《电能的输送》上课课件高中物理 人教版
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人教版高中物理复习课件电能的输送共38张PPT[可修改版ppt]
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△U
I
R
P输
发
电
U输
机
P用=？
用
户
U用=？
三、发现问题
远距离输电时，由于输电线的电阻上的电阻较大， 致使输电线上的电压损失和电功率损失较大，大量电 能经输电导线以热量的形式散耗在空气中，用户得到 的电功率要远小于输送时的电功率，造成了电资源的 浪费，输送端用户用电器不能正常工作。
四、分析问题
1、电能主要在哪里损失？
六、方案的实施
1．发电机输出功率P一定，如何减少输电线上的电流？
发电机输出功率P一定，要减少电流，根据I=P/U，就要提高输电电压， 采用高压输电
2．如何获得高压来输电呢？
3.输送到用户处时，如何使用电器正常工作呢？
4.请设计远距离输电的整体流程图？
用降压变压器
n3
n4 用
户
p3
p4
U4
n4 n3
U
3
P3 Hale Waihona Puke P4用升压变压器n1
n2
p1
p2
U2
n2 n1
U1
P2=P1
远距离输电流程简图：
I1
I2
I3
I4
P1
P2
请同学们试着分析：
P3
P4
（1）各个功率之间的关系 （2）各个电压之间的关系 （3）各个电流之间的关系
四、远距离高压输电原理图
I1
n1 n2 I 2
I3 n3 n4
I4
r线
～ U 1 P1
（二）层层设问 进行新课
一、提出问题
三峡水电站向我市供电，怎样将电能输送过来呢？
用输电导线将发电机和用电器连接起来
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
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
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．
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
20
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
7
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．
高中物理人教版选修32 5.5 电能的输送(共33张PPT)
r I2
nP22U2
I3
线 P3
U3n3
I4
P4
n4 U4
R用
升压变压器
降压变压器
机械功率P=mgh/t=1000×4 × 9.8 ×5=1.96 ×105W
发电机的输出功率P1=0.5 ×P= 9.8×104W
∵线P路r=上I2 损2 r,耗的功率为P∴r=电4流90为0 IW2，=35A， U2 =P2/I2 =2800V, 线路上的电压为Ur=I2 r=140V，
U3=U2-Ur=2200-I2r==2192(V) U用=U4=n4U3/n3=219.2(V)
Pr=I22r=16(W)
P用=P1-Pr=4400-16==4384(W)
交流高压输电基本环节示意图
发
电 机
U1
U2
U3
U4
用 电
器
升压变压器
高压输电线路
降压变压器
二、远距离输电原理图
I1
I2
I3
I2=50(A)
I1=P1/U1=103
n1/n2=I2/I1=50/ 1000=1/20
(2) U2=n2U1/n1=105 U3=U2-Ur=105-50×80=96×103(v)
（2）使用变压器
I2
I3
I4
P´r=P0-P2=I22r=(P0/U2)2r
U1 U2
N1/N2=U1/U2
N1 U1 (P0 P2)
(P0-P1)/ (P0-P2)= I2r/ I32r
N2 U2 (P0 P1)
P1=I2R
P2=I42R
n1 I4 P2(P0 P1)
I2=P1/R=P1I42/P2 n2 I3 P1(P0 P2)
课件人教版《电能的输送》ppt高中物理
①截止(极限)频率：ν0
(二3)、Δp过1＝程－与Δ方p2法，相互作用的两个物体动量的增量等大反向．
1一．、α光粒电子效散应射实验的结果
近(4)视箱眼子和对远水视平眼面的的矫压正力与和学压生强生。活息息相关，应用的物理知识比较多，而要解决这些问题，学生必须了解眼睛成像原理和调节作用，以及近视眼远视眼的成因，所以本节课的重难
(学4)生测已速经度探：究通出过近纸视带眼上的两成计因数和点矫间正的，距在离此及基时础间上由引v＝导Δ学xΔ生t算分出析速远度视．眼的成因和矫正，尝试由已知知识推测未知知识，然后读课文证明自己的推测正确，使学生有一种成就感。它
(和2)近比视结眼合的能成因和矫正程序相似，在此不多阐述。
2遏．止确电定压衰U变c与次入数射的光方频法率ν的关系图线
电压降
至所需电压、为减小输电线
的热功率，下列措施可行的
是（
）
(1)两种衰变的比较
1．放不放光电子，看入射光的最低频率．
考点三 爆炸和反冲 人船模型
A．增大输电电流 I B．增大输电电压 U (3)位移不变：爆炸的时间极短，因而作用过程中物体运动的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸后仍然从爆炸时的位置以新的动量开始运动．
三、电网供电
1.输电线上的电压损失 ΔU＝U－U′＝Ir＝UPr.
2.输电线上的功率损失 (1)ΔP＝I2r，其中I为输电线上的电流，r为输电线的电阻. (2)ΔP＝ΔU·I 或 ΔP＝ΔUr 2，其中 ΔU 为输电线上的电压损失.
3.减少电压损失和功率损失的方法 (1)减小输电线的电阻 r，根据 r＝ρLS，可减小电阻率 ρ，目前一般用电阻 率较小的铜或铝作为导线材料；也可增大导线的横截面积 S，但过粗的导 线会多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难. (2)减小输电电流 I，根据 I＝UP，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，输送电流可减为原来的1n，输电线 上的功率损耗将降为原来的n12.
人教版高中物理选修3-2 电能的输送 PPT课件
解：1、由P=UI 得I=P/U
当U1=5KV时，I1=200A；当U2=50KV时， I2=20A 2、由P损=I2R线， 当U=5KV时， P损1=（200）2×10=400KW 当U=50KV时， P损2=（20）2×10=4KW
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？ 1/10000 我国远距离输电采用110KV、220KV、330KV的电压， 少数线路已经采用550KV 思考：是不是输电电压越高越好？为什么？ 不是。电压过高，会增加绝缘有困难，因而架线的费 用增加，输电线路还容易向大气放电，增加电能的损 失。要综合考虑，选择合适的输电电压。 说明：一般大型发电机组发电电压是10KV左右，要先 升到110KV、220KV、330KV或550KV后经高压架空线送 出。到了用电区，又要遂级把电压降下来。
2 .简单输送电路的计算和步骤
画出供电图
以变压器铁心为界线分出各个回路,各回路可
独立运用欧姆定律分析. 各回路间通过线圈匝数比与电压比和电流比的 关系,总功率不变等联系.
达标练习
1．发电厂电机的输出电压为U1,发电厂至学校 的的输电导线总电阻为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．U12/R B．(U1-U2)2/R C ．I 2R D．(U1-U2)I
火力发电站
风力发电站
水利发电站
大亚湾核电站
秦山核电站
三峡水电站
新疆风力发电
而用电的地方却分布很广:
电 能 的 输 送 示 意 图
一、电能的输送
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。 2、发热损失电能的计算：P损=I2R 3、减小输电线上电能损失的办法： 由热功率计算公式可看出 （1）减小输电线的电阻 （2）减小输送的电流
【课件】 电能的输送 课件 物理人教版(2019)选择性必修第二册
电
能
的
输
送
学
习
目
标
知道供电系统流程
理解电能输送的几种关系
会利用关系进行计算
知
识
回
顾
I1
I2
理 电压关系 法拉第电磁感应定律
1
想
U
2 U2
1
U ＝E =
U1 1
=
变
U2 n2
U ＝E =
压
决定关系
器 功率关系 能量守恒定律
输入决
电压
工
U1 I1 ＝U2 I2
定输出
关系
作
功率、电流关系
D.远距离输电时，若升压变压器匝数比为1∶n，降压变压器匝数比为n∶1，则
升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等．
例2
跟
我
走
大
显
身
手
如图5所示，某小型水电站发电机的输出功率P＝100 kW，发电机的电压U1 ＝
250 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线＝8 Ω，在用户端用降压
变压器把电压降为U4＝220 V．已知输电线上损失的功率P线＝5 kW，假设两个
(2)升压变压器副线圈两端的功率 P2＝U2I2
可得 U2＝4 000 V
输电线上损失的电压 ΔU＝I2r＝200 V
降压变压器原线圈两端的电压
U3＝U2－ΔU＝3 800 V
n3 U3 190
根据理想变压器的变压规律，可得降压变压器原、副线圈的匝数比 ＝ ＝
.
n4 U4 11
变压器均是理想变压器，下列说法正确的是(
A．发电机输出的电流I1＝40 A
B．输电线上的电流I线＝625 A
能
的
输
送
学
习
目
标
知道供电系统流程
理解电能输送的几种关系
会利用关系进行计算
知
识
回
顾
I1
I2
理 电压关系 法拉第电磁感应定律
1
想
U
2 U2
1
U ＝E =
U1 1
=
变
U2 n2
U ＝E =
压
决定关系
器 功率关系 能量守恒定律
输入决
电压
工
U1 I1 ＝U2 I2
定输出
关系
作
功率、电流关系
D.远距离输电时，若升压变压器匝数比为1∶n，降压变压器匝数比为n∶1，则
升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等．
例2
跟
我
走
大
显
身
手
如图5所示，某小型水电站发电机的输出功率P＝100 kW，发电机的电压U1 ＝
250 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线＝8 Ω，在用户端用降压
变压器把电压降为U4＝220 V．已知输电线上损失的功率P线＝5 kW，假设两个
(2)升压变压器副线圈两端的功率 P2＝U2I2
可得 U2＝4 000 V
输电线上损失的电压 ΔU＝I2r＝200 V
降压变压器原线圈两端的电压
U3＝U2－ΔU＝3 800 V
n3 U3 190
根据理想变压器的变压规律，可得降压变压器原、副线圈的匝数比 ＝ ＝
.
n4 U4 11
变压器均是理想变压器，下列说法正确的是(
A．发电机输出的电流I1＝40 A
B．输电线上的电流I线＝625 A