3.4 电能的输送 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

第四节 电能的输送 第三章 交变电流 1 学习目标 1 新课讲解 3 新课导入 2 经典例题 4 课堂练习 5 本课小结 6 目录 2 学习目标 1.知道远距离输电时通常采用高压输电的原因 2.知道电能输送过程中有功率损失和电压损失，理解降低这两种损失的途径 3.了解远距离输电过程，能够画出远距离输电过程的示意图，并能根据示意图进行简单的计算 4.了解电网供电的优点和意义 3 第一节 新课引入 4 新课导入 核能 水能 太阳能和风能 转化为 转化为 转化为 电能 转化为电能的其他能源大多采集于偏僻地带，那么又是如何将电能传输给用户的呢？ 5 新课导入 直接通过导线将发电站的电能传输给用户？那么变电站在电路输送时又起到了什么作用？ 高压高架电线 变电站 6 电能输送的基本条件？ （1）可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障 （2）保质：保证电能的质量——电压和频率稳定 （3）经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少 思考 思考 如何降低电能损耗？ 导线的热损耗 7 第二节 降低输电损耗的 基本途径 8 在发电站与用户之间，直接使用导线相连能否进行电能的输送？ 直接使用导线将电源与用电设备连接起来，设备可以运行，也就可以进行电能的输送。 发电站 用户 r I U1 U2 Ur U1=Ur+U2 导线过长时 （即远距离的电能输送） Ur 过大 U2 减小 影响用户端用电 9 思考 怎样减少输电线路的发热功率？减少输电线路的分压？ 发电站 用户 r I U1 U2 根据 ，可以计算输电线路上的发热功率 r ↓（减半） P ↓ （减半） I ↓（减半） P ↓↓（减为原来的四分之一） 减少输电电流可以更有效的降低输电线路的损耗 10 降低输电损耗的基本途径——减少输电电流 减少输电电流 增大输电电线的电阻值 选择电阻率小 的导线 增加输电导线的长度 增大导线的横截面积 银导线 价格昂贵 导线距离取决于输电距离 导线质量增大 架设困难 11 降低输电损耗的基本途径——减少输电电流 减少输电电流 提高输电电压值 发电站 变电站 输电导线 变压器 产生电能 提高或降低输电电压值 输送电能 将电压转换为用户电压 12 设计高压输电的电路图 13 第三节 电网供电 14 电网供电 15 电网供电 电网供电的优越性： （1）采用电网供电，能降低能源 的运输成本，获得最大的经济效益 （2）电网可以减小断电的风险， 调剂不同地区电力供需的平衡 （3）使用电网，可以根据火电、水电、核电的特点，合理地调度电力，这就使得电力的供应更加可靠，质量更高 16 经典例题 1.远距离输电采用高压输电的主要原因是( ) D A.为了加快输送电能的速度 B.为了使用户得到高压电 C.为了使输电过程更加安全 D.为了减少输电线路上电能的损失 17 答案：D 解析：远距离输电中导线中有电能损失，根据 可知，减小输电电流可减小功率损失，而根据 可知，在输送电功率一定时采用高压输电可减小输电电流，从而减少输电线路上电能的损失。A.为了加快输送电能的速度，与结论不相符，选项A错误；B.为了使用户得到高压电，与结论不相符，选项B错误；C.为了使输电过程更加安全，与结论不相符，选项C错误；D.为了减少输电线路上电能的损失，与结论不相符，选项D正确； 18 2.我国1100 kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是( ) A.送电端先升压再整流 B.用户端先降压再变交流 C.1100 kV是指交流电的最大值 D.输电功率由送电端电压决定 A 19 答案：A 解析：由于变压器的工作原理是电磁感应现象，因此升压变压器和降压变压器原线圈两端的电压均为交流电压，所以送电端先升压再整流，用户端先变交流再降压，A正确，B错误；1100 kV指的是交流电的有效值，C错误；由远距离输电的原理可知，输电功率由用户端决定，D错误。 20 3.如图所示为远距离输电线路的示意图，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是( ) D A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B.输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D.当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大 21 答案：D 解析：A.由于发动机的输出电压不变即升压变压器的原线圈电压不变，当用户用电设备消耗功率变化时，变压器的输出功率变化，导致输电线上的电流变化，因此升压变压器的原线圈中的电流将发生变化，故A错误； B.输电线上的电