高中物理《電能的輸送》人教版選修.ppt

1知道輸電線路上電壓與功率損失的影響因 素及解決辦法。 2結合變壓器的有關知識解決遠距離輸電問 題。,1輸送電能的基本要求 (1)可靠：保證供電線路可靠地工作，少有故障。 (2)保質：保證電能的質量 和 穩(wěn)定。 (3)經(jīng)濟：輸電線路建造和運行的費用低，電能 少。,讀教材填要點,電壓,頻率,損耗,橫截面積,電阻率,輸電電壓,(2)減少輸電導線上的功率損耗，由P損I2R線可知，具體的方法有： 減小輸電導線的 ，如果采用電阻率相同的材料，可加大導線的 (由R )。 提高 ，減小 。 前一種方法的作用十分有限，一般采用后一種方法。,橫截面積,電阻,輸電電壓,輸電電流,3電網(wǎng)供電 (1)遠距離輸電過程：在發(fā)電站內用升壓變壓器升壓，然后進行遠距離輸電，在用電區(qū)域通過降壓變壓器降到所需的電壓。 (2)電網(wǎng)：通過網(wǎng)狀的輸電線、變電站，將許多電廠和廣大用戶連接起來，形成全國性或地區(qū)性的輸電網(wǎng)絡。,(3)電網(wǎng)輸電的優(yōu)點： 降低一次能源的運輸成本，獲得最大經(jīng)濟效益。 減少斷電的風險，調濟不同地區(qū)電力供需的平衡，保障供電的質量。 合理調度電力，使電力的供應更加可靠，質量更高。,試身手夯基礎,1下列關于電能輸送的說法正確的是 ( ) A輸送電能的基本要求是可靠、保質、經(jīng)濟 B減小輸電導線上功率損失的唯一方法是采用高壓 輸電 C減小輸電導線上電壓損失的唯一方法是增大輸電 線的橫截面積 D實際輸電時，要綜合考慮各種因素，如輸電功率 大小、距離遠近、技術和經(jīng)濟條件等,解析：輸送電能的基本要求是可靠、保質、經(jīng)濟。減少輸電線上的功率損失可采用高壓輸電，也可以減小輸電線電阻，即增大導線橫截面積，但不經(jīng)濟。實際輸電時，應綜合考慮各種因素。 答案： AD,2遠距離輸送交流電都采用高壓輸電，我國西北電網(wǎng)正在 建設750 kV輸電線路，采用高壓輸電的優(yōu)點是 ( ) A可節(jié)省輸電線的材料 B可根據(jù)需要調節(jié)交流電的頻率 C可減少輸電線上的能量損失 D可加快輸電的速度,答案：AC,3遠距離輸送一定功率的交變電流時，若將輸送電壓提高 到原來的n倍，則輸送電流將為原來的_，輸電線上損失的電壓為原來電壓損失的_，輸電線上損失的功率為原來功率損失的_。,4用電壓U和KU分別輸送相同電功率，且在輸電線上損失 的功率相同， 導線長度和材料也相同，此兩種情況下導線橫截面積之比為_。,答案：K21,1某發(fā)電站的輸出功率為104 kW，輸出電壓為4 kV，通過理想變壓器升壓后向80 km遠處用戶供電。已知輸電線 的電阻率為 2.4108 m，導線橫截面積為1.5104m2，輸電線路損失的功率為輸出功率的4%，求： (1)升壓變壓器的輸出電壓； (2)輸電線路上的電壓損失。,思路點撥 輸電電流是關聯(lián)量。由PI2R與已知量P(4%P)相關聯(lián)，由PUI與要求量輸出電壓相關聯(lián)，由UIR與要求量損失電壓相關聯(lián)。,答案 (1)80 kV (2)3.2 kV,解決輸電過程中的幾個功率問題時，關鍵是注意對“輸送”、“損失”的理解，注意公式中各物理量的“同體性”“同時性”特點，如P與I、U、R對應；P與I、U對應。,2分析思路和分析方法 (1)電路被劃分為幾個獨立的回路，在每個回路中，變壓器的原線圈是回路的用電器，而相應的副線圈是下一個回路的電源，每個回路均可以應用閉合電路歐姆定律和串、并聯(lián)電路規(guī)律，而變壓器的電壓、電流、功率關系是聯(lián)系不同回路的橋梁。 第一個回路：P1U1I1,第二個回路： a電流關系：I2I線I3 b電壓關系：U2UU3 c功率關系：P2PP3 P3U3I3 P2U2I2 第三個回路：P4U4I4,名師點睛 (1)發(fā)電站的輸送功率取決于用戶和線路消耗的總功率，不是由發(fā)電站輸出的功率決定用戶和線路消耗的功率。 (2)計算變壓器的匝數(shù)比，可利用變壓比計算，也可利用電流比計算，采用哪種方法，應通過分析已知條件確定。,2某校備用交流發(fā)電機的內阻為r1 ，升壓變壓器匝數(shù)比為14，降壓變壓器的匝數(shù)比為41，輸電線的總電阻為R4 ，全校22個教室，每個教室用“220 V 40 W”的燈12盞。要求在應急情況下，每個教室只開6盞燈，各燈都正常發(fā)光，則： (1)發(fā)電機的輸出功率多大？ (2)發(fā)電機的電動勢多大？ (3)輸電線上損耗的電功率多大？,思路點撥 解答本題時應注意以下兩個方面： (1)升壓變壓器的輸出電壓與降壓變壓器的輸入電壓的關系。 (2)發(fā)電機的輸出功率與用戶得到的功率的關系。,所以發(fā)電機輸出功率為 P出U1I122624 W5 424 W。 (2)由閉合電路歐姆定律，發(fā)電機的電動勢 EU1I1r(226241) V250 V。 (3)輸電線上損耗的電功率 PRIR624 W144 W。 答案 (1)5 424 W (2)250 V (3)144 W,處理遠距離高壓輸電問題時，首先要根據(jù)具體問題正確畫出輸電線路示意圖，解題時要抓住發(fā)電機和用電器的連接線路，研究兩只變壓器的兩次電壓變換、電流變換，再根據(jù)電壓、電流及理想變壓器輸入、輸出功率關系和能量守恒定律依次求解。,1減小遠距離輸電過程中的電壓損失和功率損失，可采取的