高中物理公开课课件【电能的输送】

二、高压输电的原理
5.大型发电机发出的电压在10kV上下，不符合远距离 输电的要求，如何提高输电电压？ 而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？
在发电机处用升压变压器升高电压，在用户处用降压变压器
降低电压。
远距离输电的原理
r线
r线
小组探究
1、功率P1，P2，ΔP，P3，P4 之间有什么关系呢？ 2、电压U1，U2，ΔU，U3，U4 之间有什么关系呢？ 3、电流I1，I2，I线，I3，I4 之间有什么关系呢？ 4、如何计算损失功率ΔP 呢？ 5、如何计算输电线分得的电压ΔU 呢？
9：什么是电网？采用电网供电的有什么优点？
课堂小结
一、减少电能损失的途径：高压输电 二、远距离输电的原理及各物理量之间的关系
功率损耗： ΔP
P2-P3
电压损耗： Δ U＝I线r＝I2r
作业布置
完成课本50页的课后练习题
பைடு நூலகம்
降压变压器的变压比是多少？
r
输电电压： 由
得：U2 =2000V
输电电流： 由P1=P2=U2I2 得I2=20A
损失功率： ΔP=I22r线=2000W
损失电压 ΔU=Ir线=100V
U3
由U2=ΔU+U3 得U3=1900V
降压比 由
得： =95:11
三、电网供电
8、如果给我们学校供电的只有一个发电机，该发电机发生故 障不能发电，我们还能用电吗？如何解决这个问题呢？
r线
1、功率P1，P2，ΔP，P3，P4 之间有什么关系呢？ 2、电压U1，U2，ΔU，U3，U4 之间有什么关系呢？ 3、电流I1，I2，I线，I3，I牌4 之间有什么关系呢？ 4、如何计算损失功率ΔP 呢？P2-P3 5、如何计算输电线分得的电压ΔU ？
问题导引
6.输电电压是不是越高越好？
不是。
电
r线
用
户
电能的输送
问题导引
电
r线
用
厂
户
1.输送电能的基本要求是什么？
（1）可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。 （2）保质，就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。 （3）经济，是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。
2.为什么输电线上有电能损失？
由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一部 分电能转化为电热而损失掉了。
3. 怎样计算输电线路损失的功率ΔP？
I
PU U
ΔU r线
ΔP
P用
U用
用 户
R用
P=UI U=ΔU+U用 P=ΔP+P用
ΔP= I2r线
一．降低输电损耗的途径
问题导引
ΔP= I2r线
1、降低输电线上损失的电功率有哪些途
径呢？
（1）减小输电线的电阻，（2）减小输电电流。
2、根据电阻定律
，输电长度一定的
7.输电电压和输电线分得的电压是同一个 物理量吗？
输电电压U2 输电线分得电压ΔU
例1、远距离输送一定功率的交变电流， 若输电电压提高到原来的n倍，则下列说
法中正确的是（CD ）
A.输电线上的电流变为原来的n倍
B.输电线上的电压损失变为原来的1/n2
C.输电线上的电功率损失变为原来的1/n2
D.若输电线上的电功率损失不变，输电线
路长度可变为原来的n2倍
例2、发电机的输出功率为40 kW，输出电压为 400 V，用变压比（原、副线圈匝数比）为1:5的 变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5Ω， 到达用户后再用变压器降为220 V，求： （1）画出远距离输电示意图 （2）输电电压是多少？
输电电流是多少？
损失功率是多少？
（3）损失的电压是多少？ 降压变压器的输入电压是多少？
½ 功率减为原来的几分之一？
r 一定，电流I减为原来的一半，线路上损失的 线
功率减为原来的几分之一？
¼
小结： 减小输电电流更为有效
问题导引
4.在输送功率P一定的情况下，如何
减小输电电流呢？
ΔU
I
r线
ΔP
PU U
P用
U用
用 户
R用
结论P：=采U用I高压输ΔP电=是I2减r小线=输(电P线/U上)功2r率线损失 最有效、最经济的措施。
情况下，如何减小电阻呢？
（1）用电阻率较小的材较料 （2）增加导线的横截面积
一．降低输电损耗的途径
（1）用电阻率较小的材料 （2）增加导线的横截面积
铜、铝
问题：可以无限增加横截面积吗？为什么？
问题导引
3.减小电阻和减小输送电流，哪个途径对于 降低输电线路的损耗更为有效？
电流I一定，r 减为原来的一半，线路上损失的 线