2024届高考物理一轮复习课件：第四节 远距离输电

第四节 远距离输电 第三章 交变电流 1.降低输电损耗的两个途径 【问题1】如何降低输电过程中能量损耗？ 高压输电线 用户 发电厂 r 发电厂 用户 I U送 P送 U用P用 输送电压: U送 输送功率: P 送 输出电压: U用 输出功率: P用 U损 P损 输电线 1.降低输电损耗的两个途径 【规律探究1】如图所示，假定发电厂输送的电压恒为U送，输送功率恒为P送，两条导线的总电阻是r(在图中把导线电阻集中画为r)，则 （1） 输电线中的电流： （2）线路上损耗的电压： （3）线路上损耗的功率： 降低输电损耗P损的两个途径 ( 1 ) 减小 ( 2 ) 提高输送电压U r 发电厂 用户 I U送 P送 U用P用 U损 P损 输电线 1.降低输电损耗的两个途径 【例1—课本P84】如图所示是远距离交流输电的简化示意图.其中发电厂的输出电压是U，两条输电线的等效总电阻为r，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I2. （1）用户两端的电压是多少? （2）理想变压器的输入功率是多少? （3）输电线上损耗的电功率和电压分别是多少? 1.降低输电损耗的两个途径 【例2】如果用220V和11KV两种电压来输电，设输送的电功率、输电线上的功率损失、导线的长度和电阻率都相同，求导线的横截面积之比。 【例3】中国已投产运行的1 000 kV特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，不考虑其他因素的影响．则 A．输电电流变为原来的2倍 B．输电线上降落的电压将变为原来的2倍 C．输电线上降落的电压将变为原来的1/2 D．输电线上损耗的电功率将变为原来的1/2 1.降低输电损耗的两个途径 1月3日星期一物理作业（远距离输电第1课时） 作业范围：《三维设计》P102—103 全部 P104—素养训练1、3 P106—思维建模2、3 P111—创新应用1 P112—2、4 《课时跟踪检测》P171—2、3、4、6、7 P172—10 上交时间：晚修结束后上交（只收三维设计） 2.高压交流输电 发电厂 用户 降压变压器 升压变压器 高压输电线 U1 U4 U2 U3 R用 I2 F I1 I3 I4 n1 n2 n3 n4 P1 P2 P3 P4 U损 P损 R线 电源回路 输送回路 用户回路 远距离输电路图 2.高压交流输电 ①功率关系： ③输电线电流： U1 U4 U2 U3 R用 I2 F I1 I3 I4 n1 n2 n3 n4 P1 P2 P3 P4 U损 P损 R线 电源回路 输送回路 用户回路 ②电压和电流关系： ④输电线上损耗的电功率： 2.高压交流输电 【例4】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，输电线的总电阻为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在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： （1）降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多少？ （2）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？ （3）两个变压器的匝数比各应等于多少？ 2.高压交流输电 【观察实验】设发电厂输出的电压一定，当用电进入高峰时，用户的用电器增多，相当R用减小，分析 （1）输电线消耗的功率P损如何变化； （2）升压变压器的输入电压U1、输出电压U2和输入功率P1如何变化； （3）降压变压器的输入电压U3、输出电压U4和输入功率P3如何变化 。 U1 U4 U2 U3 R用 I2 F I1 I3 I4 n1 n2 n3 n4 P1 P2 P3 P4 U损 P损 R线 电源回路 输送回路 用户回路 2.高压交流输电 【例5】设发电厂输出的电压一定，当用电进入高峰时，用户的用电器增多，观察灯泡亮度变化. 2.高压交流输电 【例5】设发电厂输出的电压一定，当用电进入高峰时，用户的用电器增多，相当R用减小，分析 （1）降压变压器的输出电压I4 、电线消耗的功率P损如何变化； （2）升压变压器的输入电压U1、输出电压U2和输入功率P1如何变化； （3）降压变压器的输入电压U3、输出电压U4和输入功率P3如何变化 。 U1 U4 U2 U3 R用 I2 F I1 I3 I4 n1 n2 n3 n4 P1 P2 P3 P4 U损 P损 R线 电源回路 输送回路 用