2015-2016学年高中物理5.5电能的输送（问题探究式）同课异构课件新人教版选修.ppt

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1、第五章交变电流学案5电能的输送我们的生活离不开电能思考：什么地方在生产电能呢？三峡水电站建成后，发电机组总功率为1820万千瓦，年发电量为846.8亿千瓦时，将缓解我市的用电紧张问题。三峡水电站向我市供电，怎样将电能输送过来呢？用输电导线将发电机和用电器连接起来一、提出问题发电机我市用户输电导线若教室所有用电器额定总功率为4.4kw，从三峡到我校的输电线上的总电阻为10Ω，发电机功率也为4.4kw，用220v的电压输送，我教室用电器能正常工作吗？二、创设情境P用=？U用=？△U发电机用户P输U输RI观看视频并思考：为什么要进行农网改造呢？三、发现问题用户得到的电功率要远小于输送时的电

2、功率，造成了电资源的浪费，输送端用户用电器不能正常工作。输电线上有电阻四、分析问题1、电能主要在哪里损失？2、损失的电能如何来定量的表示？Q=I2RT△U发电机用户P输U输RI=△U2/RT=△U·I·T热能消耗焦耳定律远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330kV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是()A．可节省输电线的材料B．可根据需要调节交流电的频率C．可减小输电线上的能量损失D．可加快输电的速度1把功率为22KW的电能用总电阻为2Ω的导线输送到远方的用户，用220V的电压输电，导线损失的功率为多少？若改用22KV的电压输电，导线损失的功率又为多少？22KV输

3、电，损失的功率为220V输电，损失的功率为减小输送电流的方法可以通过提高输电电压来实现。总结：2五、探究问题的解决方案目的：减少远距离输电过程中输电导线上的电能的损失？根据Q=I2RT，我们要减少Q。方案一：减少时间T方案二：减少电阻R方案三：减少输电电流I：减少导线电阻，由电阻定律：（1）减小输电线的长度L可行吗？减小输电线的长度L不可行，因为要保证输电距离。（2）减小材料的电阻率ρ。目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线。用电阻率更小的银可以吗？成本太高（3）增加输电线的横截面积又如何呢？增加导线的横截面积，可适当增大横截面积。太粗不可能，既不经济又架设困难。如果电流减少了P损=I2

4、R线，功率损失大大减少U损=IR线，电压损失大大减少方案三：此方案能大大减少输电线上的电压和电功率的损失，又不造成材料的浪费和架线的困难六、方案的实施1．发电机输出功率P一定，如何减少输电线上的电流？发电机输出功率P一定，要减少电流，根据I=P/U，就要提高输电电压，采用高压输电2．如何获得高压来输电呢？3.输送到用户处时，如何使用电器正常工作呢？4.请设计远距离输电的整体流程图？用升压变压器n1n2p1p2P2=P1用降压变压器n3n4p3p4用户远距离输电流程简图：P1P2P3P4I1I2I3I4请同学们试着分析：（1）各个功率之间的关系（2）各个电压之间的关系（3）各个电流之间

5、的关系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。实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。电网供电低压输电线路：输电电压220V------输电功率100kW以下，距离为几百米以内。高压输电线路：输电电压35kV或110kV------输电功率100kW以下，距离为几十千米到上百千米。超高压输电线路：输电电压220kV以上------输电功率10万kW以上，距离为几百千米。电网供电输电过程示意图电网供电采用电网供电的优点：可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成本，获

6、得最大的经济效益。同时，电网可以减少断电的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。电网供电在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大升压变压器原线圈电压不变，变压比不变，故副线圈电压不变，A错误；I＝P/U，U损＝IR线，U3＝U2－U损，因P变大，I变大，所以U损变大，所以降压变压器初级电压U3变小，B错误；P损＝(P/U)2R线，因P变大，所

7、以P损变大，C正确；3某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω.(1)若采用380V输电，求输电线路损耗的功率．(2)若改用5000V高压输电，用户端利用n1∶n2＝22∶1的变压器降压，求用户得到的电压．(1)输电线上的电流为I＝P/U＝52.63A输电线路损耗的功率为P线＝I2R≈16.62kW(2)改用高压输电后，输电线上的电流变为I′＝P/U′＝4A用户端在变压器降压前获得的电压U1＝U－I′R＝4976V根据U1/U2＝n1/n2