人教版高中物理选修1-1(课件)：3.5高压输电
人教版高中物理选修1-1学案：3.5高压输电
3.5 高压输电[学习目标定位] 1.了解为什么要用高压输电.2.知道减少远距离输送电能损失的主要途径.3.了解电网供电的优点，了解输电的新技术．知识点一、远距离输电的电能损失1．影响电能损失的因素：输电线的电阻越大，输电线上通过的电流越大，在输电线上产生的热量就越多，损失的电能越多．2．减少输电线路上的损耗的方法(1)减小输送线路的电阻；(2)减小输送线路的电流．3．降低导线电阻的方法：选择导电性能好的材料做导线，且使导线粗一些．4．降低输电电流的方法：在输送功率不变的情况下，提高(填“提高”或“降低”)输送电压，输电线中的电流就会减小．二、电网供电1．将多个电厂发的电通过输电线、变电站连接起来，形成全国性或地区性输电网络，叫做电网．2．电网供电的优点是：(1)节约成本，提高效益；(2)使电力的供应更可靠、质量更高.知识探究一、远距离输电[问题设计]1．葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能，发电功率可达271.5 万千瓦，从葛洲坝电站发出的电输送到武汉、上海等地，在如此远距离输电过程中，主要需考虑哪些方面的问题？答案 输电导线上电能的损失2．远距离输电中，通常是通过架设很高的、很粗的高压电线把电能输送到目的地的，远距离输电为什么要用高电压？答案 输送功率一定时，提高输送电压，可以减小导线中的电流，从而减小损失的功率．[要点提炼]1．电能损失的原因：电流的热效应．2．减少电能输送时损失的途径(1)降低导线电阻①选择导电性能好的材料做导线．②增加导线的横截面积．③降低导线电阻的措施的局限性：电阻率较小的金属一般比较贵重；导线横截面积增大不仅增加材料消耗，还会给架线工作增大困难．(2)降低输电电流——提高输电电压①由P ＝UI 知，在输送功率不变的情况下，减小电流就必须增大电压．②由P ＝UI 和P 热＝I2R 可知，在P 不变的情况下，电压提高一倍，热损耗功率将会减少为原来的14. 3．远距离输电过程的示意图(如图1所示)图1理想变压器：P1＝P2，P3＝P4，P2－P3＝P 损．4．输电线上的功率损失和电压损失(1)输电线上的功率损失设输电线电阻为R 线，输电线上的电流为I 线，则功率损失P 损＝I 2线R 线．(2)输电线上的电压损失ΔU 表示电压损失，U 表示输电线始端电压，U′表示输电线末端电压，那么有ΔU ＝U －U′. 说明 输电导线上损失的电能和输出电压的平方成反比，输出电压提高为原来的n 倍，导线上电能的损失就减为原来的1n2. 二、电网供电及其作用1．电网的定义：将多个电厂发的电通过输电线、变压器连接起来，形成全国性或地区性输电网络，这就是电网．2．电网供电的作用(1)可以在一些能源产地使用大容量的发电机组，减少发电设施的重复建设，降低运输一次能源的成本，获得最大的经济利益；(2)可以保证发电和供电系统的安全与可靠，调整不同地区电力供需平衡，保障供电的质量；(3)使用电网，可以根据火电、水电、核电的特点，合理的调度电力，使电力供应更加可靠、质量更高．例题一、输电线路功率损失的计算例1 关于减少远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是( )A ．由功率P ＝U2R，应降低输电电压，或增大导线电阻 B ．由P ＝IU ，应降低输电电压，或减小输电电流C ．由P ＝I2R ，应减小导线电阻，或减小输电电流D ．上述说法均不对解析 解此题关键是分清U 是输电电压，而不是输电线上的电阻引起的电压降落，故C 正确，A 、B 、D 错．答案 C例2 输电导线的电阻为R ，输送电功率为P.现在分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为( )A ．U1∶U2B ．U 21∶U 22C ．U 22∶U 21D ．U2∶U1解析 由P ＝UI 得输电线中的电流I ＝P U .输电线中损失的功率P 损＝I2R ＝R ＝P2R U2.即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，损失的功率与输电电压的平方成反比，所以P 损1∶P 损2＝U 22∶U 21.答案 C二、远距离输电例3 某电站发电机组的总输出功率为440 kW ，现用220 V 的电压，用铝导线将其送到离电站10 km 远的工厂，要求电能输送过程中的损耗为输出功率的10%，求铝导线的总电阻应为多大？解析 由P ＝UI 可求出输送电能的电流，I ＝P U ＝440 000220 A ＝2 000 A ， 由P 损＝I2R 可求出铝导线的总电阻，R ＝P 损I2＝ηP I2＝0.1×440 0002 0002Ω＝1.1×10－2 Ω. 答案 1.1×10－2 Ω。
物理：3[1].5《高压输电》课件(新人教版选修1-1)
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实际采用几种输电方式
输送功率 100KW以下 几千千瓦 ～几万千瓦 输送距离 几百米以内 几十千米 ～上百千米 送电电压 220V 35kv 或者110kv 220kv或 更高 送电方式 低压送电
高压送电
10万千瓦以上 几百千米以上
发 电 站
超高压送电
用 电 单 位
输电示 意图
U1
升压变压器
U2
高压输 电线路
曹杨二中高三(14)班学生 班级职务：学习委员 高考志愿：北京 大学中文系 高考成绩：语文121分数学146分 英语146分历史134分 综合28分总分 575分 (另有附加分10 分)
上海高考文科状元--常方舟
“我对竞赛题一样发怵” 总结自己的成功经验，常方舟认为学习的高 效率是最重要因素，“高中三年，我每天晚 上都是10:30休息，这个生活习惯雷打不动。 早晨总是6:15起床，以保证八小时左右的睡 眠。平时功课再多再忙，我也不会‘开夜 车’。身体健康，体力充沛才能保证有效学 习。”高三阶段，有的同学每天学习到凌晨 两三点，这种习惯在常方舟看来反而会影响 次日的学习状态。每天课后，常方舟也不会 花太多时间做功课，常常是做完老师布置的 作业就算完。
三.降低输电电流 ——就是提高输电电压
理论上，功率一定，又P输=UI，要I小，必U高 为什么一定要提高输电电压？
解：1、当U=5KV时，由P=UI
得
I=P/U=1000×103/5000=200A
当U=50KV时，由P=UI
得
I=P/U=1000×103/5000=20A
2、当U=5KV时，由P=I2R 得 P=（200）2×10=400KW 当U=50KV时，由P=UI 得 P=（20）2×10=4KW
2013高考复习物理人教版选修1-1课件3-5
分类例析
课堂对点演练
活页规范训练
【变式 2】 输电线的电阻为 r，输送电功率为 P，用电压 U 送电，则用户 得到的功率为( )． P2 D. 2r U
P2 U2 A．P B．P－ 2r C．P－ r U
P 解析 输电线上的电流 I＝U，损失的功率 P 损＝I2· r，故用户得 P2 到的功率 P 用＝P－P 损＝P－ 2r，B 正确． U 答案 B
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名师解疑
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解析
用电器电功率增加导致输出功率变大，在输出电压一定
时，使输出电流变大，由于 ΔU＝IR，所以输出电流变大导致 输电线路的电压损失变大，从而导致降压变压器初级线圈电压 变小，次级线圈电压也减小，所以选项 C、D 正确． 答案 CD
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四、电网供电 1．将多个电厂发的电通过 输电线 、变电站连接起来，形成 全国性或地区性 输电网络 ，叫做电网． 2．电网供电的优点是：(1)节约成本，提高效益；(2)使电力的 供应更可靠、质量更高．
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一、输电导线上的电功率损失 损失电能的分析 任何输电线都有电阻，因此当电能通过输电线送向远方时，电 阻发热而损失电能． 设输电电流为 I， 输电线电阻为 R， 则输电线上的功率损失为 P P 损＝I R.若输送电功率为 P，输电电压为 U，则输电电流 I＝ . U
P2 能，由电功率公式得输电线上电能损失 P 损＝I2R＝ 2· R，由此 U 可知，在输电功率 P 一定情况下，导线电阻减小一半，电能损 1 失减小一半；输电电压升高一倍，电能损失减小为 . 4
高中物理人教选修11课件：3.5 高压输电
2.减小输送线路的电流。此方法必须提高送电的电压。
一
二
三
三、高压输电的原理
由于输送功率P=UI,其中U为输送电压,I即为输送电流,因而在输
送功率一定的情况下,可以通过提高输送电压U ,以减小输送电流I ,
来减小线路上的损耗P损=I2R,这是行之有效的方法。
为什么远距离输电要采用高压输电?
首先画出示意图,标明相关物理量,这样能帮助理清物理量间的关
系,以防出错。
五、高压输电
➢ Pure of heart， life is full of sweet and joy!
我们，还在路上……
都二
能分
运浇
用灌
好，
“八
二分
八等
定待
律；
”二
，分
我管
们教
一，
起八
，分
静放
待手
花；
开二
。分
成
绩
，
八
分
方
法
为输电线上的电阻。功率损耗也可用公式P损=IU来计算,但必须注
意U为输电导线上损失的电压。
类型一
类型二
对高压输电的理解
【例1】 远距离输送交变电流都采用高压输电,我国正在研究用
比330 kV高很多的电压进行输电。采用高压输电的优点是(
)
A.可节省输电线的铜材料
B.可根据需要调节交变电流的频率
C.可减少输电线上的能量损失
1.输电线上的电能损失
电能的一个优点是便于远距离输送,输送电能的基本要求是可靠
(供电线路工作可靠)、保质(电压和频率稳定)、经济(输电线路的
建造和运行费用低,电能损耗少)。
高中物理选修1-1课件：3.5高压输电+(共32张PPT)
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/7/262021/7/262021/7/262021/7/267/26/2021
• 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年7月26日星期一2021/7/262021/7/262021/7/26
【1】当U=5KV时，由P=UI 得 I=P/U=1000×103/5000=200A 当U=50KV时，由P=UI
得 I=P/U=1000×103/5000=20A
【2】当U=5KV时，由P=I2R 得 P=（200）2×10=400KW 当U=50KV时，由P=UI 得 P=（20）2×10=4KW
发电站发出的电能 是怎样输送到远方的呢？
如：葛洲坝电站发 出的电是怎样输到武汉、 上海等地的呢？
通过电线输送
存在的问题：由于导线上有电阻，所以输电
时，在导线上就引起电流的热效应，从而导致电 能的损失。
远距离输电
1．面临的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。
• 11、一个好的教师，是一个懂得心理学和教育学的人。2021/7/262021/7/262021/7/26Jul-2126-Jul-21
• 12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/7/262021/7/262021/7/26Monday, July 26, 2021
供需平衡使电力供应更加可靠、质量更高。
课堂小结
一、输电导线发热损失电能的计算：P损=I2R 二、减少输电导线发热损失电能的方法：
减小输电线的R和I 三、减小输电线的电阻的方法：
高中物理 第三章 第五节 高压输电课件 新人教版选修1-1
第三章 电磁感应 第五节 高压输电
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高压线上的鸟儿为何不怕“电”
原来，鸟儿的两只爪子是立在同一根导线上，输送220 kV 高压的LGJ型钢芯铝绞线，其横截面积是95 mm2，容许通过电流为325 A．如果小鸟两爪间距离是5 cm，这段5 cm长的导
线电阻只有1.63×10－6Ω，其两端电压不会超过5.3×10－3V ．如果鸟儿身体的电阻是10 000 Ω，那么通过鸟儿身体的电流仅0.53 mA.电流很弱，因而鸟儿不会触电．
但是，如果鸟儿站在导线上，企图用嘴去啄输电铁塔，那就要大祸临头了，因为导线与铁塔之间的电压很高，因此不等鸟儿接触铁塔，高压电弧就会把它烧焦，同时还会因短路造成停电事故．栏目链接
栏目链
接
栏目链
接
要减少电能输送时的损失，有两个途径：________________________、________________.
栏
目
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接一、减少电能损失的途径
减少输电线的电阻减少输送的电流
1．用电网送电，可以在一次能源产地使用________的发电机组，减少________的重复建设，降低______________的成本，获得最大的经济利益．
2．电网可以保证______和______系统的安全与可靠，调整不同地区______供需的平衡，保障_____________．,栏目链接
二、电网供电
大容量发电设施运输一次能源
发电供电
电力供电的质量
栏目链接
要点 减少输电线上功率损失的方法
栏
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链
接
栏目链接
栏目链接
栏目链接
变式
迁移
栏
目
链
接
栏目链接。
高中物理选修1-1课件-3.5高压输电1-人教版
考纲要求 1.交变电流、交变电 Ⅰ 流的图象 2.正弦交变电流的 函数表达式、峰值 Ⅰ 和有效值
3.理想变压器
Ⅰ
4.远距离输电
Ⅰ
5.传感器的简单使 实
用
验
权威解读 知道交变电流产生的原理;理解正弦交变电流的图 象
理解交变电流的三角函数表达式,最大值与有效 值,周期与频率
了解理想变压器的工作原理,掌握理想变压器中电 流、电压与匝数的关系;能够讨论负载变化时电流、 电压等相关物理量的变化情况 会分析输电线上的电功率损失和电压损失;理解远 距离输电的原理和基本规律 知道传感器的工作原理,在实验中能够简单使用传 感器
教学目标
教学重点 输电过程示意图中各物理量之间的关系。
教学难点
1、区别输电线上损失的功率和输电 功率；输电线上损失的电压和输电电 压。 2、利用输电过程示意图进行简单的 计算。
复习内容
【例题】：发电机的输出端电压为220V，输 出功率为44kW，输送导线的电阻为0.2Ω，如 果用原、副线圈匝数比为1:10的升压变压器 ，经过输电线后，再用原、副线圈匝数比为 10:1的降压变压器降压供给用户。 (1)画出全过程的线路示意图。 (2)求用户得到的电压和功率。 (3)若不经过变压器而直接送到用户，求用户 得到的电压和功率。
发电站
升压变压器
用户
降压变压器
高压输电
方法提炼
1、远距离高压输电的几个基本关系
(1)功率关系: P1=P2,P3=P4,P2=P 线+P3。 (2)电压、电流关系:
U1 U2
=
n1 n2
=
I2,U3
I1 U4
=
n3 n4
=
I4 I3
高中物理人教版选修1-1课件：3.5高压输电
典例剖析
【例题1】 某水电站,用总电阻为2.5 Ω 的输电线输电给500 km 外的用户,其输出电功率是3×106 kW。现用500 kV电压输电,则下 列说法正确的是( ) A.输电线上输送的电流大小为2.0×105 A B.输电线上由电阻造成的损失电压为15 kV C.若改用5 kV电压输电,则输电线上损失的功率为9×108 kW ������2 D.输电线上损失的功率为ΔP= ,U为输电电压,r为输电线的电 ������ 阻
五、高压输电
学 习 目 标 1.了解为什 么要用高压 输电 2.知道减小 远距离输送 电能损失的 主要途径 3.了解电网 在能源利用 上的作用,认 识科学技术 对人类生活 的深远影响
思 维 导 图
读一读
辨一辨
一、远距离输电的电能损失 阅读教材第63页第五节第1~3自然段。了解电能损失的原因及 有效减小输电线电能损失的方法。 1.远距离输电时,输电线上为什么会产生电能的损失? 答案:用户距离发电厂较远,导线的电阻不能忽略,当导线上有电 流流过时,导线会发热,从而引起电能的损失。因此输电线上损失 的电能主要是由电流的热效应引起的。 2.影响电能损失的因素有哪些? 答案:输电线的电阻越大,输电线上通过的电流越大,在输电线上 产生的热量就越多,损失的电能越多。 3.减少电能损失的途径有哪些? 答案:(1)减小输电线的电阻;(2)减小输送的电流。
2
������ 2 R, ������
I为输电线路上的电流,R为线路电阻,P为输送功率,U为输送电压。
(Δ������)2 (2)ΔP= ,ΔU 为输电线路上损失的电压,R 为线路电阻。 ������
(3)ΔP=ΔU· I,ΔU为输电线路上损失的电压,I为线路上的电流。
探究一