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(jié)合變壓器的有關(guān)知識解決遠(yuǎn)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(zhì)：保證電能的質(zhì)量 和 穩(wěn)定。 (3)經(jīng)濟(jì)：輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能 少。,讀教材填要點(diǎn),電壓,頻率,損耗,橫截面積,電阻率,輸電電壓,(2)減少輸電導(dǎo)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(dǎo)線的 ，如果采用電阻率相同的材料，可加大導(dǎo)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(yuǎn)距離輸電過程：在發(fā)電站內(nèi)用升壓變壓器升壓，然后進(jìn)行遠(yuǎn)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(luò)。,(3)電網(wǎng)輸電的優(yōu)點(diǎn)： 降低一次能源的運(yùn)輸成本，獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。 減少斷電的風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)濟(jì)不同地區(qū)電力供需的平衡，保障供電的質(zhì)量。 合理調(diào)度電力，使電力的供應(yīng)更加可靠，質(zhì)量更高。,試身手夯基礎(chǔ),1下列關(guān)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(zhì)、經(jīng)濟(jì) B減小輸電導(dǎo)線上功率損失的唯一方法是采用高壓 輸電 C減小輸電導(dǎo)線上電壓損失的唯一方法是增大輸電 線的橫截面積 D實(shí)際輸電時(shí)，要綜合考慮各種因素，如輸電功率 大小、距離遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件等,解析：輸送電能的基本要求是可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。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(dǎo)線橫截面積，但不經(jīng)濟(jì)。實(shí)際輸電時(shí)，應(yīng)綜合考慮各種因素。 答案： AD,2遠(yuǎn)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(shè)750 kV輸電線路，采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是 ( ) A可節(jié)省輸電線的材料 B可根據(jù)需要調(diào)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(yuǎn)距離輸送一定功率的交變電流時(shí)，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(dǎo)線長度和材料也相同，此兩種情況下導(dǎo)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(yuǎn)處用戶供電。已知輸電線 的電阻率為 2.4108 m，導(dǎo)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(diǎn)撥 輸電電流是關(guān)聯(lián)量。由PI2R與已知量P(4%P)相關(guān)聯(lián)，由PUI與要求量輸出電壓相關(guān)聯(lián)，由UIR與要求量損失電壓相關(guān)聯(lián)。,答案 (1)80 kV (2)3.2 kV,解決輸電過程中的幾個(gè)功率問題時(shí)，關(guān)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(shí)性”特點(diǎn)，如P與I、U、R對應(yīng)；P與I、U對應(yīng)。,2分析思路和分析方法 (1)電路被劃分為幾個(gè)獨(dú)立的回路，在每個(gè)回路中，變壓器的原線圈是回路的用電器，而相應(yīng)的副線圈是下一個(gè)回路的電源，每個(gè)回路均可以應(yīng)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(guān)系是聯(lián)系不同回路的橋梁。 第一個(gè)回路：P1U1I1,第二個(gè)回路： a電流關(guān)系：I2I線I3 b電壓關(guān)系：U2UU3 c功率關(guān)系：P2PP3 P3U3I3 P2U2I2 第三個(gè)回路：P4U4I4,名師點(diǎn)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(jì)算變壓器的匝數(shù)比，可利用變壓比計(jì)算，也可利用電流比計(jì)算，采用哪種方法，應(yīng)通過分析已知條件確定。,2某校備用交流發(fā)電機(jī)的內(nèi)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(gè)教室，每個(gè)教室用“220 V 40 W”的燈12盞。要求在應(yīng)急情況下，每個(gè)教室只開6盞燈，各燈都正常發(fā)光，則： (1)發(fā)電機(jī)的輸出功率多大？ (2)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢多大？ (3)輸電線上損耗的電功率多大？,思路點(diǎn)撥 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩個(gè)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(guān)系。 (2)發(fā)電機(jī)的輸出功率與用戶得到的功率的關(guān)系。,所以發(fā)電機(jī)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(jī)的電動(dòng)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(yuǎn)距離高壓輸電問題時(shí)，首先要根據(jù)具體問題正確畫出輸電線路示意圖，解題時(shí)要抓住發(fā)電機(jī)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(guān)系和能量守恒定律依次求解。,1減小遠(yuǎn)距離輸電過程中的電壓損失和功率損失，可采取的