人教版高中物理选修(3-2)第5章第6讲《电能的输送》ppt课件

（1）一昼夜输送电能E＝Pt＝12 000度 终点得到的电能E′＝7 200度
(2) P 损＝PU2·R 线∝U12， 现在要求 P 损′＝P·2％＝10 kW，
η ＝ E′/ E ＝60% P损＝4800KW损＝I2R线
原来 P 损＝2 200 kW， 计算可得输电电压应调节为 U′＝22.4 kV.
课堂讲义
电能的输送
一、降低输电损耗的两个途径 1．输电导线上的功率损失
(1)损失功率计算：设输电电流为I，输电线电阻为R线，则输电线上的功 率损失为Δ P＝I2R线
(2)减小输电线上功率损失的方法． ①减小输电线的电阻 R 线：由 R 线＝ρLS得，要减小 R 线，在 L 保持 不变的情况下，可以减小 ρ，增大 S. ②减小输电电流 I：由 P＝UI 得，在输送功率一定的情况下，提 高输电电压，即可减小输电电流．
(3)处理远距离输电问题．
首先要画出输电线路示意图，并将已知量和待求量写在电路图的相 应位置．
其次解题时要抓“两头”——电源、用电器．要注意“中间一条 线”——输电线，以变压器为界将整个输电电路划分为三个独立的回 路．以变压器为联系的纽带将“两头”与中间“输电线”联系起来， 利用能量守恒、变压比、变流比等规律进行分析与计算．
一、降低输电损耗的两个途径
1.故障 电压 频率 电能
2.I2R线 电阻率小
增加
电流 提高
二、电网供电
1．升压变压器 3．运输成本
降压变压器
质量
可靠
想一想 在图中，甲同学说U2＝I2R线，乙同学说 P2＝I22R线．他们的说法对吗？正确关系是什么？
答案 都不对，I2R 线是输电线上损失的电压，I22R 线是输电线上 损失的功率，正确关系是 U2＝I2R 线＋U3，P2＝I22R 线＋P3.
课堂讲义
电能的输送
例2 发电站通过升压变压器，输电 导线和降压变压器把电能输送到用 户(升压变压器和降压变压器都可视 为理想变压器)，若发电机的输出功 率是100 kw，输出电压是250 V，升 压变压器的原副线圈的匝数比为 1∶25，求： (1)求升压变压器的输出电压和输电 导线中的电流． (2)若输电导线中的电功率损失为输 入功率的4%，求输电导线的总电阻 和降压变压器原线圈两端的电压．
再见
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的 问题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
2．远距离输电的基本关系(如图所示)
(1)功率关系 P1＝P2，P3＝P4，P2＝ΔP＋P3.→能量守恒
(2)电压、电流关系UU21＝nn12＝II12，UU43＝nn34＝II43.→理想变压器
U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线.→串联电路中电压、
电流关系 输电电流：I线＝UP22＝UP33＝U2R－线U3.
(3)则输电电流I＝P/U1＝200 A.
输电线路上的电压损失 ΔU′＝I′R线＝40 V.
所以用户得到的电压 U′2＝U1－ΔU′＝180 V 用户得到的功率为 P＝U′2I＝3.6×104 W.
对点练习
电能的输送
输电线上损耗的问题
1．某发电厂原来用电压为 U1 的交流电输电，后改用变压比为 1∶50 的升压器将电压升高为
给用户．
P 损＝I22R 线＝80 W. U 损＝ΔU＝I2R 线＝4 V.
(1)画出全过程的线路示意图；
U3＝U2－U 损＝2 196 V， I3＝I2＝20 A.
(2)求用户得到的电压和功率； (3)若不经过变压而直接送到用户，
U4＝nn43U3＝＝219.6 V，
I4＝nn43I3＝200 A.
高中物理·选修3-2·人教版
第五章 交变电流
第六讲 电能的输送
目标定位
电能的输送
1 理了解楞远次 距定离律输的电内线容路，的并基应本用构楞成次定律判定感应电流的方向. 2 掌握远距离输电线上的能量损失与哪些因素有关 3 应用理想变压器，电路知识对简单的远距离输电线路进行定量计算
预习导学
电能的输送
(1)对升压变压器，据公式UU21＝nn12， 有 U2＝nn12U1＝215×250 V＝6 250 V I2＝UP22＝PU12＝1600250000 A＝16 A (2)P 损＝I22R 线 P 损＝0.04 P1 所以 R 线＝0.0I422 P1＝15.6 Ω 因为 ΔU＝U2－U3＝I2R 线 所以 U3＝U2－I2R 线＝6 000 V
采用高压输电是减小输电线上功率损失最有效最经济的措施．
课堂讲义
一、降低输电损耗的两个途径 2．输电线上的电压损失
电能的输送
(1)输电线路始端电压 U 跟末端电压 U′的差值，称为输电线路上
的电压损失，ΔU＝U－U′，如图所示，电压损失还可以表示为 ΔU
＝IR 线＝UPR 线．
(2)减少输电线上电压损失的方法．
电路知识
输电导线上损耗的电功率：

ΔP＝ΔUI线＝I2线R线＝UP222R线.

电能的输送
课堂讲义
电能的输送
3．特别强调 (1)升压变压器副线圈的电压不等于降压变压器原线圈的电压，输电线 上的电压损失 ΔU＝I 线 R 线，输电线上的功率损耗 ΔP＝I线2 R 线
(2)输电线的电阻计算时，应注意输电线长度为距离的两倍．
电压为 U2，下列计算输电线功率损耗
的式子中，正确的是( )
A.RU线21
B.
U1－U2 R线
2
C．I2R 线 D．I(U1－U2)
P 损＝I2R 线＝UR线2线＝IU 线 其中 U 线＝U1－U2
课堂讲义
二、远距离输电的输送电路及基本关系
1．输电线路的构成 由发电机、 升压变压器、输电导线、降压变 压器、用电器构成．
的用电器正常工作，则( )
A.nn21＞nn34
B.nn21＜nn34
C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的
输入电压
D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的
输入功率
考虑到电压损失，必须有n2＞n3 n1 n4
考虑到输电线上有电功率损失
对点练习
电能的输送
远距离高压输电的应用
4．在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失．有一个电站， 输送的电功率为P＝500 kW，当使用U＝5 kV的电压输电时，测得安装在 输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800度． 求：(1)这时的输电效率η和输电线的总电阻R线． (2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高 的电压向外输电？
I＝P/U＝6×103 A U损＝IR＝15 kV
超过3×106 kW
U为输电线上损失的电压
对点练习
电能的输送
远距离高压输电的应用
3．某小型水电站的电能输送示意图如图 564
所示，发电机的输出电压为 200 V，输电线总
电阻为 r，升压变压器原副线圈匝数分别为 n1、 n2，降压变压器原副线圈匝数分别为 n3、n4(变 压器均为理想变压器)．要使额定电压为 220 V
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/11
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谢谢欣赏！
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④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、 语文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面 的内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
U2 后输电，输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为 R 线，则下列说法中正确的是( )
A．由公式 I＝UP2可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的510
B．由公式 I＝RU线2可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的 50 倍
C．由公式
P＝
I2R
线可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的2
1 500
D．由公式 P＝RU线22可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的 2 500 倍
由U1：U2＝n1:n2可知，U2＝50 U1
应为损失的电压
B、D选项不正确
对点练习
电能的输送
输电线上损耗的问题
2．某水电站，用总电阻为 2.5 Ω 的输电线输电给 500 km 外的用户，其输出电 功率是 3×106 kW.现用 500 kV 电压输电，则下列说法正确的是( ) A．输电线上输送的电流大小为 2.0×105 A B．输电线上由电阻造成的损失电压为 15 kV C．若改用 5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为 9×108 kW D．输电线上损失的功率为 ΔP＝Ur2，U 为输电电压，r 为输电线的电阻
设输电电压为U，所输送的功率为P
I 线＝UP，所以 ΔP＝I2线R 线＝PU2R2线
可知 ΔP∝U12， 功率损失变为原来的n12 ΔU＝I 线 R 线＝PUR线
可知 ΔU∝U1 电压损失变为原来的n1
课堂讲义
电能的输送
针对训练 发电厂发电机的输出电压
为 U1，发电厂至学校的输电线电阻为
R 线，通过导线的电流为 I，学校输入
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知 识逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。