【创新设计】-2014学年高中物理鲁科版选修3-2第4章4-3电能的远距离传输1.ppt

自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【创新设计】2013-2014学年高中物理鲁科版选修3-2第4章4-3电能的远距离传输1 Four short words sum up what has lifted most successful Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more. individuals above the crowd: a little bit more. -author -author -date-date自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练电压电压 频率频率 电阻电阻 自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练升压升压 自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练断电断电 电力供需电力供需 整流器整流器 逆变器逆变器 自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练一、远距离输电损耗的产生及减损方法一、远距离输电损耗的产生及减损方法1输电导线上的功率损失输电导线上的功率损失(1)损失功率计算：设输电电流为损失功率计算：设输电电流为I，输电线电阻为，输电线电阻为R，则输，则输电线上的功率损失为电线上的功率损失为PI2R(2)减小输电线上功率损失的方法减小输电线上功率损失的方法自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练2输电线上的电压损失输电线上的电压损失(1)电压损失电压损失U输电线路始端电压输电线路始端电压U跟末端电压跟末端电压U的差值，称为输电线路的差值，称为输电线路上的电压损失，上的电压损失，UUU，如图，如图432所示所示自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练(2)造成电压损失的因素造成电压损失的因素输电线电阻造成电压损失输电线电阻造成电压损失输电线的感抗和容抗造成电压损失输电线的感抗和容抗造成电压损失注注高中阶段在计算时只考虑输电线电阻所造成的电压损高中阶段在计算时只考虑输电线电阻所造成的电压损失失减小输电线路上电压损失的方法减小输电线路上电压损失的方法减小输电线电阻减小输电线电阻R用增大输电导线的横截面积来减小电阻对低压照明电路有用增大输电导线的横截面积来减小电阻对低压照明电路有效，对高压输电线路效果不佳效，对高压输电线路效果不佳自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练减小输电电流减小输电电流I在输送电功率不变的前提下，提高输电电压是有效的措在输送电功率不变的前提下，提高输电电压是有效的措施施高压输电既能减小功率损失，又能减小电压损失，但在实高压输电既能减小功率损失，又能减小电压损失，但在实际输送电能时，还需综合考虑各种因素，依照不同的情况，选际输送电能时，还需综合考虑各种因素，依照不同的情况，选择合适的输电电压择合适的输电电压自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练二、远距离输电的流程及基本关系二、远距离输电的流程及基本关系1输电线路的构成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，用电器由发电机、升压变压器、输电导线、降压变压器，用电器构成如图构成如图433所示，由于发电机本身的输出电压不可能很所示，由于发电机本身的输出电压不可能很高，所以采用高压输电时，在发电站内需用升压变压器升压后高，所以采用高压输电时，在发电站内需用升压变压器升压后再由输电线输出，到用电区再用降压变压器降到用户所需的电再由输电线输出，到用电区再用降压变压器降到用户所需的电压压自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练2电网供电电网供电(1)电网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，形成全国性或地区性的输电网络，这就是电网起来，形成全国性或地区性的输电网络，这就是电网(2)优点优点经济经济便于使用大容量发电机组，降低运输成本；便于使用大容量发电机组，降低运输成本；保质保质减少断电风险，调剂供需平衡；减少断电风险，调剂供需平衡；可靠可靠根据不同根据不同“电源电源”的特点，合理调度电力的特点，合理调度电力自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练3远距离输电的基本关系远距离输电的基本关系自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练三、高压直流输电三、高压直流输电1高压直流输电高压直流输电(1)高压直流输电系统主要由整流站、直流线路和逆变站三高压直流输电系统主要由整流站、直流线路和逆变站三部分组成部分组成(2)高压直流输电系统原理图高压直流输电系统原理图(如图如图434所示所示)自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【典例【典例1】 在远距离输电时，输送的电功率为在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压，输电电压为为U，所用导线的电阻率为，所用导线的电阻率为，横截面积为，横截面积为S，总长度为，总长度为l，输电，输电线损失的功率为线损失的功率为P，用户得到的功率为，用户得到的功率为P，则下列关系式正确，则下列关系式正确的是的是()自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案BD自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【典例【典例2】 发电机的端电压为发电机的端电压为220 V，输出功率，输出功率44 kW，输，输电导线的电阻为电导线的电阻为0.2 ，如果用初、次级线圈匝数之比为，如果用初、次级线圈匝数之比为1 10的的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级线圈匝数比为升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级线圈匝数比为10 1的降压变压器降压供给用户的降压变压器降压供给用户(1)画出全过程的线路示意图；画出全过程的线路示意图；(2)求用户得到的电压和功率；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，求用户得到的电压和功若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率率思路点拨思路点拨画好电路图，将各物理量在图上标准确，然后画好电路图，将各物理量在图上标准确，然后理解各物理量之间的关系理解各物理量之间的关系自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练解析解析(1)示意图如下图所示示意图如下图所示自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案见解析见解析借题发挥借题发挥处理远距离输电问题，首先要画出输电线路示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其次解题时要抓“两头两头”电源、用电器要注意电源、用电器要注意“中间中间一条线一条线”输电线，以变压器为界将整个输电电路划分为几个输电线，以变压器为界将整个输电电路划分为几个独立的回路以变压器为联系的纽带将独立的回路以变压器为联系的纽带将“两头两头”与中间与中间“输电输电线线”联系起来，抓住联系起来，抓住P入入P出出，利用变压比、变流比等规律进行，利用变压比、变流比等规律进行分析与计算分析与计算自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【变式【变式2】 某小水电站发电机输出的电功率为某小水电站发电机输出的电功率为100 kW，输，输出电压出电压250 V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8 ，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%.用户获得用户获得220 V电压，求应选用匝数比多大的升压变压器和降电压，求应选用匝数比多大的升压变压器和降压变压器？压变压器？自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练电能输送中电压损失和电功率损失的计算电能输送中电压损失和电功率损失的计算1在电能输送过程中，若输送的电功率一定、输电线电阻在电能输送过程中，若输送的电功率一定、输电线电阻一定，则在输电线上损耗的电功率一定，则在输电线上损耗的电功率()A和输送电线上电压的平方成反比和输送电线上电压的平方成反比B和输送电流的平方成反比和输送电流的平方成反比C和输送电线上的电压降的平方成正比和输送电线上的电压降的平方成正比D和输送电流的平方成正比和输送电流的平方成正比自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练2远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压升高为远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压升高为原来的原来的n倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是(不不考虑电抗产生的损失考虑电抗产生的损失)()自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案BC自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练远距离输电的电路分析与计算远距离输电的电路分析与计算3在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失有一个坑口电站，输送的电功率为失有一个坑口电站，输送的电功率为P500 kW，当使用，当使用U5 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电度表一昼夜示数相差4 800度度求：求：(1)这时的输电效率这时的输电效率和输电线的总电阻和输电线的总电阻r.(2)若想使输电效率提高到若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电？站应使用多高的电压向外输电？自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案(1)60%20 (2)22.4 kV