交变电流电能的输送PPT教学课件
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高中物理 第五章 交变电流 第5节 电能的输送课件2高中选修32物理课件
第二十页，共五十页。
探究二 输电导线(dǎoxiàn)上的功率损失
2
• 远距离输电过程中，输电线上不可避免地有电压(diànyā)和能量损失
• (1)输送电能为什么会有电压和能量损失？
• (2)能量损失的大小与哪些因素有关？减小输电线上的能量损失有 哪些措施？
12/10/2021
第二十一页，共五十页。
第五章
交变 电流 (jiāo biàn)
第五节 电能 的输送 (diànnéng)
12/10/2021
第一页，共五十页。
• 素养(sùyǎng)目标定位
※ ※※
※
了解电能的输送过程，知道交变电流便于远距离输送 知道输电线上的功率损失和减少功率损失的方法 理解为什么远距离输电要用高压
12/10/2021
路电流又会增大，导线上分压更多，用户电压更低，这些现象 更加明显。经过低压改造后，以上现象不明显了。
12/10/2021
第十五页，共五十页。
• 1．电压损失
• 输电导线有电阻，电流(diànliú)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比起始端电压要低， 这就是输电线上的电压损失。
12/10/2021
第二十五页，共五十页。
②减小输电电流I，据I＝UP a．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 b．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，据P损＝UP 2·R知，输电线上的功率损耗将降为原来的n12 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。
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损＝ 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过程中的能量损
高中物理 第5章 交变电流 5.5 电能的输送课件2高二选修32物理课件
220kv或更
高
超高压送电
12/9/2021
第三十二页，共四十五页。
课堂小结
（1）输电导线发热损失电能的计算：P损=I2R。 （2）减少输电导线发热损失电能的方法(fāngfǎ)： 减小输电线的R和I。 （3）减小输电线的电流方法——提高输电电压， P输=ＵＩ。
12/9/2021
第三十三页，共四十五页。
（2）如果发电站先用变压比为1：10的升压器将 电压升高，经同样的输电线路后再经过10：1的变压器
变压后输送给用户，那么用户得到的电压和功率各是 多少？
解答(jiědá)：（1）140V，28000W （2）219.2V，43840W
12/9/2021
第三十八页，共四十五页。
3.利用超导材料可实现无损耗输电，现有一 直流电路，输电总电阻为0.4Ω，它提供给用电 器的电功率为40kw，电压为800V，若用临界 温度以下的超导电缆代替(dàitì)原来的输电线， 保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约 的电功率为（ ）
（1）电能便于(biànyú)远距离输送
电能通过输电线就可以输送到远方。相对于 煤炭、石油等能源的输送需要大量的交通运载 工具来说，这是它突出的优点。
（2）输送(shū sònɡ)电能的基本要求
可靠 保质(bǎo zhì) 经济
12/9/2021
第十六页，共四十五页。
可靠：是指保证供电线路可靠地工作,少有
上述四种说法正确的是（ ） B
A. ① ② B. ① ③ C. ② ③ D. ③ ④
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第三十五页，共四验水电站输 出功率是20kW，输电线路(xiànlù)总电阻是6Ω。 若采用380V输电，求输电线路损耗的功率。
第五节 电能的输送(共10张PPT)
输电电压220kV以上------输电功ห้องสมุดไป่ตู้10万kW
以上， 距离为几百千米。
发电机输出功率为100kW，输出电压是 250V，输电线电阻是10Ω，若输电线中因发热而损 失的电功率为输送功率的4%，用户需用220V电压，
求：
（1）画出此输电线路的示意图。
（2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线
圈的匝数比。
第五节 电能的输送
一、交流高压输电的基本环节
发电站
升压变压器
用户
降压变压器
高压输电
输送电能的 可靠 基本要求是 保质
经济
远距离输电的设输电电流为I， 输电 主要问题 线的电阻为R，则
功率损失为P损=I2R线
三峡电厂发电机的多极转子
二、输电导线上的功率损失
P损=I2R线
R线=ρ
L S
增大导线的 横截面
1 （1）画出此输电线路的示意图。
2
11
2２
用
U3
U4 户
n3 n4
P3=P4=U3I2=U4I4
电压关系：
P损=I22R
U损=I2 R
U3=U2−I2R
输电电压220V------输电功率100kW以 下，距离为几百米以内。
输电电压35kV或110kV------输电功率100kW
以下，距离为几十千米到上百千米。
发电~ UP 厂
用 U' 户
端
四、输电线路示意图
I1
I2 U损 P损
I4
电
P1
厂 ~ U 低三压、输 输电电线线路路：上的电压损失1
P3=P1−I22R=100 ×103− 202 ×10
P2
U2
以上， 距离为几百千米。
发电机输出功率为100kW，输出电压是 250V，输电线电阻是10Ω，若输电线中因发热而损 失的电功率为输送功率的4%，用户需用220V电压，
求：
（1）画出此输电线路的示意图。
（2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线
圈的匝数比。
第五节 电能的输送
一、交流高压输电的基本环节
发电站
升压变压器
用户
降压变压器
高压输电
输送电能的 可靠 基本要求是 保质
经济
远距离输电的设输电电流为I， 输电 主要问题 线的电阻为R，则
功率损失为P损=I2R线
三峡电厂发电机的多极转子
二、输电导线上的功率损失
P损=I2R线
R线=ρ
L S
增大导线的 横截面
1 （1）画出此输电线路的示意图。
2
11
2２
用
U3
U4 户
n3 n4
P3=P4=U3I2=U4I4
电压关系：
P损=I22R
U损=I2 R
U3=U2−I2R
输电电压220V------输电功率100kW以 下，距离为几百米以内。
输电电压35kV或110kV------输电功率100kW
以下，距离为几十千米到上百千米。
发电~ UP 厂
用 U' 户
端
四、输电线路示意图
I1
I2 U损 P损
I4
电
P1
厂 ~ U 低三压、输 输电电线线路路：上的电压损失1
P3=P1−I22R=100 ×103− 202 ×10
P2
U2
交变电流第二节电感电容变压器及电能的输送PPT课件
高 三 交 流 电 复 习 课
一、电感和电容对交变电流的影响
应用：低频扼流圈、高频扼流圈。
2020年10月2日
2
低频扼流圈
通直流阻交流
2020年10月2日
高频扼流圈
通低频阻高频
3
通交流隔直流，通高频阻低频。
2020年10月2日
4
应用：
2020年10月2日
5
.在图所示的电路中，如果交变电流的频率增大，1、2 和3灯的亮度变化情况是（ ） A．1、2两灯均变亮，3灯变暗 B．1灯变亮，2、3两灯均变暗 C．1、2灯均变暗，3灯亮度不变 D．1等变暗，2灯变亮，3灯亮度不变
24
负载
理想变压器 n1:n2=1:2 副线圈连接一 交流电动机，现测得当质量m=50kg的
物体以v=0.9m/s的速度匀速上升时，副
线圈上的电流I2=5 A，输入电压为U1 =55
V。求电动机的内阻。
4Ω
I2=5A
2020年10月2日
U1 n1
n2
交流电 动机
m
v
25
【例5】 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
2020年10月2日
22
2020年10月2日
23
练习5：
问题：L1,L2,L3是三只完全相同的灯泡， 按图方式接在理想变压器上，已知n1： n2：n3=3:1：1,当a,b接入电源时，L2 和L3实际功率均为P，则电源实际消耗
的总功率为—— 。 22P/9
L1
a b
n2
一、电感和电容对交变电流的影响
应用：低频扼流圈、高频扼流圈。
2020年10月2日
2
低频扼流圈
通直流阻交流
2020年10月2日
高频扼流圈
通低频阻高频
3
通交流隔直流，通高频阻低频。
2020年10月2日
4
应用：
2020年10月2日
5
.在图所示的电路中，如果交变电流的频率增大，1、2 和3灯的亮度变化情况是（ ） A．1、2两灯均变亮，3灯变暗 B．1灯变亮，2、3两灯均变暗 C．1、2灯均变暗，3灯亮度不变 D．1等变暗，2灯变亮，3灯亮度不变
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负载
理想变压器 n1:n2=1:2 副线圈连接一 交流电动机，现测得当质量m=50kg的
物体以v=0.9m/s的速度匀速上升时，副
线圈上的电流I2=5 A，输入电压为U1 =55
V。求电动机的内阻。
4Ω
I2=5A
2020年10月2日
U1 n1
n2
交流电 动机
m
v
25
【例5】 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
2020年10月2日
22
2020年10月2日
23
练习5：
问题：L1,L2,L3是三只完全相同的灯泡， 按图方式接在理想变压器上，已知n1： n2：n3=3:1：1,当a,b接入电源时，L2 和L3实际功率均为P，则电源实际消耗
的总功率为—— 。 22P/9
L1
a b
n2
人教版选修3-2 第五章 第5节 电能的输送 课件(24张)
解析：设输送功率为P，输电电压U1＝220 V时，损失功率 ΔP1＝20%P
又因为ΔP1＝I12R线，I1＝UP1 解得ΔP1＝UP122R线 现要求ΔP2＝5%P，同理ΔP2＝UP222R线 因此可得ΔΔPP12＝250%%＝UU2122 所以U2＝2U1＝440 V.
答案：440 V
要点二 电网供电 1．远距离输电 (1)基本原理：远距离输电的基本电路如图所示． 在发电站内用 8 ____升__压____变压器 9 __升__压______，然后进行 远距离输电，在用电区域通过 10 __降__压______变压器降压降到所 需的电压．
解析：选D 根据理想变压器电流和匝数的关系可知，升压
变压器中原、副线圈中的电流与匝数成反比，
I1 I2
＝
n2 n1
，A选项错
误；输电线路上存在电压损失ΔU，U2＝U3＋ΔU＝U3＋I2r，B选
项错误；输电线路上存在功率损失，U1I1＝U4I4＋I22r，C选项错
误；理想变压器的输出功率等于输入功率，U1I1＝U2I2，D选项
压变压器原、副线圈的匝数分
别为n1、n2，电压分别为U1、 U2，电流分别为I1、I2，降压变压器原、副线圈的匝数分别为 n3、n4，电压分别为U3、U4，电流分别为I3、I4(变压器均为理想 变压器)，当用电器正常工作时，下列关系式正确的是( )
A．II12＝nn21 C．U1I1＝U4I4
B．U3＝U2 D．U1I1＝U2I2
如果远距离输电的电功率P不变，输电电压为U，输电导线
电阻为R线，则输电导线上发热损失的功率P损＝I2R线＝
P2 U2
R线，因
此输电电压若提高到nU，则P损将减为原来的n12.
5.降低输电损耗的两个途径 要减少输电线路上的功率损失，由公式P损＝I2R线知，必须 减小输电线电阻或减小输电电流． (1)要减小电阻，从R＝ρSl 看，在输电距离一定的情况下，可 以增大导线的 5 __横__截__面__积__，但过粗的导线会耗费太多的金属材 料，同时也给铺设线路带来困难；还可以选用 6 __电__阻__率____较小 的导体．
交变电流 5 电能的输送课件
二、电网供电： 升压 变压器 1．远距离输电基本原理： 在发电站内用 _____
升压 ，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，形成全国性或地区性的输电网络．
3．电网供电的优点 电网供电可以减小断电的风险，调剂不同地区电力 火电 、 供需的平衡，保障供电的质量．使用电网，可以根据_____
P 2 1 B. kU R，n P 2 1 D.kU R， 2 n
U1 n1 【解析】 由理想变压器 ＝ 得：副线圈电压 U′＝kU， U2 n2 P P 而理想变压器 P 入＝P 出，副线圈电流 I′＝ ＝ ， U′ kU P 2 2 线路损耗的电功率 P1＝I′ R＝ kU R.同理可知 P2＝
a减小输电线 电阻 的_____ b减小输电导 电流 线中的_____
思考：要减少输电损失，既可以增加导线的横截面积， 又可以采用高压输电以减小输电线的电流，为什么远距离
输电都要采用高压输电呢？
【提示】
利用升压变压器升压提高输送电压以减
小输电线上的电流容易做到，且成本较低，比如电压升 1 高到原来的 2 倍，输电电流变为原来的 ，损失功率将为 2 1 原来的 ，而如果增加输电导线的横截面积，使功率损失 4 1 变为原来的 ，则输电线的横截面积将为原来的 4 倍，大 4 大增加了一次性架设成本，并且导线的横截面积不可能 无限地增大．
【提示 2】 损失． 输电线路损失的功率 ΔP ＝ I2r ，减小
输电线的电阻或输电线中的电流可减少输电线路的功率
总结：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．ΔU＝
新人教版电能输送PPT教学课件
3．不同种类加酶洗衣粉的不同效果探究要领及注意问题 (1)加酶洗衣粉制剂有多种，加入不同的酶制剂，会制成用 于不同污渍洗涤的加酶洗衣粉。复合酶洗衣粉加入的酶制剂种 类较多，较单一加酶洗衣粉来说，对各种污渍都有较好的洗涤 效果。 (2)评判实验结果的标准要客观。对于不同的污渍，各种加 酶洗衣粉的洗涤效果会不大一样。蛋白酶洗衣粉有助于去除汗 渍、血渍；复合酶洗衣粉对油渍、汗渍、血渍都有效；而普通 洗衣粉则只是对油渍等有一些效果。通过本实验只能探究哪种 洗衣粉适合于清洗何种污渍，无法对比说明何种洗衣粉洗涤效 果好。
胶酶溶液，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不 同的体积即可。需要注意的是，反应液的pH必须相同，否则将 影响实验结果的准确性。
[课题2]探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
一、加酶洗衣粉的洗涤原理及使用注意事项 1．加酶洗衣粉的洗涤原理 加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中，加入0.2%～0.5%的酶制 剂制成的。在洗衣粉中添加的酶的种类很多，如蛋白酶、淀粉 酶、脂肪酶和纤维素酶等。我国在洗衣粉中添加的酶最主要是 碱性蛋白酶。这种酶能耐碱性条件，而且耐贮存，对皮肤、衣 物没有刺激和损伤作用。碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于 水的氨基酸和多肽。衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍 等污物，都会在碱性蛋白酶的作用下，结构松弛、膨胀解体， 稍加搓洗，污迹就会从衣物上脱落。此外，其他的酶制剂均可 使一些大分子的污垢水解成易于冲洗的小分子。
洗衣粉长时间地接触。
二、加酶洗衣粉洗涤效果实验设计
1．普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物的洗涤效果比较实验 过程：(1)取大烧杯两只，用量筒量取等量水放入其中；(2)将制 好的污染布块和洗衣粉(一组为污染布块与普通洗衣粉，一组为 污染布块与加酶洗衣粉)分别放入两只烧杯中；(3)用玻璃棒同 时充分搅拌一段时间。一段时间后搅拌可重复进行；(4)相同的 一段时间后观察洗涤效果。
高中物理第五章交变电流第五节电能的输送课件新人教选修32.ppt
(1)输电线路的构成 主要有：发电机、升压变压器、输电导线、降压变压 器，用电器，如图所示
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再由输电线 输出，到用电区再用降压变压器降到所需的电压．
(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.对交变 电流来说，造成电压损失的原因既有电阻，又有电抗，其 中因电阻损失的电压为ΔU＝IR.
答案：1.可靠；保质；经济 2．减小输电线路的电阻；减小输电导线中的电流 3．①发电站 ②升压变压器 ③远距离输电线路 ④一次高压变电所 ⑤二次高压变电所 ⑥工厂
(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、电价 低.
(1)对降压变压器：
U′2I2＝U3I3＝nP 灯＝22×6×40W＝5280W
而 U′2＝41U3＝880V，I2＝Un′P灯2＝5828800A＝6A 对升压变压器：
U1I1
＝
U2I2
＝
I
2 2
R
＋
U′2I2
＝
62×4W
＋
5280W
＝
5424W P 出＝5424W
(2)U2＝U′2＋I2R＝880V＋6×4V＝904V U1＝14U2＝14×904V＝226V 又 U1I1＝U2I2 I1＝UU2I12＝4I2＝24A E＝U1＋I1r＝(226＋24×1)V＝250V (3)η＝PP有出用×100%＝55248204×100%＝97%
(3)减小输电线路电压损失的两种方法
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25A 150V
6250W
250V 3750W
远距离输电的主要问题:
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
P损＝I 2 R线
减压损失？
1.减少输电线的电阻
P=I2R
*选用电阻率小的金属作导线材料。
（一般用铝或铜）
*缩短距离
R=ρ L S
*增大导线的横截面
2.减小输电线上的电流
*提高输送电压
P=UI
P=I2R
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？
交流高压输电的基本环节
升压变压器
发电站
用户
降压变压器 高压输电
发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位
用
发
三峡水电站
大亚湾核电站
秦山核电站
三峡水电站
新疆风力发电
交流直流输电之争
1882年爱迪生电气照明公司在伦 敦建立了第一座发电站，安装了 三台110伏“巨汉”号直流发电机， 这是爱迪生于1880年研制的，这 种发电机可以为1500个16瓦的白 炽灯供电。
VS
美国发明家威斯汀豪斯 组建了自己的 电气公司，致力于推广交流输电。
电
电 站
U1
U2
升压变压器
U3
U4
高压输 电线路
降压变压器
单 位
输送功率
输送距离 送电电压 送电方式
100KW以下 几千千瓦 ～几万千瓦
几百米以内 几十千米 ～上百千米
220V
低压送电
35kv
高压送电
或者110kv
10万千瓦以上 几百千米以上 220kv或 更高
我国目前采用的远距离输电方式 110kv 220kv 330kv 500kv
二、遥感技术系统与遥感类型
１．遥感技术系统的组成
2、遥感类型
根据运载工具:航天遥感、航空遥感、近地遥感
根据辐射源: 主动式遥感和被动式遥感 按照电磁波的波谱范围: 紫外遥感、可见光遥感、
红外遥感、微波遥感、多谱段遥感等 按照应用领域或专题: 环境遥感、大气遥感、
资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、 林业遥感等
2、遥感技术的原理
地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射电 磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。
遥感就是根据这个原理，利用一定的技术设 备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射和 地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息， 完成远距离识别物体。
1820年第一架照相机拍摄的第一张 风景照片就可以称为遥感，是利用近地 面平台成像遥感，利用气球作为遥感平 台是对近地面遥感的进一步发展；20世 纪初第一架飞机诞生、1915年世界上第 一台航空摄影专用相机产生，标志着航 空遥感技术产生；1957年，原苏联第一 颗人造卫星的升空，随后美国阿波罗宇 宙飞行器发回第一张地球影像图，标志 着航天遥感时代到来。
陆 地 水 资 源 监 测
根据遥感资料，制作台风移动路径图
国外命名：RANANIM 中文命名：云娜
大 起编时间：2004年8月8日12时 停编时间：2004年8月13日9时 卫星资料定位信息
气 监 测 和 天 气 预 报
回应用
印度洋海啸前后的遥感影像
世界各地晚上的灯光遥感影像
1、在卫星图像上，怎样通过颜色差异判断植 物的生长状况？ 2、根据植物健康状况在反射波谱中变化的原 理，遥感还可以应用到哪些领域？
超高压送电
小结
第二节 遥感技术及其应用
上述景观图像是采用什么技术 形成的？
平时的拍照是遥感技术的应用吗？
一、遥感技术
1、遥感技术的概念
遥感（Remote Sensing，简称RS）， 就是“遥远的感知”，遥感技术是利用一 定的技术设备和系统，远距离获取目标物 的电磁波信息，并根据电磁波的特征进行 分析和应用的技术。
1.在特定的卫星图像上，健康的植被往 往呈鲜红色；长势比较弱的植被颜色比 较浅，由此可判断植被生长状况。
2.不同的地物和地物的不同状况,有不同 的反射率,根据这个原理,可以利用遥感 的工作有：判断水体污染、分析城市大 气污染、监测灾害、普查资源等。
思考完成P93——94活动
1.首先对三幅图的主要地物进行判读，比 较相同地物在面积、数量、密度、长度等方面 的变化，然后运用相关原理进行解释。
3、遥感技术的优点
活动：比较人工实地调查与利用遥感技术调查， 哪一种获取资料和信息的方法更好？
人工实地调查
花费时间
多
时效性 连续性
差（慢） 差，不能全天候观测
调查人员
多
调查成本
高
调查范围 小，有些地方不能人工调查
利用遥感技术调查
少 好（快） 好，能全天侯观测
少 低 广，连续性好，能获得人眼看不到的信息
遥感技术可以及时探知森林火灾发生的地 点和范围，可分析大火蔓延的方向，为灭火总 指挥部制定灭火计划、做出灭火部署提供科学 依据。
3、根据不同地物的不同状况 有不同的反射率，可以利用遥感 判断水污染和大气污染。美国利 用卫星图像研究烟尘污染，监测 到纽约因倾倒垃圾、酸液所引起 的污染范围。
课堂小结
活动 比较地面遥感、航空遥感、卫星航天遥 感的不同点
平台高度 遥感范围 应用历史 技术要求 受云层影响
地面遥感
低 小 早 低 小
航空遥感
卫星遥感
高 大 晚 高 大
三、遥感技术的应用
（一）资源普查
矿产、土地、陆地水、海洋、植被资源调查
（二）环境与灾害监测
水污染、大气监测与天气预报、海洋赤潮灾害等监测
从三幅图的主要对比可以看出,黄河 三角洲的面积在扩大,主要是泥沙沉积作 用造成的;植被覆盖区的范围增加,是由 于植树造林产生的;黄河水的泥沙增多, 原因是水土流失的加剧;居住区和水产业 建筑区的面积增加。
2.我国的环境与灾害问题有:土地荒漠化、 土壤盐碱化、环境污染、海洋生态、植被破坏、 水旱灾害、滑坡、地震、泥石流、农林病虫害、 森林火灾等。