高中物理 第五章 第五节 电能的输送课件 新人教版选修3-2.ppt

电能的输送 一 电能的输送 1 电能输送的优点 一 电能的输送 1 电能输送的优点 方便和节约 是它突出的优点 一 电能的输送 1 电能输送的优点 2 输送电能的基本要求 方便和节约 是它突出的优点 一 电能的输送 1 电能输送的优点 2 输送电能的基本要求 方便和节约 是它突出的优点 可靠 保质 经济 一 电能的输送 1 电能输送的优点 2 输送电能的基本要求 可靠 是指保证供电线路可靠地工作 少有故障和停电 方便和节约 是它突出的优点 可靠 保质 经济 一 电能的输送 1 电能输送的优点 2 输送电能的基本要求 可靠 是指保证供电线路可靠地工作 少有故障和停电 方便和节约 是它突出的优点 保质 就是保证电能的质量 即电压和频率稳定 可靠 保质 经济 一 电能的输送 1 电能输送的优点 2 输送电能的基本要求 可靠 是指保证供电线路可靠地工作 少有故障和停电 方便和节约 是它突出的优点 保质 就是保证电能的质量 即电压和频率稳定 经济 是指输电线路建造和运行的费用低 电能损耗小 可靠 保质 经济 一 电能的输送 2008年初湖南电网遭遇50年来最重冰灾 2008年初湖南电网遭遇50年来最重冰灾 二 输电的模型 二 输电的模型 怎样才能将电能由发电厂输送到用户呢 思考 二 输电的模型 怎样才能将电能由发电厂输送到用户呢 思考 二 输电的模型 怎样才能将电能由发电厂输送到用户呢 思考 输送电压 二 输电的模型 怎样才能将电能由发电厂输送到用户呢 思考 电源向外输电时 其两端的电压即为输送电压 输送电压 二 输电的模型 怎样才能将电能由发电厂输送到用户呢 思考 电源向外输电时 其两端的电压即为输送电压 输送电压 输送功率 二 输电的模型 怎样才能将电能由发电厂输送到用户呢 思考 电源向外输电时 其两端的电压即为输送电压 输送电压 电源对外发出的功率即输送功率 输送功率 三 降低能耗的两个途径 远距离大功率输电面临的困难是什么 思考 三 降低能耗的两个途径 远距离大功率输电面临的困难是什么 思考 在输电线上有功率损失 三 降低能耗的两个途径 远距离大功率输电面临的困难是什么 思考 在输电线上有功率损失 1 输电线上功率损失的原因是什么 功率损失的表达式是什么 讨论与交流 三 降低能耗的两个途径 远距离大功率输电面临的困难是什么 思考 在输电线上有功率损失 1 输电线上功率损失的原因是什么 功率损失的表达式是什么 讨论与交流 输电线上功率损失的主要原因是由于输电线有电阻 会有一部分电能转化为热能而损失掉 三 降低能耗的两个途径 远距离大功率输电面临的困难是什么 思考 在输电线上有功率损失 1 输电线上功率损失的原因是什么 功率损失的表达式是什么 讨论与交流 输电线上功率损失的主要原因是由于输电线有电阻 会有一部分电能转化为热能而损失掉 若输电电流为I 输电线的电阻为r 则功率损失为 P I2r 三 降低能耗的两个途径 若输送的功率为P 输电电压为U 电线的总长度为L 横截面积为S 电阻率为 则功率损失可表示为 若输送的功率为P 输电电压为U 电线的总长度为L 横截面积为S 电阻率为 则功率损失可表示为 讨论与交流 2 降低输电损耗的途径是什么 讨论与交流 2 降低输电损耗的途径是什么 讨论与交流 由 P I2r可知 2 降低输电损耗的途径是什么 讨论与交流 由 P I2r可知 减少输电线的电阻 2 降低输电损耗的途径是什么 讨论与交流 由 P I2r可知 减少输电线的电阻 减少输电线的电流 2 降低输电损耗的途径是什么 讨论与交流 由 P I2r可知 可减少功率损失 减少输电线的电阻 减少输电线的电流 3 若采用减小导线电阻的方法 在输电线长度一定的情况下 应采用什么措施 2 降低输电损耗的途径是什么 讨论与交流 由 P I2r可知 可减少功率损失 减少输电线的电阻 减少输电线的电流 3 若采用减小导线电阻的方法 在输电线长度一定的情况下 应采用什么措施 2 降低输电损耗的途径是什么 讨论与交流 由 P I2r可知 可减少功率损失 减少输电线的电阻 减少输电线的电流 由可知 3 若采用减小导线电阻的方法 在输电线长度一定的情况下 应采用什么措施 2 降低输电损耗的途径是什么 讨论与交流 由 P I2r可知 可减少功率损失 减少输电线的电阻 减少输电线的电流 1 减少输电线的长度L 由可知 3 若采用减小导线电阻的方法 在输电线长度一定的情况下 应采用什么措施 2 降低输电损耗的途径是什么 讨论与交流 由 P I2r可知 可减少功率损失 减少输电线的电阻 减少输电线的电流 1 减少输电线的长度L 2 增加导线的横截面积S 由可知 3 若采用减小导线电阻的方法 在输电线长度一定的情况下 应采用什么措施 2 降低输电损耗的途径是什么 讨论与交流 由 P I2r可知 可减少功率损失 减少输电线的电阻 减少输电线的电流 3 减少材料的电阻率 1 减少输电线的长度L 2 增加导线的横截面积S 由可知 把功率为220KW的电能用铝导线输送到10km以外的地方 要使功率损失为输送功率的10 用220V的电压输电 导线横截面积大约为多少 已知铝的电阻率 2 9 10 8 m 做一做 把功率为220KW的电能用铝导线输送到10km以外的地方 要使功率损失为输送功率的10 用220V的电压输电 导线横截面积大约为多少 已知铝的电阻率 2 9 10 8 m 做一做 S 132cm2 把功率为220KW的电能用铝导线输送到10km以外的地方 要使功率损失为输送功率的10 用220V的电压输电 导线横截面积大约为多少 已知铝的电阻率 2 9 10 8 m 做一做 S 132cm2 在各种金属中银的电阻率最小 但价格昂贵 目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线 导线的横截面积能否无限制地增大 想一想 把功率为220KW的电能用铝导线输送到10km以外的地方 要使功率损失为输送功率的10 用220V的电压输电 导线横截面积大约为多少 已知铝的电阻率 2 9 10 8 m 做一做 S 132cm2 在各种金属中银的电阻率最小 但价格昂贵 目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线 导线的横截面积能否无限制地增大 想一想 不能无限制地增大 因为这样会多耗费金属材料 同时输电线太重不利于架线 4 若采用减小导线中电流的方法 又应采用什么措施 讨论与交流 由P IU可知 4 若采用减小导线中电流的方法 又应采用什么措施 讨论与交流 减小输送功率P 由P IU可知 4 若采用减小导线中电流的方法 又应采用什么措施 讨论与交流 减小输送功率P 由P IU可知 可减小输电电流 4 若采用减小导线中电流的方法 又应采用什么措施 讨论与交流 减小输送功率P 由P IU可知 提高输电电压U 可减小输电电流 4 若采用减小导线中电流的方法 又应采用什么措施 讨论与交流 减小输送功率P 由P IU可知 提高输电电压U 可减小输电电流 想一想 能否通过减小输送功率来减小输电电流 4 若采用减小导线中电流的方法 又应采用什么措施 讨论与交流 减小输送功率P 由P IU可知 提高输电电压U 可减小输电电流 由于电站的装机容量一定 因此电站向外输送的电功率是一定的 即在实际中不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损失 想一想 能否通过减小输送功率来减小输电电流 把功率为22KW的电能用总电阻为2 的导线输送到远方的用户 用220V的电压输电 导线损失的功率为多少 若改用22KV的电压输电 导线损失的功率又为多少 做一做 把功率为22KW的电能用总电阻为2 的导线输送到远方的用户 用220V的电压输电 导线损失的功率为多少 若改用22KV的电压输电 导线损失的功率又为多少 做一做 220V输电 损失的功率为 把功率为22KW的电能用总电阻为2 的导线输送到远方的用户 用220V的电压输电 导线损失的功率为多少 若改用22KV的电压输电 导线损失的功率又为多少 做一做 220V输电 损失的功率为 把功率为22KW的电能用总电阻为2 的导线输送到远方的用户 用220V的电压输电 导线损失的功率为多少 若改用22KV的电压输电 导线损失的功率又为多少 做一做 22KV输电 损失的功率为 220V输电 损失的功率为 把功率为22KW的电能用总电阻为2 的导线输送到远方的用户 用220V的电压输电 导线损失的功率为多少 若改用22KV的电压输电 导线损失的功率又为多少 做一做 22KV输电 损失的功率为 220V输电 损失的功率为 把功率为22KW的电能用总电阻为2 的导线输送到远方的用户 用220V的电压输电 导线损失的功率为多少 若改用22KV的电压输电 导线损失的功率又为多少 做一做 22KV输电 损失的功率为 220V输电 损失的功率为 减小输送电流的方法可以通过提高输电电压来实现 总结 5 哪种途径对于降低输电线路的损耗更有效 举例说明 讨论与交流 5 哪种途径对于降低输电线路的损耗更有效 举例说明 讨论与交流 由 P I2r可知 在输电电流一定的情况下 线路电阻减为原来的一半 线路损耗的功率减为原来的一半 5 哪种途径对于降低输电线路的损耗更有效 举例说明 讨论与交流 由 P I2r可知 在输电电流一定的情况下 线路电阻减为原来的一半 线路损耗的功率减为原来的一半 在线路电阻一定的情况下 电压提高一倍 由P UI可知 线路中电流减为原来的一半 而损耗的功率减为原来的四分之一 5 哪种途径对于降低输电线路的损耗更有效 举例说明 讨论与交流 由 P I2r可知 在输电电流一定的情况下 线路电阻减为原来的一半 线路损耗的功率减为原来的一半 在线路电阻一定的情况下 电压提高一倍 由P UI可知 线路中电流减为原来的一半 而损耗的功率减为原来的四分之一 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 四 输电线上的电压损耗的降低 思考 在输电过程中 电源输送的电压是否全部加在用户上 r 四 输电线上的电压损耗的降低 思考 在输电过程中 电源输送的电压是否全部加在用户上 r 四 输电线上的电压损耗的降低 思考 在输电过程中 电源输送的电压是否全部加在用户上 四 输电线上的电压损耗的降低 思考 在输电过程中 电源输送的电压是否全部加在用户上 造成电压损失的因素 四 输电线上的电压损耗的降低 思考 在输电过程中 电源输送的电压是否全部加在用户上 造成电压损失的因素 1 输电线电阻造成电压损失 四 输电线上的电压损耗的降低 思考 在输电过程中 电源输送的电压是否全部加在用户上 造成电压损失的因素 1 输电线电阻造成电压损失 四 输电线上的电压损耗的降低 思考 在输电过程中 电源输送的电压是否全部加在用户上 造成电压损失的因素 1 输电线电阻造成电压损失 2 输电线的感抗和容抗造成电压损失 四 输电线上的电压损耗的降低 思考 在输电过程中 电源输送的电压是否全部加在用户上 造成电压损失的因素 1 输电线电阻造成电压损失 2 输电线的感抗和容抗造成电压损失 高中阶段计算中只考虑输电线电阻造成的电压损失 如何减小电压损失 保证输电质量呢 讨论与交流 如何减小电压损失 保证输电质量呢 讨论与交流 由可知 如何减小电压损失 保证输电质量呢 讨论与交流 减少输电线的电阻 由可知 如何减小电压损失 保证输电质量呢 讨论与交流 减少输电线的电阻 由可知 可减少电压损失 如何减小电压损失 保证输电质量呢 讨论与交流 减少输电线的电阻 由可知 可减少电压损失 减少输电线的电流 如何减小电压损失 保证输电质量呢 讨论与交流 减少输电线的电阻 由可知 可减少电压损失 减少输电线的电流 采用减小输电线电阻能否有效降低电压损失 想一想 如何减小电压损失 保证输电质量呢 讨论与交流 减少输电线的电阻 由可知 可减少电压损失 减少输电线的电流 采用减小输电线电阻能否有效降低电压损失 想一想 采用增大输电导线的面积来减小电阻 对低压照明电路有效 在高压线路中因感抗 容抗造成的电压损失比电阻造成的还要大 故这种方法对高压输电来说效果不佳 五 高压输电 从上述分析可知 无论是从减小输电线中的功率损失还是减小电压损失方面看 在输电过程中都需要提高电压 减小输电电流 但大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求 怎么办 而到达目的地的电压也不符合用户的要求 怎么办 你能设计一个高压输电模型吗 做一做 五 高压输电 从上述分析可知 无论是从减小输电线中的功率损失还是减小电压损失方面看 在输电过程中都需要提高电压 减小输电电流 但大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求 怎么办 而到达目的地的电压也不符合用户的要求 怎么办 你能设计一个高压输电模型吗 做一做 五 高压输电 从上述分析可知 无论是从减小输电线中的功率损失还是减小电压损失方面看 在输电过程中都需要提高电压 减小输电电流 但大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求 怎么办 而到达目的地的电压也不符合用户的要求 怎么办 你能设计一个高压输电模型吗 做一做 五 高压输电 从上述分析可知 无论是从减小输电线中的功率损失还是减小电压损失方面看 在输电过程中都需要提高电压 减小输电电流 但大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求 怎么办 而到达目的地的电压也不符合用户的要求 怎么办 你能设计一个高压输电模型吗 做一做 交流高压输电的基本环节 发电站 交流高压输电的基本环节 发电站 升压变压器 交流高压输电的基本环节 发电站 升压变压器 高压输电 交流高压输电的基本环节 发电站 升压变压器 高压输电 降压变压器 交流高压输电的基本环节 发电站 升压变压器 高压输电 降压变压器 用户 交流高压输电的基本环节 1 在高压输电三个回路中 各部分的功率 电压和电流关系如何 探究与交流 1 在高压输电三个回路中 各部分的功率 电压和电流关系如何 功率关系 探究与交流 1 在高压输电三个回路中 各部分的功率 电压和电流关系如何 功率关系 探究与交流 1 在高压输电三个回路中 各部分的功率 电压和电流关系如何 功率关系 探究与交流 1 在高压输电三个回路中 各部分的功率 电压和电流关系如何 功率关系 探究与交流 1 在高压输电三个回路中 各部分的功率 电压和电流关系如何 功率关系 电压关系 探究与交流 1 在高压输电三个回路中 各部分的功率 电压和电流关系如何 功率关系 电压关系 探究与交流 1 在高压输电三个回路中 各部分的功率 电压和电流关系如何 功率关系 电压关系 探究与交流 1 在高压输电三个回路中 各部分的功率 电压和电流关系如何 功率关系 电压关系 探究与交流 1 在高压输电三个回路中 各部分的功率 电压和电流关系如何 功率关系 电压关系 电流关系 探究与交流 1 在高压输电三个回路中 各部分的功率 电压和电流关系如何 功率关系 电压关系 电流关系 探究与交流 1 在高压输电三个回路中 各部分的功率 电压和电流关系如何 功率关系 电压关系 电流关系 探究与交流 1 在高压输电三个回路中 各部分的功率 电压和电流关系如何 功率关系 电压关系 电流关系 探究与交流 2 在高压输电模型中 设发电机的输出功率为P 输送电压为U1 输电线的电阻r 升压变压器的原副线圈匝数分别为n1 n2 降压变压器原副线圈分别为n3 n4 你能算出线路中损失的功率和电压吗 用户得到的功率和电压分别是多少 探究与交流 在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中 在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中 在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中 由 在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中 由 在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中 由 输电线上 在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中 由 输电线上 在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中 由 输电线上 用户得到的功率 在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中 由 输电线上 用户得到的功率 损失的电压 损失的电压 损失的电压 损失的电压 讨论与交流 1 根据上述结果高压输电能否真的有效降低能量损耗及电压损耗 讨论与交流 1 根据上述结果高压输电能否真的有效降低能量损耗及电压损耗 2 是不是输电电压越高越好 为什么 讨论与交流 1 根据上述结果高压输电能否真的有效降低能量损耗及电压损耗 2 是不是输电电压越高越好 为什么 讨论与交流 1 由及可知 电压越高 功率和电压损失确实越小 可以有效降低能耗和电压损耗 2 不是 电压越高 对输电线路和变压器的要求越高 建设费用越高 实际输送电能时 要综合考虑 如输送功率的大小 距离的远近 技术和经济要求等 要依照不同情况选择合适的输电电压 远距离输电过程示意图 远距离输电过程示意图 阅读与思考 1 常用的输电模式有几种 各是什么 2 我国远距离输电采用的电压有哪几种 阅读与思考 1 常用的输电模式有几种 各是什么 2 我国远距离输电采用的电压有哪几种 低压输电 输电功率为100kW以下 距离为几百米以内 一般采用220V的电压输电 阅读与思考 1 常用的输电模式有几种 各是什么 2 我国远距离输电采用的电压有哪几种 低压输电 输电功率为100kW以下 距离为几百米以内 一般采用220V的电压输电 高压输电 输电功率为几千千瓦到几万千瓦 距离为几十千米到几百千米 一般采用35kV或110kV的电压输电 超高压输电 输电功率为10万千瓦以上 距离为几百千米 必须采用220kV或更高的电压输电 超高压输电 输电功率为10万千瓦以上 距离为几百千米 必须采用220kV或更高的电压输电 有110kV 220kV 330kV 输电干线采用500kV超高压 西北电网的电压甚至达到750kV 采用电网供电的优点是什么 六 电网供电 阅读与思考 采用电网供电的优点是什么 六 电网供电 阅读与思考 可以在能源产地使用大容量发电机组 降低一次能源的输送成本 获得最大的经济效益 同时 电网可以减少断电的风险 调剂不同地区电力供需平衡 保障供电质量 1 远距离输送交变电流都采用高压输电 我国西北电网正在建设750kV线路 采用高压输电的优点是 A 可节省输电线的铜材料B 可根据需要调节交流电的频率C 可减少输电线上的能量损耗D 可加快输电的速度 课堂练习 1 远距离输送交变电流都采用高压输电 我国西北电网正在建设750kV线路 采用高压输电的优点是 A 可节省输电线的铜材料B 可根据需要调节交流电的频率C 可减少输电线上的能量损耗D 可加快输电的速度 C 课堂练习 2 在远距离输电过程中 为减少输电线路上的电能损失 可采用的最佳方法是 A 使输电线粗一些B 减短输电线长度C 减少通电时间D 采用高压输电 课堂练习 2 在远距离输电过程中 为减少输电线路上的电能损失 可采用的最佳方法是 A 使输电线粗一些B 减短输电线长度C 减少通电时间D 采用高压输电 D 课堂练习 3 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 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 n2C 输电线上的电功率损失变为原来的1 nD 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 课堂练习 3 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 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 n2C 输电线上的电功率损失变为原来的1 nD 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 D 课堂练习 4 下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中 正确的是 A 因为热功率 所以应降低输送电压 增大输电导线电阻 才能减小输电导线上的热损耗 B 因为热功率P IU 所以应采用低电压 小电流输电 才能减小输电导线上的热损耗 C 因为热功率P I2R 所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗 D 以上说法均不正确 课堂练习 4 下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中 正确的是 A 因为热功率 所以应降低输送电压 增大输电导线电阻 才能减小输电导线上的热损耗 B 因为热功率P IU 所以应采用低电压 小电流输电 才能减小输电导线上的热损耗 C 因为热功率P I2R 所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗 D 以上说法均不正确 C 课堂练习 5 发电厂发电机的输出电压为U1 发电厂至学校的输电导线的总电阻为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 B C I2RD I U1 U2 课堂练习 5 发电厂发电机的输出电压为U1 发电厂至学校的输电导线的总电阻为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 BCD A B C I2RD I U1 U2 课堂练习 6 某交流发电机输出功率为5 105W 输出电压为U 1 0 103V 假如输电线的总电阻R 10 在输电线上损失的电功率等于输电功率的5 用户使用电压U 380V 1 画出输电线路的示意图 标明各部分的符号 2 所用升压和降压变压器的原 副线圈的匝数比是多少 使用的变压器是理想变压器 课堂练习 7 某小型水电站发电机输出的电功率为100kW 输出电压250V 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5 用户获得220V电压 求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器 理想变压器 课堂练习