人教版高中物理选修3-2 5.5电能的输送课件(共16张PPT)
• 3、各回路间通过变压器的规律相联系
由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产
生热量Q，损失一部分电能，同时输电线上有电压降，
故又损失一部分电压.
P损 I 2r
功率损失：
P损 I 2r
减小功率 损失方法
减小R线
r l
S
1.减小输电距离L 不行
2.减小电阻率ρ 铝铜导线 3.增大导线的横截面面积S
不理想
减小电流I P＝UI 提高输电电压U
升压变压器
发电站
用户
降压变压器
高压输电
我国常用的远距离输电采用的电压有： 110 kV、220 kV、330 kV、500 kV高压输电。目前世界 上正在试验1150kV的超高压输电。
是不是输电电压越高越好？
电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，会增加绝缘难度，提高架 线费用，还容易引起输电线路向大气放电，增加能量损失。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。
（5）工作原理：互感现象
电能---磁场能---电能的转换
变压器的工作原理
1. 变压器的工作原理: 是利用电磁感应原理工作的.因 此变压器只能改变交流电压，而不能改变恒定电压. 注意：变压器的原线圈如果接的是干电池、蓄电池或 匀速切割的导体棒时，副线圈两端的电压为零。 2．几个关系式
• 电压关系： U1 n1 U2 n2
I2
n2
R
发电厂 能源丰富，有利开发
远距离
用户（负载） 能源缺乏，用电量大
一、电能的输送
• 1、优点：电能便于远距离输送 • 2、输送电能的基本要求：
可靠: 少有故障 保质：电压、频率稳定 经济：输电成本低
建造成本 运行成本 电能损耗
二、电路的损耗
I
R
发
用
电U
厂~
R
户
远距离输电，电线比较长，则电线的电阻就不能忽 略，那么我们进行远距离输电时会遇到哪些问题呢？
• 功率关系：P入=P出
• 电流关系： I1 n2 I2 n1
五个因果关系
1.输入功率P1由输出功率P2决定； P1＝P2
2.U1由电源决定；
3.U2由U1和匝数比决定；
U2＝n2/n1·U1
4.I2由U2和负载决定； I2＝U2／R
5.I1由I2和匝数比决定；
I1＝n2/n1·I2
I1
n1 U1
P＝UI
发
电~
厂
R P损
R
P用
用 户
思考：一座小型发电厂的输出功率为10kW，输出电压是 400V，输电线上的总电阻是10Ω，求：
（1)输电导线中的电流是多少？ I＝25A
（2)输电线中损失的电功率和用户得到的电功率各是多 少？
P损 I 2R
P损＝6250W
P用＝3750W
交流高压输电的基本环节
率的5%，用户使用的电压为U用=380V，求：所 用升压变压器和降压变压器的原副线圈的匝数
比是多少？
析与解
P损＝I22R＝P5% I2
P 5% 50 A R
解题方法总结：
• 1、画出输电电路图：
• 2、以变压器为界划分各个独立回路，各回路可单 独运用欧姆定律计算相关电压、电流、功率
第五节 电能的输送
复习
1.示意图
变压器
（1）闭合铁芯
2.构造：绝缘硅钢片叠合而成
原
线∽ 圈
U1
n铁1 n2
芯
（2）原线圈(初级线圈）：
副 与交流电源相连接
U2 线 其匝数用n1表示
∽ 圈 （3）副线圈（次级线圈）： 与用电器连接
3.电路图中符号
n1
n2
其匝数用n2表示
（4）输入电压：U1; 输 出电压：U2.
1．降低输电过程中的电能损耗，有两个途径： (1)一个途径是减小输电线的电__阻____．由电阻定律可知， 在输电距离一定的情况下，为减小电阻，应当选用电__阻__率__小__的金属材料制造输 电线．此外，还要尽可能增加导线的_横__截__面__积___．
(2)另一个途径是减小输电导线中的电__流___，由P＝IU可知，当输送功率一定时， 提高输__电__电__压___可以减小输电电流．
2．远距离高压输电过程中，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_器升压到几百千伏后再向远距离送电，到达用 电区再用_____降__压_变__压_器降到所需的电压．
例1、如图所示某交流发电机输出功率为5×105W， 输出电压为U1=1.0×103V,假如输电线总电阻为 R=10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功
由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产
生热量Q，损失一部分电能，同时输电线上有电压降，
故又损失一部分电压.
P损 I 2r
功率损失：
P损 I 2r
减小功率 损失方法
减小R线
r l
S
1.减小输电距离L 不行
2.减小电阻率ρ 铝铜导线 3.增大导线的横截面面积S
不理想
减小电流I P＝UI 提高输电电压U
升压变压器
发电站
用户
降压变压器
高压输电
我国常用的远距离输电采用的电压有： 110 kV、220 kV、330 kV、500 kV高压输电。目前世界 上正在试验1150kV的超高压输电。
是不是输电电压越高越好？
电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，会增加绝缘难度，提高架 线费用，还容易引起输电线路向大气放电，增加能量损失。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。
（5）工作原理：互感现象
电能---磁场能---电能的转换
变压器的工作原理
1. 变压器的工作原理: 是利用电磁感应原理工作的.因 此变压器只能改变交流电压，而不能改变恒定电压. 注意：变压器的原线圈如果接的是干电池、蓄电池或 匀速切割的导体棒时，副线圈两端的电压为零。 2．几个关系式
• 电压关系： U1 n1 U2 n2
I2
n2
R
发电厂 能源丰富，有利开发
远距离
用户（负载） 能源缺乏，用电量大
一、电能的输送
• 1、优点：电能便于远距离输送 • 2、输送电能的基本要求：
可靠: 少有故障 保质：电压、频率稳定 经济：输电成本低
建造成本 运行成本 电能损耗
二、电路的损耗
I
R
发
用
电U
厂~
R
户
远距离输电，电线比较长，则电线的电阻就不能忽 略，那么我们进行远距离输电时会遇到哪些问题呢？
• 功率关系：P入=P出
• 电流关系： I1 n2 I2 n1
五个因果关系
1.输入功率P1由输出功率P2决定； P1＝P2
2.U1由电源决定；
3.U2由U1和匝数比决定；
U2＝n2/n1·U1
4.I2由U2和负载决定； I2＝U2／R
5.I1由I2和匝数比决定；
I1＝n2/n1·I2
I1
n1 U1
P＝UI
发
电~
厂
R P损
R
P用
用 户
思考：一座小型发电厂的输出功率为10kW，输出电压是 400V，输电线上的总电阻是10Ω，求：
（1)输电导线中的电流是多少？ I＝25A
（2)输电线中损失的电功率和用户得到的电功率各是多 少？
P损 I 2R
P损＝6250W
P用＝3750W
交流高压输电的基本环节
率的5%，用户使用的电压为U用=380V，求：所 用升压变压器和降压变压器的原副线圈的匝数
比是多少？
析与解
P损＝I22R＝P5% I2
P 5% 50 A R
解题方法总结：
• 1、画出输电电路图：
• 2、以变压器为界划分各个独立回路，各回路可单 独运用欧姆定律计算相关电压、电流、功率
第五节 电能的输送
复习
1.示意图
变压器
（1）闭合铁芯
2.构造：绝缘硅钢片叠合而成
原
线∽ 圈
U1
n铁1 n2
芯
（2）原线圈(初级线圈）：
副 与交流电源相连接
U2 线 其匝数用n1表示
∽ 圈 （3）副线圈（次级线圈）： 与用电器连接
3.电路图中符号
n1
n2
其匝数用n2表示
（4）输入电压：U1; 输 出电压：U2.
1．降低输电过程中的电能损耗，有两个途径： (1)一个途径是减小输电线的电__阻____．由电阻定律可知， 在输电距离一定的情况下，为减小电阻，应当选用电__阻__率__小__的金属材料制造输 电线．此外，还要尽可能增加导线的_横__截__面__积___．
(2)另一个途径是减小输电导线中的电__流___，由P＝IU可知，当输送功率一定时， 提高输__电__电__压___可以减小输电电流．
2．远距离高压输电过程中，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_器升压到几百千伏后再向远距离送电，到达用 电区再用_____降__压_变__压_器降到所需的电压．
例1、如图所示某交流发电机输出功率为5×105W， 输出电压为U1=1.0×103V,假如输电线总电阻为 R=10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功
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人教版高中物理选修(3-2)第5章第6讲《电能的输送》ppt课件
（1）一昼夜输送电能E＝Pt＝12 000度 终点得到的电能E′＝7 200度
(2) P 损＝PU2·R 线∝U12， 现在要求 P 损′＝P·2％＝10 kW，
η ＝ E′/ E ＝60% P损＝4800KW损＝I2R线
原来 P 损＝2 200 kW， 计算可得输电电压应调节为 U′＝22.4 kV.
课堂讲义
电能的输送
一、降低输电损耗的两个途径 1．输电导线上的功率损失
(1)损失功率计算：设输电电流为I，输电线电阻为R线，则输电线上的功 率损失为Δ P＝I2R线
(2)减小输电线上功率损失的方法． ①减小输电线的电阻 R 线：由 R 线＝ρLS得，要减小 R 线，在 L 保持 不变的情况下，可以减小 ρ，增大 S. ②减小输电电流 I：由 P＝UI 得，在输送功率一定的情况下，提 高输电电压，即可减小输电电流．
(3)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．
其次解题时要抓“两头”——电源、用电器．要注意“中间一条 线”——输电线，以变压器为界将整个输电电路划分为三个独立的回 路．以变压器为联系的纽带将“两头”与中间“输电线”联系起来， 利用能量守恒、变压比、变流比等规律进行分析与计算．
一、降低输电损耗的两个途径
1.故障 电压 频率 电能
2.I2R线 电阻率小
增加
电流 提高
二、电网供电
1．升压变压器 3．运输成本
降压变压器
质量
可靠
想一想 在图中，甲同学说U2＝I2R线，乙同学说 P2＝I22R线．他们的说法对吗？正确关系是什么？
答案 都不对，I2R 线是输电线上损失的电压，I22R 线是输电线上 损失的功率，正确关系是 U2＝I2R 线＋U3，P2＝I22R 线＋P3.
2020版高中物理人教选修3-2课件：5.5电能的输送
如图甲为某水电站的电能输送示意图升压变压器原副线圈匝数比为115降压变压器的副线圈接有负载r升压降压变压器之间的输电线路的总电阻为10变压器均为理想变压器升压变压器原线圈中接入如图乙所示的正弦式交变电压输送功率为33kw
5 电能的输送
一、输送电能的基本要求 1.可靠:指 _供__电__线__路__可靠地工作,少有故障。 2.保质:保证电能的质量——_电__压__和_频__率__稳定。 3.经济:指输电线路建造和运行的费用_低__,电能损耗 _少__。
【思考辨析】
(1)仅仅从能量损失的角度看,输送功率一定的情况下,
输电电压越高损失的功率越少。 ( )
(2)在输送功率和输出电压一定,使用同种材料的导线
时,导线越粗,损失的电压越小。 ( ) (3)输电线电阻为R,输电电压为U,则功率损失ΔP= U2 。
R
()
(4)一般情况下高压输电的导线是铜铝合金而不是银, 原因是同种情况下,使用银材料,输电线损失功率大。 () (5)从发电厂发出的电输送到用户均需要采用高压输电。
二、降低输电损耗的两个途径 1.输电线上的损失ΔP=I2r,I为输电_电__流__,r为_输__电__线__电 阻。 2.降低输电损耗的两个途径: (1)减小输电线的_电__阻__:在输电距离一定的情况下,为了 减小_电__阻__,应当选用_电__阻__率__小__的金属材料,还要尽可能 增加导线的_横__截__面__积__。
4
的 1 ,当输送功率一定时,输电电压要升高为原来的
2
2倍,选项C正确。
2.在电能输送过程中,若输送的电功率一定,输电线电 阻一定时,则在输电线上损耗的电功率 ( ) A.和输送电线上的电压的平方成反比 B.和输送电流的平方成反比 C.和输送电线上的电压的平方成正比 D.和输送电流成正比
5 电能的输送
一、输送电能的基本要求 1.可靠:指 _供__电__线__路__可靠地工作,少有故障。 2.保质:保证电能的质量——_电__压__和_频__率__稳定。 3.经济:指输电线路建造和运行的费用_低__,电能损耗 _少__。
【思考辨析】
(1)仅仅从能量损失的角度看,输送功率一定的情况下,
输电电压越高损失的功率越少。 ( )
(2)在输送功率和输出电压一定,使用同种材料的导线
时,导线越粗,损失的电压越小。 ( ) (3)输电线电阻为R,输电电压为U,则功率损失ΔP= U2 。
R
()
(4)一般情况下高压输电的导线是铜铝合金而不是银, 原因是同种情况下,使用银材料,输电线损失功率大。 () (5)从发电厂发出的电输送到用户均需要采用高压输电。
二、降低输电损耗的两个途径 1.输电线上的损失ΔP=I2r,I为输电_电__流__,r为_输__电__线__电 阻。 2.降低输电损耗的两个途径: (1)减小输电线的_电__阻__:在输电距离一定的情况下,为了 减小_电__阻__,应当选用_电__阻__率__小__的金属材料,还要尽可能 增加导线的_横__截__面__积__。
4
的 1 ,当输送功率一定时,输电电压要升高为原来的
2
2倍,选项C正确。
2.在电能输送过程中,若输送的电功率一定,输电线电 阻一定时,则在输电线上损耗的电功率 ( ) A.和输送电线上的电压的平方成反比 B.和输送电流的平方成反比 C.和输送电线上的电压的平方成正比 D.和输送电流成正比
人教版高中物理选修3-2课件5.5电能的输送
2．损失电压是指降落在输电线路上的电压，即I线R线． 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.对于交流输电线路来说， 造成电压损失的原因既有电阻又有感抗和容抗．其中电阻造成 的电压损失ΔU＝IR.
恒定律依次求解．
【跟踪发散】 2－1：某发电站的输出功率为104kW，输 出电压为4kV，通过理想变压器升压后向80km远处用户供 电．已知输电线的电阻率ρ＝2.4×10－8Ω·m，导线横截面积为 1.5×10－4m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：
(1)升压变压器的输出电压； (2)输电线路上的电压损失．
输电电路图
(1)怎样计算输电线路损失的功率？ (2)在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减小为原来 的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？在线路电阻 一定的情况下．如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的 功率减为原来的几分之一？ (3)通过第2步的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线 路的损耗更为有效？ (4)怎样计算用户消牦的功率P? (5)在保证用户的电功率的前提下，怎样才能减小输电电流？
A．输电线上损耗的功率为PU022R2 B．输电线上损耗的功率为PU021R2 C．若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压 输电 D．采用更高的电压输电会降低输电的效率
解析： 设发电厂输出功率为 P，则输电线上损耗的功率 ΔP ＝P－P0，ΔP＝I2R＝PU21R2 ，A、B 项错误；采用更高的电压输电， 可以减小导线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，C 项 正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，则发电 厂输出的总功率减少，故可提高输电的效率，D 项错误．
恒定律依次求解．
【跟踪发散】 2－1：某发电站的输出功率为104kW，输 出电压为4kV，通过理想变压器升压后向80km远处用户供 电．已知输电线的电阻率ρ＝2.4×10－8Ω·m，导线横截面积为 1.5×10－4m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：
(1)升压变压器的输出电压； (2)输电线路上的电压损失．
输电电路图
(1)怎样计算输电线路损失的功率？ (2)在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减小为原来 的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？在线路电阻 一定的情况下．如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的 功率减为原来的几分之一？ (3)通过第2步的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线 路的损耗更为有效？ (4)怎样计算用户消牦的功率P? (5)在保证用户的电功率的前提下，怎样才能减小输电电流？
A．输电线上损耗的功率为PU022R2 B．输电线上损耗的功率为PU021R2 C．若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压 输电 D．采用更高的电压输电会降低输电的效率
解析： 设发电厂输出功率为 P，则输电线上损耗的功率 ΔP ＝P－P0，ΔP＝I2R＝PU21R2 ，A、B 项错误；采用更高的电压输电， 可以减小导线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，C 项 正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，则发电 厂输出的总功率减少，故可提高输电的效率，D 项错误．
物理人教版选修3-2课件：第五章5电能的输送
小试身手 1．中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后 农村电价过高，农民负担过重，其客观原因是电网陈旧老 化．近年来，农村进行电网改造，为减少远距离输电的损 耗而降低电费价格可采取的措施有 ( A．提高输送功率 B．增大输送电流 C．提高输电电压 )
D．减小输电导线的横截面积
解析：电费高低与线路损耗有关，损耗越大，电费越 高．减少损耗的途径：一是减小输电导线中的电流，即可 提高输电电压；二是减小输电线的电阻，即增大导线的横 截面积，故 C 正确． 答案：C
知识点二 电网供电 提炼知识 1．远距离输电基本原理 远距离输电的基本电路如图所示．
在发电站内用升压变压器升压，然后进行远距离输 电，在用电区域通过降压变压器降压到所需的电压．
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，形成的全国性或地区性的输电网络． 3．电网送电的优点 (1)降低一次能源的运输成本，获得最大经济效益． (2)减少断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡， 保障供电的质量． (3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高．
l 料，可加大导线的横截面积由R＝ρS.
(2)提高输电电压，减小输电电流． 前一种方法的作用十分有限，一般采用后一种方法．
判断正误 (1)增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中 的电能损失．(√) (2)高压输电是通过提高电压、减小输电电流来减少 电路的发热损耗．(√) (3)高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压 越高越好．(√)
(1)远距离大功率输电面临的困难是什么？ 提示：在输电线上有功率损失． (2)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？降低输电损耗的两个途径是什么？ 提示：由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时， 有一部分电能转化为电热而损失掉了． 这是输电线上功率 损失的主要原因．
物理：5.5《电能的输送》(人教版选修3-2)ppt课件
降压变压器
;
16
二、远距离输电原理图
I1
P1
F
U 1 n1
I 2
P2
n2
U 2
I3 r
线
P3
U n3 3
I4
P4
n4
U 4
R 用
升压变压器 功率关系：
降压变压器
P1=P2，P3=P4，P2=Pr+P3
;
17
I1
P1
F
U
n1
1
I 2
P2 n2 U
2
I3
r
线
P3
U n3 3
I4 P4 n4 U
4
R 用
A、
B、
C、
D、
A
U
2 1
(U 1 - U 2 )2
R
R
I 2R
I(U1 -U2)
;
20
远距离输电示意图
;
21
远距离输电
我国常用的远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线 采用500 kV的超高压，西北电网达到750kV。
是不是输电电压越高越好?
思考
电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。
升压变压器 电压关系：
降压变压器
U 1
U 2
n
U
1,
3
n
U
2
4
n 3 ,U
U
+U
n
2
r
3
4
;
18
I1
P1
F
U 1 n1
I 2
P2
n2
U 2
I3 r
高中物理人教版选修3-2课件：5-5电能的输送
INZHIDAOXUE
HONGNANTANJIU
D 当堂检测
ANGTANGJIANCE
一
二
测一测
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 得多的电压进行输电。采用高压输电的优点是( A.可提高用户端电压 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 D.可加快输电的速度 解析 :采用高压输电减小了输电电流,可减少能量损失,但不能改变交变 电流的频率和输电速度,用户端电压由降压变压器决定,故选项 C 正确。 答案 :C )
用电阻率较小的金属材料,还要尽可能增加导线的横截面积。
②减小输电导线中的电流 :为减小输电电流,同时又要保证向用户提供
一定的电功率,就要提高输电电压。
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X 新知导学 Z 重难探究
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D 当堂检测
ANGTANGJIANCE
一
二
二、电网供电
1.远距离输电基本原理 远距离输电的基本电路,如图所示。
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D 当堂检测
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一
二
2.降低输电损耗的两个途径 (1)输电线上的功率损失 :Δ P=I r,I 为输电电流,r 为输电线的电阻。 (2)降低输电损耗的两个途径
2
①减小输电线的电阻 :在输电距离一定的情况下,为了减小电阻,应当选
思维脉络
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D 当堂检测
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D 当堂检测
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一
二
测一测
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 得多的电压进行输电。采用高压输电的优点是( A.可提高用户端电压 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 D.可加快输电的速度 解析 :采用高压输电减小了输电电流,可减少能量损失,但不能改变交变 电流的频率和输电速度,用户端电压由降压变压器决定,故选项 C 正确。 答案 :C )
用电阻率较小的金属材料,还要尽可能增加导线的横截面积。
②减小输电导线中的电流 :为减小输电电流,同时又要保证向用户提供
一定的电功率,就要提高输电电压。
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一
二
二、电网供电
1.远距离输电基本原理 远距离输电的基本电路,如图所示。
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一
二
2.降低输电损耗的两个途径 (1)输电线上的功率损失 :Δ P=I r,I 为输电电流,r 为输电线的电阻。 (2)降低输电损耗的两个途径
2
①减小输电线的电阻 :在输电距离一定的情况下,为了减小电阻,应当选
思维脉络
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高中物理 5.5《电能的输送》课件 新人教版选修3-2
U2 n2
电流关系： I1 n2
I2 n1
P2 ΔP P3 U2 ΔU U3
I2 I3
P3 P4
U3 n3 U4 n4 I3 n4 I4 n3
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？
1. 把功率为 22 kW 的电能用总电阻为 2 Ω 的导线输送 到远方的用户，用 220 V 的电压输电，导线损失的功率 为多少？若改用 22 kV 的电压输电，导线损失的功率又 为多少？
220 V 输电，损失的功率为 P(P)2R4104 W U
22 kV 输电，损失的功率为 P(P)2R4 W U
这节教材是学生综合运用前面所学知识解决实际问题的一个典 型例子。通过本节的学习，要注意培养和提高学生运用物理知识分 析、解决实际问题的能力。教材写得比较详细、通俗，可让学生阅 读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论。
讲解电路上的电压损失，是本节教材新增加的。目的是希望学 生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输 电损失的因素不止一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面。但 真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论输电中的这些 实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析。
I1
I2 ΔP
I3
I4
P1
P2
r线
P3
P4
F U1 n1
n2 U2
U3 n3
n4 U4
R用
在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中
I1
发
电流关系： I1 n2
I2 n1
P2 ΔP P3 U2 ΔU U3
I2 I3
P3 P4
U3 n3 U4 n4 I3 n4 I4 n3
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？
1. 把功率为 22 kW 的电能用总电阻为 2 Ω 的导线输送 到远方的用户，用 220 V 的电压输电，导线损失的功率 为多少？若改用 22 kV 的电压输电，导线损失的功率又 为多少？
220 V 输电，损失的功率为 P(P)2R4104 W U
22 kV 输电，损失的功率为 P(P)2R4 W U
这节教材是学生综合运用前面所学知识解决实际问题的一个典 型例子。通过本节的学习，要注意培养和提高学生运用物理知识分 析、解决实际问题的能力。教材写得比较详细、通俗，可让学生阅 读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论。
讲解电路上的电压损失，是本节教材新增加的。目的是希望学 生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输 电损失的因素不止一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面。但 真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论输电中的这些 实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析。
I1
I2 ΔP
I3
I4
P1
P2
r线
P3
P4
F U1 n1
n2 U2
U3 n3
n4 U4
R用
在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中
I1
发
人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.5-电能的输送(共26张PPT)
2020/7/11
11
二、输电线路上的电压损失
１．电压损失：输电线路始端电压U跟末端 电压U’的差值，称为输电线路上的电压损失， U ＝ U －U’ ，如图所示： ΔU I
R 电U 站
U’
用 户
12
Hale Waihona Puke 2．造成电压损失的因素（1）输电线电阻造成电压损失
U＝IR．
（2）输电线感抗和容抗造成电压损 失．
● 大型发电机发出的电压，等级有 10.5kV、13.8kV、 15.75kV、18.0kV。
2020/7/11
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例：发电机输出电压220V ，输出功率44kW， 每 条输电线电阻0.2Ω，求用户得到的电压和电功率 各是多少？如果发电站先用变压比为1：10的升压 变压器将电压升高，经同样输电线路，后经10：1 的降压变压器降压后供给用户， 则用户得到的电 压和电功率各是多少？
9
②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，
输电电流减小到原来的1/n,则输电线 上的功率损失降为原来的1/n2倍．
可见，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．
10
功率关系
I ΔP
电 站P
R
P’
用 户
P = P’ + P
5
学习重点 找出影响远距离输电损失的因素，理解高压输电可减少
功率与电压损失。 学习难点
理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压 ΔU。
6
一、输电线上的功率损失
１．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 I 2R
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2．减少输电线上功率损失的方法 （1）减小输电线的电阻R ①减小输电线长度L：由于输电距离一定，所以在实际中不可能用 减小L来减小r．
人教版高中物理选修3-2课件5.5_电能的输送
3．在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电 功率不变时那么
A．输电线路上损失的电压与输送电流成正比 B．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大 C．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反
比 D．输电线路上损失的功率跟输电线的电流成正比
4．远距离输送一定功率的交流电，若输电电 压提高n倍则
A．输电导线上损失的电功率不变 B．输电导线的电压损失不变 C．输电导线的电功率损失原来的1/n倍 D．输电导线的电功率损失是原来的1/n2倍 E．输电导线的电压损失是原来的1/n倍 F．输电导线的电压损失是原来的1/n2倍
高中物理课件
灿若寒星整理制作
5.5、电能的输送
三峡水电站
内陆 能源丰富， 有利开发
电站站址
远距离
沿海 能源缺乏， 用电量大
用户（负载）
电能输送的优点：方便、节约
输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济。
输送电能的基本要求是：
可靠、保质、经济
可靠：是指保证供电线路可靠地工作， 少有故障和停电。
高压输电
三、电网供电
采用电网供电的优点： 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。
作出示意图
1.发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至 学校的输电线电阻为R，通过导线的电流为
I，学校得到电压为U2，下列4个计算输电线
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
面临的问题
需要远距离输电
25A 150V
6250W
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
高中物理 5.5电能的输送课件 新人教版选修3-2
低压输电线路： 输电电压220V------输电功率100kW以下， 距离为几 百米以内。 高压输电线路： 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。 超高压输电线路： 输电电压220kV以上------输电功率10万kW以上， 距 330KV、 以上。 500KV、 750KV 离为几百千米
1.减少输电线的电阻
选用电阻率小的金属作导线材料。 （一般用铝或铜） 缩短距离 增大导线的横截面
2.减小输电线上的电流 讨论： 能不能由I=P/U减小p来 减小电 流？ 输送功率P是一定的 由P=UI 增加U 减少I r
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？ 再思考：是不是输电电压越高越好？为什么？
n2
P1=P2
n3
n4
功率关系： 电压关系：
, P2= ∆P+P3 , P3=P4 U2= ∆U +U3
U1 n1 U 2 n2
U 3 n3 U 4 n4
电流关系：
I1 n2 I 2 n1
I2=I3
I 3 n3 I 4 n4
知识运用
25A
250V
150V
6250W 如何减少输电中的功率损失？
3750W
作出示意图
课堂练习 1.发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至 学校的输电线电阻为R，通过导线的电流为 I，学校输入电压为U2，下列4个计算输电线 损耗的式子中，不正确的是（ ） A、 B、 C、
U 12 R
D、
(U1 U 2 ) 2 R
I R
2
I (U1 U 2 )
试试看 一般说，发电厂发出的电只有几千伏，若要进行几百公里 的传输，你能设计出简单的远距离输电电路吗？讨论一下， 画出简单示意图！