高二【物理(人教版)】电能的输送-课件

人教版高中物理复习课件电能的输送共38张PPT[可修改版ppt]

△U
I
R
P输
发
电
U输
机
P用=？
用
户
U用=？
三、发现问题
远距离输电时，由于输电线的电阻上的电阻较大，致使输电线上的电压损失和电功率损失较大，大量电能经输电导线以热量的形式散耗在空气中，用户得到的电功率要远小于输送时的电功率，造成了电资源的浪费，输送端用户用电器不能正常工作。
四、分析问题
1、电能主要在哪里损失？
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？
用降压变压器
n3
n4 用
户
p3
p4
U4
n4 n3
U
3
P3 Hale Waihona Puke P4用升压变压器n1
n2
p1
p2
U2
n2 n1
U1
P2=P1
远距离输电流程简图：
I1
I2
I3
I4
P1
P2
请同学们试着分析：
P3
P4
（1）各个功率之间的关系（2）各个电压之间的关系（3）各个电流之间的关系
四、远距离高压输电原理图
I1
n1 n2 I 2
I3 n3 n4
I4
r线
～ U 1 P1
（二）层层设问进行新课
一、提出问题
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

人教版高中物理选修《电能的输送》PPT课件

人教版高中物理选修3-2第五章5.5《电能的输送》P PT课件 (共22张PPT)
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《电能的输送》P PT课件 (共22张PPT)
远距离输电的综合应用问题 1．远距离输电的电路图如图甲所示为远距离输电的简化电路原理图，可以划分为三个回路，如图乙．
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《电能的输送》P PT课件 (共22张PPT)
(1)分析电压损失时注意 U 和 ΔU 的区别：U 是输电电压，ΔU 是输电线上损失的电压．
(2)交流输电时，导线不但有电阻，还有线路的电感、电容产生的感抗和容抗，但高中阶段计算中，可将输电线看作纯电阻电路，ΔU＝Ir、ΔP＝I2r＝ΔUr 2＝ΔUI 等公式都成立．
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小结
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《电能的输送》P PT课件 (共22张PPT)
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作出示意图
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《电能的输送》P PT课件 (共22张PPT)
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《电能的输送》P PT课件 (共22张PPT)
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输电线上的电压损失和功率损失 1．电压损失输电线始端电压 U 与输电线末端电压 U′的差值，即 ΔU＝U－U′＝Ir 2．功率损失远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率可以用下列 3 种方式计算： (1)ΔP＝I2r； (2)ΔP＝IΔU； (3)ΔP＝ΔUr 2.

高二物理课件：第5章第5节《电能的输送》(人教版选修3-2)ppt

P (2)减小输电电流 I，据 I＝ U 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 P2 定的条件下，输电电压提高到原来的 n 倍，据 P 损＝( ) · R U 1 知，输电线上的功率损耗将降为原来的 2. n 根据以上分析知，采用高压输电是减小输电线上功率损耗最有效、最经济的措施．
能力提升 6．(2011年福建厦门)某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供
电．已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝
数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u＝220 2 sin 100πt V，降压变压器的副线圈与阻值R0＝11 Ω的电阻组成
2．输电线路上的电压损失输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压U3比起始端电压要低，这就是输电线路上的电压损失ΔU＝U2－U3对于交流输电线路来说，造成电压损失的原因既有电阻又有感抗和容抗．其中电阻造成的电压损失ΔU＝IR.
3．减小输电线路上的电压损失的方法据ΔU＝IR可知，减小输电线路上电压损失的方法主要
解析：远距离输电过程中的主要能量损耗是输电导线的发
热损耗，由P失＝I2R可以看出，在保证输电功率的前提下有两
种方式可减小输电中的能量损失：一是减少输电线的电阻，由 R＝ρ L 知，A正确．二是减小输电电流，B正确．若输电电压
S
一定，由P＝UI知输送的电功率越大，输电电流越大，则输电
中能量损耗P失＝I2R越大，C错误．在影响高压输电的因素中另一个重要因素是电晕放电引起的电能损耗，在输电电压越高时，电晕放电引起的电能损失越大，D正确．答案：ABD

人教版高二物理选修3-2 第五章：5.5-电能的输送(共26张PPT)

2020/7/11
11
二、输电线路上的电压损失
１．电压损失：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， U ＝ U －U’ ，如图所示： ΔU I
R 电U 站
U’
用户
12
Hale Waihona Puke 2．造成电压损失的因素（1）输电线电阻造成电压损失
U＝IR．
（2）输电线感抗和容抗造成电压损失．
● 大型发电机发出的电压，等级有 10.5kV、13.8kV、 15.75kV、18.0kV。
2020/7/11
20
例：发电机输出电压220V ，输出功率44kW，每条输电线电阻0.2Ω，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1：10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路，后经10：1 的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？
9
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，
输电电流减小到原来的1/n,则输电线上的功率损失降为原来的1/n2倍．
可见，采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有效、最经济的措施．
10
功率关系
I ΔP
电站P
R
P’
用户
P = P’ + P
5
学习重点找出影响远距离输电损失的因素，理解高压输电可减少
功率与电压损失。学习难点
理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压 ΔU。
6
一、输电线上的功率损失
１．设输电电流为I，输电线电阻为R，
则输电线上的功率损失为：
P I 2R
7
2．减少输电线上功率损失的方法（1）减小输电线的电阻R 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．

3.4 电能的输送课件-2023学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

（2）减小输电导线中的电流
途径一：减少输电线的电阻r
L
r
S
①减小材料的电阻率ρ：用铜或铝
②减小输电线的长度L：有很大的局限性
③可适当增大导线横截面积S：有很大的局限性
途径二：减小输电线中的电流 ——提高输送电压U（高压输电）
P=UI
P损=I2r
2
P
变为1/n
P不变，U提高n倍， I降低为1/n，损
10Ω，求：
(3)如果采用4000V电压输电，输电线损失的功率?用户得到的
功率?
(3) 62.5W 9937.5W
提高输电电压, 是减少电能损失的最有效的办法
一般来说，发电厂发出的电只有几千伏，若要进行几千公里
的传输，你能设计出简单的远距离输电电路吗？讨论一下，画出
简单节
(4)若有60 kW分配给生产用电,其余电能用
来照明,那么可装25 W的电灯多少盏?
例4. （多选）如图所示为远距离输电示意图，其中T1、T2为理
想变压器，输电线总电阻可等效为电阻r，灯L1、L2相同且阻值
不变。现保持变压器T1的输入电压不变，滑片P位置不变，当
开关S断开时，灯L1正常发光。则下列说法正确的是（
n3∶n4＝190∶11
D．用户得到的电流I4＝455 A
例2. 学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω，升压变压器匝
数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为
R=4Ω，全校22个教室，每个教室用“220V，40W”的灯6盏，
要求所有灯都正常发光，则：
(1)发电机的输出功率多大？5424W
则
1
1
A．ΔP′＝ ΔP
B．ΔP′＝ ΔP

人教版高中物理选修3-2 电能的输送 PPT课件

解：1、由P=UI 得I=P/U
当U1=5KV时，I1=200A；当U2=50KV时， I2=20A 2、由P损=I2R线，当U=5KV时， P损1=（200）2×10=400KW 当U=50KV时， P损2=（20）2×10=4KW
思考：若输电电压提高100倍，则输送过程中损失的功率变为原来的多少倍？ 1/10000 我国远距离输电采用110KV、220KV、330KV的电压，少数线路已经采用550KV 思考：是不是输电电压越高越好？为什么？不是。电压过高，会增加绝缘有困难，因而架线的费用增加，输电线路还容易向大气放电，增加电能的损失。要综合考虑，选择合适的输电电压。说明：一般大型发电机组发电电压是10KV左右，要先升到110KV、220KV、330KV或550KV后经高压架空线送出。到了用电区，又要遂级把电压降下来。
2 .简单输送电路的计算和步骤
画出供电图
以变压器铁心为界线分出各个回路,各回路可
独立运用欧姆定律分析. 各回路间通过线圈匝数比与电压比和电流比的关系,总功率不变等联系.
达标练习
1．发电厂电机的输出电压为U1,发电厂至学校的的输电导线总电阻为R通过导线的电流为I, 学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的功率可表示为： A．U12/R B．(U1-U2)2/R C ．I 2R D．(U1-U2)I
火力发电站
风力发电站
水利发电站
大亚湾核电站
秦山核电站
三峡水电站
新疆风力发电
而用电的地方却分布很广:
电能的输送示意图
一、电能的输送
1、面临的问题电流流过输电导线时，由于电流的热效应，必然有一部分电能转化成热而损失掉。 2、发热损失电能的计算：P损=I2R 3、减小输电线上电能损失的办法：由热功率计算公式可看出（1）减小输电线的电阻（2）减小输送的电流

高中物理(新人教版)选择性必修2：电能的输送【精品课件】

四、远距离输电原理图
几百千伏
100千伏左右
10千伏左右
10潜伏
输电简易图
220伏
四、远距离输电原理图
I1
I2 U损 P损 I3
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压变压器
降压变压器
功率关系：
P1=P2，P3=P4，P2=P损+P3
I1
I2 U损 P损 I3
电网供电有什么好处？
1、次能源产地使用大容量的发电机组，降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益； 2、可以减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡； 3、可以根据火电、水电、核电的特点，合理地调度电力。
六、输电技术的发展
1882年，爱迪生在美国修建了第一个电力照明系统；每隔3 km 左右就要建立一个发电厂，否则灯泡因电压过低而不能发光；
Pr I 2r 20 2 4 1600 (W) ( 3 ) U用 U Ur 220 80 140(V)
P用 P Pr 4400 1600 2800 (W)
例4、图甲为远距离输电示意图，理想升压变压器原、副线圈匝数比为1∶1000，理想降压变压器原、副线圈匝数比为1 000∶1，输电线的总电阻为1 000 Ω，若升压变压器的输入电压如图乙所示，用户端电压为220 V。下列说法正确的是( B )
P损
=（P）2 U
L S
如何减少电能损失? P损 =I 2R线 (1)减小输电线电阻R
(2)减小输电电流I
途径一、减小输电线电阻R： R L
S
①减小材料的电阻率ρ：用铜或铝 ②减小输电线的长度L：不可行 ③可适当增大导线横截面积S. 有一定限度

电能的输送—人教版高中物理选修课件

1．可靠保证供电线路___正__常___工作。 2．保质保证供电质量——电压和频率要_稳__定_____。 3．经济线路建设和运行的费用低——成本低，能耗_少_____。
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第5章第5节电能的输送—2019-2020人教版高中物理选修3-2课件(共5 3张PPT )
第五章
交变电流
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3-2·
第5章第5节电能的输送—2019-2020人教版高中物理选修3-2课件(共5 3张PPT )
第五章
交变电流
知识点 3 电网供电
1．远距离输电基本原理在发电站内用 __升__压____ 变压器，然后进行远距离输电，在用电区域通过 _降__压_____变压器降到所需的电压。 2．电网通过网状的输电线、__变__电__站___，将许多电厂和广大用户___连__接__起__来____，物形成的全国性或地区性的输电网络。
物理选修人教版
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1
课前预习反馈
2
课内互动探究
3
核心素养提升
4
课堂基础达标
5
课后课时作业
3-2·
第5章第5节电能的输送—2019-2020人教版高中物理选修3-2课件(共5 3张PPT )
第五章
交变电流
物理选修
人教版
第5章第5节电能的输送—2019-2020人教版高中物理选修3-2课件(共5 3张PPT )
新课标导学
物理
选修3-2 ·人教版
第五章
交变电流
第五节电能的输送
3-2·
第五章交变电流
素养目标定位

高二物理人教版选修32同步课件5 电能的输送

(1)升压变压器副线圈两端的电压 U2；
(2)输电线上损耗的电功率 P 损； (3)降压变压器原、副线圈的匝数比 n3:n4.
答案：(1)2500V (2)6000W (3)10:1
解析：(1)因为UU12＝nn12，所以 U2＝nn21U1＝2500V (2)P2＝P1＝50kW 输电线中电流 I2＝UP22＝520500000A＝20A 则 P 损＝I2 2R 线＝202×15W＝6000W
输送电能的基本要求
(1)可靠：保证供电线路正常工作． (2)保质：保证供电质量——电压和频率要稳定． (3)经济：线路建设和运行的费用低 ——能耗少 .
降低输电损耗的两个途径
1.输电线上的功率损失：ΔP＝ I2r ，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 (1)减小输电线的电阻：在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率小的金属材料，还要尽可能增加导线的横截面积． (2)减小输电导线中的电流：为减小输电电流，同时
答案：(1)5424W (2)250V (3)97% (4)不是，减少一半还要多
(2010·北师大附中高二期中)如下图所示，一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率 P1＝50kW，输出电压 U1＝500V，升压变压器原、副线圈匝数比为 n1:n2＝1:5，两个变压器间的输电导线的总电阻 R＝15Ω，降压变压器的输出电压 U4＝ 220V，变压器本身的损耗忽略不计，求：
(2010·北师大附中高二期中)发电机的路端电压为U，经电阻为R的输电线向远方用户供电，发电机的输出功率为P，则( )
A．输电线上的电流为UP B．输电线上的功率损失为UR2 C．用户得到的功率为P－(UP)2R D．用户得到的电压为PUR

3.4电能的输送课件高二下学期物理人教版选择性

P损
I 2r
(P U
)2
r
思考：输电电压是不是越高越好？
我国的输电电压 1. 220V：输送功率为100kW 以下，距离为几百米以内。 2. 35kV或110kV：输送功率为几千kW到几万kW，距离为几十km到上百km。 3. 220kV及以上：输送功率为10万kW 以上，距离为几百km。
远距离高压输电
第三章交变电流
4.电能的输送
理解电能输送时降
了解电网供电和
CONTENT
低损耗的两个途径
教
01
学
输电技术的发展
03
目
标
02
会进行电能输送的相关计算
新课引入
三峡水电站
新疆风力发电
城市
乡村
我国很多发电厂建在能源聚集的西部地区，而用电量大的城市多在东部沿海地区。从发电厂到用电量大的区域的远距离输电中，如何减少电能的损耗？
D．10 kW
解析：节约的电功率即为普通电路输电时损耗的电功率 I＝P/U＝40×103/800 A＝50 A． P线＝I2R＝502×0.4 W＝1 000 W
3．2月初低温雨雪冰冻造成我国东部部分地区停电，为消除高压输电线上的凌
冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，
知能提升
降低输电损耗的两个途径
一
输电线
r
电源
U送
用户
输电线
P损 I 2r
（1）减小输电线电阻
（2）减小输电线中的电流
（1）减小输电线电阻 a. 减小材料的电阻率 ρ
材料银铜铝钨
ρ / (Ω ·m) 1.6×10－8 1.7×10－8 2.9×10－8 5.3×10－8

高中物理人教版《电能的输送》PPT公开课课件

例一小型水电站输出的电功率为11kW，通过输电线
给用户输电，输电线总电阻为4Ω，如果输送电压为 1100V，电输站电输导出线电上压损为失2的20电V压，、如电何功提率高为输多送少电？压呢用？户如得果到用的户电要压得、到电2功20率V是，多如少何？降压呢？
U4Ｖ 0 RP线400W
发电
用
站 U用户106Ｖ 0 P用户10.6kW
小结
1、电能输送的要求（了解） 2、如何减小输电线上功率的损失（理解） 3、输电线路示意图及各物理量之间的关系（掌握）
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户
升压变压器匝数比呢？
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降压变压器
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交流高压输电的基本环节练某小水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V，通过升压变压器升压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端
（1）降压变压器输出电流是多少？输电线上通过的电流是多少？（2）输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出电压是多少？（3）连个变压器的匝数比各是多少？（4）画出输电线路示意图
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用降压变压器吧电压将为220V。