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《2020版高中物理第五章交变电流5电能的输送课件新人教版选修3_2.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、5电能的输送1.降低输电损耗的两个途径:(1)输送电能的基本要求:(2)降低输电损耗的两个途径:①输电线上的功率损失:ΔP=___,I为输电电流,R为输电线的电阻。②降低输电损耗的两个途径。a.减小输电线的_____:在输电距离一定的情况下,为了减小_____,应当选用_________的金属材料,还要尽可能增加导线的_________。I2R电阻电阻电阻率小横截面积b.减小输电导线中的_____:为减小输电_____,同时又要保证向用户提供一定的电功率,就要提高输电_____。电流电流电压2.电网供电:(1)远距
2、离输电的基本原理:在发电站内用_____变压器_____,然后进行远距离输电,在用电区域通过_____变压器降到所需的电压。(2)电网:通过网状的输电线、_______,将许多电厂和广大用户连接起来,形成全国性或地区性的输电_____。升压升压降压变电站网络(3)电网输电的优点:①降低一次能源的运输成本,获得最大经济效益。②减小_____的风险,调节不同地区电力供求的平衡,保障供电的质量。③合理调度电力,使_____的供应更加可靠,质量更高。断电电力主题一 降低输电损耗的两个途径【问题探究】在如图所示的输电示意图中
3、,假设两条输电线的总电阻为R,输送的功率为P,发电厂输出的电压为U,送电电流为I。试结合上述情景,讨论下列问题:(1)减少输电线上的功率损失的途径有:________________________________。(2)减少输电线上的功率损失为什么要依靠高压输电?减小导线的电阻R、减小输电电流I提示:①电阻R=ρ告诉我们,在输电距离l一定、选用电阻率ρ较小的铜或铝作导线后,必须增大导线的横截面积。但这样会耗费大量的金属材料,输电线太重给架设带来困难。②在线路和输送功率P不变时,P=UI告诉我们提高输电电压可大大减
4、少功率损失。(3)什么是输电线路上的电压损失?怎样减少电压损失?提示:输电线路始端电压U与末端电压U′的差值ΔU=U-U′,称为输电线路上的电压损失,也就是输电线上的电势降落,即ΔU=IR。减小电阻、提高输电电压就能减小输电电流,从而可以减小输电线路上电压损失。(4)“提高电压,降低电流”与欧姆定律矛盾吗?提示:不矛盾。欧姆定律是对纯电阻元件而成立的定律,而“提高电压,降低电流”是从输送角度,由P=IU,且在P一定的条件下得出的结论,两者没有联系。【探究总结】降低输电损耗的方法减小输电线路上功率损失的方法主要有两种
5、:(1)减小输电线的电阻R,根据R=ρ·可知:①减小输电线长度l:由于输电距离一定,所以在实际中不可能用减小l来减小R。②减小电阻率ρ:目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料。③增大导线的横截面积S:这要耗费更多金属材料,增加成本,同时给输电线的架设带来很大的困难。(2)减小输电电流I,根据I=可知: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。②提高输电电压U: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,据P损=()2·R知,输电线上的功率损耗将降为原来的。故采用
6、高压输电是减小输电线上功率损耗最有效、最经济的措施。【拓展延伸】输电导线损失电压的计算误区在已知输电电压U和导线电阻R的情况下,不能用I=计算输电电流,因为导线电阻R上的电压不是输电电压U。同样原因,也不能够用ΔP=计算输电导线上的功率损失。【典例示范】(2018·江苏高考)采用220kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的,输电电压应变为()A.55kVB.110kVC.440kVD.880kV【解题指南】解答本题把握一个要点:输电线上损耗功率:P损=I2r=()2r(其中U
7、为输送电压)【解析】选C。输电线上损耗的功率P损=I2r=()2r,为使输电线上损耗的功率减小为原来的,电流I要减小为原来的,当输送功率一定时,输电电压要升高为原来的2倍,选项C正确。【探究训练】1.如图为远距离的简化电路图。发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为I2。则()A.用户端的电压为B.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为rD.输电线路上损失的电功率为I1U【解题指南】解答本题应注
8、意以下三点:(1)理想变压器的输入功率由输出功率决定。(2)远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关。(3)整个过程中的功率、电压关系,理想变压器电压和匝数关系。【解析】选A。由于输电线与用户间连有一理想变压器,设用户端的电压是U2,则U1I1=U2I2,得U2=,故A正确;发电厂的输出电压是U,所以输电线上的电压降不可能是U,故B错误;等效总电阻是
