。（银的电阻率最小，但价格昂贵） （2）适当增大导线的横截面积 S，但横截面积 S 太大要多耗费金属材料，增加成本，同时给架线带来很大困难。 （3）减小输电线的长度 L，不可行，因为要保证输电距离。 (ΔP=I2R) 21 降低输电损耗的两个途径 怎样减小远距离输电过程中的 电能损耗 ？ 22 降低输电损耗的两个途径 算一算 把功率为 200kW 的电能用铝线送到 10km 外的地方，如果用 220V 的电压输电，并且使功率损失为输送功率的 10%，铝线的横截面积应为多大？