【创新设计】2013-2014学年高中物理鲁科版选修3-2第4课4-3电能的远距离传输.ppt

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1、【创新新设计】2013-2014学年高中学年高中物理物理鲁科版科版选修修3-2第第4课4-3电能能的的远距离距离传输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1了解了解远远距离距离输电线输电线上的能量上的能量损损失与哪些因素有关失与哪些因素有关2应应用用理理想想变变压压器器，电电路路知知识识对对简简单单的的远远距距离离输输电电线线路路进进行定量行定量计计算算3了了解解交交变变电电流流从从变变电电站站到到用用户户的的输输电电过过程程及及电电网网设设计计4了解高了解高压压直流直流输电输电的原理的原理自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例

2、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 频频率率 电电阻阻 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升压压 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断断电电 电电力供需力供需 整流器整流器 逆逆变变器器 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、一、远远距离距离输电损输电损耗的耗的产产生及减生及减损损方法方法1

3、输电导线上的功率损失输电导线上的功率损失(1)损损失失功功率率计计算算：设设输输电电电电流流为为I，输输电电线线电电阻阻为为R，则则输电线输电线上的功率上的功率损损失失为为PI2R(2)减小减小输电线输电线上功率上功率损损失的方法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)电压损电压损失失U输输电电线线路路始始端端电电压压U跟跟末末端端电电压压U的的差差值值，称称为为输输电电线线路上的路上的电压损电压损失，失，UUU，如，如图图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

4、页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练(2)造成造成电压损电压损失的因素失的因素输电线电输电线电阻造成阻造成电压损电压损失失输电线输电线的感抗和容抗造成的感抗和容抗造成电压损电压损失失注注高高中中阶阶段段在在计计算算时时只只考考虑虑输输电电线线电电阻阻所所造造成成的的电电压压损失损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用用增增大大输输电电导导线线的的横横截截面面积积来来减减小小电电阻阻对对低低压压照照明明电电路路有效，对高压输电线路效果不佳有效，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

5、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在在输输送送电电功功率率不不变变的的前前提提下下，提提高高输输电电电电压压是是有有效效的的措措施施高高压压输输电电既既能能减减小小功功率率损损失失，又又能能减减小小电电压压损损失失，但但在在实实际际输输送送电电能能时时，还还需需综综合合考考虑虑各各种种因因素素，依依照照不不同同的的情情况况，选择合适的输电电压选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由发发电电机机、升升压压变变压压

6、器器、输输电电导导线线、降降压压变变压压器器，用用电电器器构构成成如如图图433所所示示，由由于于发发电电机机本本身身的的输输出出电电压压不不可可能能很很高高，所所以以采采用用高高压压输输电电时时，在在发发电电站站内内需需用用升升压压变变压压器器升升压压后后再再由由输输电电线线输输出出，到到用用电电区区再再用用降降压压变变压压器器降降到到用用户户所所需需的的电压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2电网供电电网供电(1)电电网网通通过过网网状状的的输输电电线线、变变电电站站，将将许许多多电电厂厂和和广广大大用用户户连连接起来，形成

7、全国性或地区性的接起来，形成全国性或地区性的输电输电网网络络，这这就是就是电电网网(2)优优点点经济经济便于使用大容量便于使用大容量发电发电机机组组，降低运，降低运输输成本；成本；保保质质减少断减少断电风险电风险，调剂调剂供需平衡；供需平衡；可靠可靠根据不同根据不同“电电源源”的特点，合理的特点，合理调调度度电电力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

8、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)高高压压直直流流输输电电系系统统主主要要由由整整流流站站、直直流流线线路路和和逆逆变变站站三部分三部分组组成成(2)高高压压直流直流输电输电系系统统原理原理图图(如如图图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教材资料分析教材资料分析迷你实验室迷你实验室模拟远距离输电模拟远距离输电请请准准备备低低压压交交流流电电源源，

9、可可拆拆变变压压器器2台台(B1升升压压，B2降降压压)，演演示示用用交交流流电电流流表表2只只，电电阻阻(10，1 A)4只只，小小灯灯泡泡(68 A,0.15 A)2只，灯座只，灯座2套，套，导线导线若干等若干等按按图图424所所示示连连接接好好电电路路接接通通电电源源，可可观观察察到到低低压压输输电电线线末末端端的的灯灯泡泡L1发发光光很很弱弱，而而高高压压输输电电线线末末端端的的灯灯泡泡L2发发光光正正常常说说明明用用_输输电电时时，在在线线路路上上的的_和和_损损失都失都较较小小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

10、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点点拨拨低低压压输输电电时时L1发发光光很很弱弱，说说明明线线路路上上的的电电压压损损失失较较大大，小小灯灯泡泡L1两两端端的的电电压压较较小小，且且小小灯灯泡泡L1得得到到的的功功率率较较小小，即即线线路路上上损损失失的的功功率率较较大大L2发发光光正正常常，说说明明用用高高压压输输电电时时，在线路上的电压和功率损失都较小在线路上的电压和功率损失都较小若若读读出出两两电电流流表表的的示示数数分分别别为为I1和和I2，则则低低压压输输电电电电路路损失电压损失电压U12I1R.L1两端电压两端电压U1U0U1U

11、0I12R，高压输电升压后电压为高压输电升压后电压为U1，由理想变压器：，由理想变压器：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【典典例例1】在在远远距距离离输输电电时时，输输送送的的电电功功率率为为P，输输电电电电压压为为U，所所用用导导线线的的电电阻阻率率为为，横横截截面面积积为为S，总总长长度度为为l，输输电电线线损损失失的的功功率率为为P，用用户户得得到到的的功功率率为为P，则则下下列列关关系系式式正正确的是确的是()自主学习自主学习名

12、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【典典例例2】发发电电机机的的端端电电压压为为220 V，输输出出功功率率44 kW，输输电电导导线线的的电电阻阻为为0.2，如如果果用用初初、次次级级线线圈圈匝匝数数之之比比为为1 10的的升升压压变变压压器器升升压压，经经输输电电线线后后，再再用用初初、次次级级线线圈圈匝匝数数比比为为10 1的降的降压变压压变压

13、器降器降压压供供给给用用户户(1)画出全画出全过过程的程的线线路示意路示意图图；(2)求用求用户户得到的得到的电压电压和功率；和功率；(3)若若不不经经过过变变压压而而直直接接送送到到用用户户，求求用用户户得得到到的的电电压压和和功率功率思思路路点点拨拨画画好好电电路路图图，将将各各物物理理量量在在图图上上标标准准确确，然然后理解各物理量之间的关系后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

14、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借题题发发挥挥处处理理远远距距离离输输电电问问题题，首首先先要要画画出出输输电电线线路路示意图，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置示意图，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置其其次次解解题题时时要要抓抓“两两头头”电电源源、用用电电器器要要注注意意“中中间间一一条条线线”输输电电线线，以以变变压压器器为为界界将将整整个个输输电电电电路路划划分分为为几几个个独独立立的

15、的回回路路以以变变压压器器为为联联系系的的纽纽带带将将“两两头头”与与中中间间“输输电电线线”联联系系起起来来，抓抓住住P入入P出出，利利用用变变压压比比、变变流流比比等等规规律律进进行行分分析析与计算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【变变式式2】某某小小水水电电站站发发电电机机输输出出的的电电功功率率为为100 kW，输输出出电电压压250 V，现现准准备备向向远远处处输输电电，所所用用输输电电线线的的总总电电阻阻为为8，要要求求输输电电时时在在输输电电线线上上损损失失的的电电功功率率不不超超过过输输送送电电功功率率的的5

16、%.用用户户获获得得220 V电电压压，求求应应选选用用匝匝数数比比多多大大的的升升压压变变压压器器和和降降压变压压变压器？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在在电电能能输输送送过过程程中中，若若输输送送的的电电功功率率一一定定、输输电电线线电电阻一定，则在输电线上损耗的电功率阻一定，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

17、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远远距距离离输输送送一一定定功功率率的的交交变变电电流流，若若输输电电电电压压升升高高为为原原来来的的n倍倍，关关于于输输电电线线上上的的电电压压损损失失和和功功率率损损失失正正确确的的是是(不不考考虑电虑电抗抗产产生的生的损损失失)()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单击此处进入单击此处进入 活页规范训练活页规范训练谢谢！