3.4 电能输送 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

新课引入 秦山核电站 三峡水电站 内蒙古光伏发电站 新疆风力发电站 1.发电的地方： 2.用电的地方： 大多在我国中西部 用电量大的城市大多在东部沿海 北京 上海 青岛 广州 利用清洁能源建立的发电站，大多分布在我国中西部地区，而用电量大的城市大多在东部沿海地区，所以才有了西电东送的重大能源战略，促进电力资源的合理配置和优化，推动清洁能源的发展，对保障国家能源安全和实现可持续发展具有重要意义。 2 第4节 电能的输送 第三章 人教版 高中选择性必修第二册 公主岭市第三中学校 物理组 马魁芳 3 考点要求 考题统计 考情分析 远距离输电 2023年天津卷第6题2023年北京卷第7题2023年山东卷第7题 高考对变压器和远距离输电的考查较为频繁，大多以选择题中出现，题目难度要求大多不是太高，较为基础。 考情分析 降低输电损耗的两个途径 02 远距离输电的电路分析 03 输送电能的基本要求 01 电网供电 04 CONTENTS 目录 输送电能的基本要求 PART 01 6 电能输送要求：可靠、保质、经济 可靠：保证供电线路可靠工作，少出故障 保质：保证电能的质量——电压、频率稳定 经济：输电线路建造和运行费用低，电能损耗少 如何减少电能的损耗？ 输送电能的基本要求 在座的每一位同学，都是电力资源的需求者、使用者，那么你能不能结合你的生活实践，以及课前预习，来回答这个问题，输送电能有哪些要求? 7 降低输电损耗的两个途径 PART 02 8 设输电电流为 I，输电线的电阻为 r，其示意图如下图： I r 发电站 r为输电线的等效总电阻 U Uˊ 用户 P Pˊ 输电线上的功率损失为 降低功率损失有哪些途径？ 电能损失的原因 ＝I2r 根据电阻定律， L ：输电距离一定  ：选用电阻率小的金属材料 S ：适当增大导线的横截面积 减小输电线的电阻 银的电阻率最小，但价格昂贵 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。 弊端？ 工程技术要兼顾科学技术、经济等多种因素， 鉴于目前情况，通过降低电阻来减小线损的话，已经无太大空间 展望未来，国内首个公里级高温超导电缆工程 已经在上海全线贯通了 但是他所需要的成本是比较高的 因为他需要用液氮来进行冷却 倘若有一天高温超导材料普遍使用 那么通过降低电阻来减小能耗的话 一定是最佳方案 咱们讨论完减 小电阻之后 那我们看第二种方案 10 (2)提高输电电压U ：由 可知在输送功率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 倍。 (1)减小输送功率P (2)提高输电电压U 采用高压输电是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。 (1)减小输送功率P：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的。 减小输电线的电流 12 减小输电线的电流 是不是输电电压越高越好? 电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。还有对电线绝缘的要求就越高，不经济。所以要综合考虑各种因素。 13 2.降低输电损耗的两个途径 减小输电线的电阻 通过提高输电压U( ) ＝I2r (多选) 特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低.我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术.假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP，到达B处时电压下降了ΔU.在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV特高压输电.输电线上损耗的电功率变为ΔP′，到达B处时电压下降了ΔU′.不考虑其他因素的影响，则（ ） 例2 大展身手 AD (2020·全国卷Ⅱ) 例4 大展身手 BC 远距离输电的电路分析 PART 03 18 功率关系： 电压关系： 电流关系： I2＝I3＝I线 升压变压器 降压变压器 1.输送过程及基本关系式 2.输电线路功率损失的计算方法 1.首先应画出远距离输电的电路图(如图)，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置. 3.解决远距离高压输电问题的基本方法 功率关系： 电压关系： 电流关系： I2＝I3＝I线 升压变压器 降压变压器 2.理清三个回路： 一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为500 kW，升压变压器原线圈两端的电压为500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶5，两变压器间输电线的总电阻为1.5 Ω，降压变压器的输出电压为220 V，变压器均为理想变压器，求： (1)升压变压器副线圈两端的电压； 大展身手 (