人教版选修3-2第五章第5节《电能输送》
ΔP = I
2
R
一般要求： ΔP≤10%P
两种办法： １．减少输电线的电阻。R=ρL/S
２．减小输电线中的电流，提高输电 电压。
二. 输电线上的电压损失ΔU I ΔU ΔP 发 电 厂
U P
输电线R
用 U` 电 P` 设 备
通常要求: ΔU ≤ 10%～15% U
二、远距离输电原理图
I1
P1
I2
用 户
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．
3．减小输电线路上电压损失的方法 （1）减小输电线电阻R
对高压输电线路效果不佳．
（2）减小输电电流I 在输送电功率不变的前提下， 提高输电电压是有效的措施．
三、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
1.输送功率为100kW 以下， 距离为几百 米以内，一般采用220V 的电压送电 。 这就是通常用的 低压线路。 2.输送功率为几千kW 到 几万kW，距 离为几十km到上百km, 一般采用35kV 或110kV 的电压送电。这就是所谓 高压 输 电。 3.如果输送功率为10 万kW 以上，距离 为几百km，就必须采用220kV 甚至更高 的电压送电。这就是所谓 超高压输电。
A
~
S
V
R1 R2
练习、如图所示，一理想变压器原、副线圈 的匝数比为n1：n2=3：1，有四只相同的灯泡 连入电路中，若灯泡L2、L3、L4均能正常发光， 则灯泡L1 （ ） A A、也能正常发光 B、较另三个灯暗些 C、将会烧坏 D、不能确定
若输入电压为U，则灯 泡的额定电压为多大？ 电源输入功率多大？ n1 n2
U1 U2
2.理想变压器原副线圈的端电压之
比等于这两个线圈的匝数之比
U1 n1 U 2 n2
n2 >n1 U2>U1 -----变压器使电压升高，
升压变压器
n2 <n1 U2 <U1 -----变压器使电压降低，
降压变压器
3.电流与匝数的关系
理想变压器输出功率应等于输入功率
即: P出= P入 U1I1=U2I2
目前我国远距离送电采用的电压有110kV、 220kV 和330kV, 在少数地区已开始采用 500kV的超高压送电。 ● 目前世界上正在试验的最高输电电压是 1150kV。 ● 大型发电机发出的电压，等级有 10.5kV、 13.8kV、15.75kV、18.0kV。
●
电路图 I1
ΔU
R
U0
练习2、一理想变压器，原线圈匝数 n1=1100，接在电压220V的交流电源上， 当它对11只并联的“36V，60w”的灯泡 供电时，灯泡正常发光。由此可知副线 圈的匝数n2=_____ 180 ，通过原线圈的电流 3A 。 I1 =______
(1) (2) 或 U1=220V, U2=36V, U1/U2=n1/n2 I2=P2/U2=660/36A, I1/I2=n2/n1 P1=P2=660W, I1=P1/U1
一、输电线上的功率损失
则输电线上的功率损失为：
１．设输电电流为I，输电线电阻为R，
P I R
2
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． ②减小电阻率：目前一般用电阻率较小的 铜或铝作导线材料． ③增大导线的横截面积 S ，这要多消耗金 属材料，增加成本，同时给输电线的架设 带来很大的困难．
P2
I3
I4
P4
r线
P3
F
U1 n1
n2 U2
U3 n3
n4 U4
R用
升压变压器
降压变压器
功率之间的关系是：P1=P2，P3=P4，P2=Pr+P3
U1 n1 U 3 n3 , ,U 2 U r U 3 电压之间的关系是： U 4 n4 U 2 n2 I1 n2 I 3 n4 电流之间的关系是： , , I 2 I r I 3 I 2 n1 I 4 n3
练习3、 如图所示：理想变压器的原线圈 接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。 S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流 电压表的示数U、交流电流表的示数I 和用电 器上R1的功率PR1将分别（ ）D
A. U 增大、I 增大、PR1 增大 C. U 减小、I 减小、PR1 减小 思考：变压器输入输 出电压、电流、功率大 小之间的因果关系 是 怎样的？ B. U 不变、I 减小、PR1 增大 D. U 不变、I 减小、PR1 不变
上周教学反思
好的方面： 上个周进行了描述交变电流的物理量和电容、电感 对交变电流的影响的教学，完成了教学计划的教学，学 生一基本掌握了交变电流的瞬时值、最大值、有效值， 通过对实验现象的剖析，学生能基本掌握一般电路中电 感和电容对交变电流的影响。 不足的方面： 由于前个周放了三天的假，教学任务有些紧，对于 很多练习都没有时间认真的去进行认真的讲解，而且最 近这段时间我觉得237的学习气氛不好，这从前次的月 考中也能看出，所以后段时间对这个班应加强这个班的 教学和管理，多引导，多鼓励，多练习。
2、如图示为某正弦交流电流的图 像，求其峰值、周期和角速度，并写 出该电流的瞬时值表达式。
Im＝20A
T＝0.02s ω＝100πrad/s. 电流的瞬时表达式为i＝20sin100πt (A)
三、峰值和有效值
1、峰值：电流或电压所能达到的最大值。
Em NBS
2、有效值 定义： E、U、I
（3）、角频率：线圈在磁场中转动的角速度 2 1 （4）、关系：
f
T
T
2f
1、某交流发电机产生的感应电动势与时间 的关系，如图所示，如果其它条件不变，仅使 线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周 期分别变为 ( B ) A．400V, 0.02s B．200V, 0.02s C．400V, 0.08s D．200V, 0.08s
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．
功率关系
I
ΔP R
用 P’ 户
电 站
P
P = P’ + P
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： I 电 站 U
ΔU R
U’
五、电能的输送 1.减少电压
功率损失
｛
减小输电线的电阻 减小输电电流
U损=Ir
P损=I2r
2.远距离输电系统
远距离输电原理图
I1
P1
I2
P2
r线
I3
P3
I4
P4
F
U 1 n1
n2 U2
U3 n3
n4 U 4
R用
升压变压器
功率关系： P1=P2，P3=P4，P2=Pr+P3
（2）减小输电电流 I
①减小输送功率P ： 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．
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， 输电线上的功率损失降为原来的1/n2 倍．
电压高的线圈电 流小；电压低的 电流大。
I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
第四课时
练习1、理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2 ＝4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直 线运动切割磁感线时，图中电流表A1的示数为 12mA，则电流表A2的示数为 （ B ） A．3mA B ．0 C．48mA D．与负载R的值有关
1.如图表示一交流的电流随时间变 化的图像,求该电流的有效值。
1 2 1 2 I RT I1 RT I 2 RT 2 2
2
1 2 2 I ( I1 I 2 ) 2
4 2
3 2
1 2 2 5A (4 2) (3 2)线圈（初级线圈）：跟电源相 连，用绝缘线绕成的 副线圈（次级线圈）：跟负载相 连，用绝缘线绕成的 闭合铁芯是由涂有绝缘漆的硅钢 薄片叠合而成。 注意：常用的电力变压器和一般低频变压 器的铁芯是由涂有绝缘漆的硅钢片叠合成 闭合的形状。线圈必须绕在铁芯上。
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
第二课时
小结：
电压损失U＝IR.
提高输电电压是减小功率损失 和电压损失的有效途径．
输电导线上功率损失 P＝I2R ，
电网输电
一. 输电导线上的功率损失： 设输电电流为I，输电线的电阻为R，则 功率损失为：
思考：有一台内阻为1Ω的发电机，供 给一所学校照明电路，如图，升压变压 器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数 比为4：1，输电线总阻为R=4Ω，全校共 22个班，每班有“220V,40w”的灯6盏， 若要保证全部电灯正常发光，讨论：1） 发电机的输出功率多大？ 2）发电机的电动势多大？3）输电效率 是多少？4）若使用灯数减半并正常发光， 发电机的输出功率是否减半？
根据电流的热效应来规定，让交流与直流分别通过相同的电 阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就把这个直 流的数值叫做这个交流的有效值。(重、难点）
说明：
A、以上关系式只适用于正弦或余弦交 流电； B、交流用电器的额定电压和额定电流 指的是有效值； C、交流电流表和交流电压表的读数是 有效值 D、对于交流电若没有特殊说明的均指 有效值
c K L B A d L
L
B
合集下载
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．
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《电能的输送》教案设计
电能的输送教学目标1. 知识与技能(1)知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程．(2)知道降低输电损耗的两个途径．(3)了解电网供电的优点和意义．2. 过程与方法通过本节学习，让学生体验“发现问题并积极思考探寻解决方法”的研究过程．3. 感、态度与价值观(1)培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度．(2)介绍我国远距离输电概况，激发学生建设祖国的热情．教学重点难点教学重点：找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少P与U损失。
教学难点：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。
教学方法合作交流法。
教学用具可拆变压器(2台)、长导线、学生电源、小灯泡、投影仪、CAI课件。
引入新课[师]人们常把各种形式的能(如水流能、燃料化学能、核能)先转化为电能再进行传输，这是因为电能可以通过电网来传输，那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题？这节课我们就来学习远距离输电的知识，请同学们认真仔细地阅读教材，回答老师提出的下列问题(屏幕上打出)：(1)发电站应建在什么地方好？(2)如何让远处的用户用上电？(3)远距离输电的要求是什么？困难在哪里？(4)如何解决这些矛盾？[生]阅读并展开激烈的讨论。
新课教学1．输电线上的功率损失[师]输送电能的基本要求是什么？[生]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。
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，电价低。
[师]远距离大功率输电面临的困难是什么？[生]在输电线上有功率损失和电压损失。
[师]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？如何减小输电线上的电压损失？[生1]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。
[生2]设输电电流为I，输电线的电阻为R，则功率损失为ΔP＝I2R。
高二物理课件：第5章第5节《电能的输送》(人教版选修3-2)ppt
P (2)减小输电电流 I，据 I＝ U ①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． ②提高输电电压 U：在输送功率 P 一定，输电线电阻 R 一 P2 定的条件下，输电电压提高到原来的 n 倍，据 P 损＝( ) · R U 1 知，输电线上的功率损耗将降为原来的 2. n 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．
能力提升 6．(2011年福建厦门)某小型水电站的电能输送示意图如 图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供
电．已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝
数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u＝220 2 sin 100πt V，降压变压器的副线圈与阻值R0＝11 Ω的电阻组成
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.
3．减小输电线路上的电压损失的方法 据ΔU＝IR可知，减小输电线路上电压损失的方法主要
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失＝I2R可以看出，在保证输电功率的前提下有两
种方式可减小输电中的能量损失：一是减少输电线的电阻，由 R＝ρ L 知，A正确．二是减小输电电流，B正确．若输电电压
S
一定，由P＝UI知输送的电功率越大，输电电流越大，则输电
中能量损耗P失＝I2R越大，C错误．在影响高压输电的因素中 另一个重要因素是电晕放电引起的电能损耗，在输电电压越高 时，电晕放电引起的电能损失越大，D正确． 答案：ABD
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
人教版高中物理选修3-2第五章第5节《电能的输送》教学设计
《电能的输送》教学设计教材分析：《电能的输送》这节课是解决减少交流电在输送过程中能量和电压损失问题，需用到较多的物理知识：变压器、电功率、焦耳定律、电阻定律、欧姆定律等。
教材通过输送电能的基本要求（可靠、保质、经济），得到输电线上有电压、电能损失及减少损失的办法。
教学设想：教材中都是理论分析和结论，缺少实验验证，学生没有一个感性认识。
而电能的输送又是与生活实践紧密联系的内容，具有很强的现实意义。
所以，在本课的教学中，本人采用了以一个简易的模拟输电过程作为课堂引入，让学生思考探讨输电线变长之后为何灯泡变暗，后面再配合例题1的计算，学生就更加深刻体会到远距离电能必需要解决电能的损失问题，引导学生在应用知识过程中，提高了分析综合能力，还培养了科学态度与合作精神。
教学目标：知识目标：知道输电线上功率、电压损失及减少损失的办法。
知道电能输送的过程。
能力目标：培养学生分析综合能力、创新实践能力。
德育目标：培养科学态度和合作精神。
激发投身祖国建设的热情。
教学重点：找出影响远距离输电损失的原因，使学生理解高压输电可减少功率与电压损失。
教学难点：进行实验并由实验现象得出高压输电的原理。
区别导线上的输电电压U的损失电压△U不同。
教学方法：讨论实验探究教学用具：学生电源长、短导线小灯泡电键等。
教学过程：1、展示水电站图片，电站如何向用户输电？实验引入，激发兴趣：演示：在电源电压相同情况下将同规格小灯泡分别接入如下电路。
现象：B灯比A灯暗。
2、提出问题，讨论原因：看到现象，学生会情不自禁地担出问题：模拟电路中，远方用户灯B为什么比A灯暗？怎样才能让B灯也正常工作？老师引导，由学生自己思考讨论原因。
→流过灯电流小→输电线电阻大→发热→功率损失灯暗→实际功率小→灯两端电压小→输电线分压多→电压损失。
3、解决问题，设计方案：怎样减小输电线上的损失电压及损失功率？讨论引出P线=I线2R线方案一：减小导线电阻：①缩短输电距离。
实际中可行吗？答：距离不可变，最多只能在架线时考虑尽可能沿直线。
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．
人教版高中物理选修3-2课件第五章五、电能的输送
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 离为几百千米。
请设计输电线路.
用110V把功率为200kW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%， 导线横截面积应多大？
2.减小输电线上的电流
输送功率不能 变动，由P=UI 知，必须提高 输电电压U。
导线R不变, I减
小到原来的百分 之一，P损=I2R减 小到原来的万分 之一。
用110V把功率为200kW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%，
小结:输电线路示意图
I1
I2
∆U、∆P I3= I2 I4
用户
P输送 ~ U1
U2 P输送
U3
U4
n1 n2
功率关系： P输送 =U1I1=U2I2
∆P=I22R 电压关系：
∆U=I2 R线
n3 n4
P用=U3I3=U4I4
P输送=∆P+P用=I22R+P用
U2=I2R+U3
高中物理课件
灿若寒星整理制作
五、电能的输送
能源丰富，有利开发
电站站址
远距送电能的基本要求是：可靠、保质、经济。
远距离输电
如何减少输电中的功率损失？
一、输电线上的功率损失
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）
R=ρ
L S
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
5.5-电能的输送
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 （ D）
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：
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（ D） 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/n2 C．输电线上的电功率损失变为原来的1/n
想一想：
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？
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。
做一做：
把功率为22KW的电能用总电阻为2Ω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？
升压变压器 发电站
用户
降压变压器
高压输电
远距离输电过程示意图
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？
I1
I2
I3
I4
P1
P2
r线
P3
P4
F
U 1 n1
n2 U 2
U 3 n3
n4 U 4
R用
功率关系： P1 P2 P2 P P3
电压关系：
U1 U2
n1 n2
电流关系：
I1 n2 I2 n1
U2 U U3
I2 I3
P3 P4
U 3 n3 U 4 n4
I3 n4 I4 n3
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？
人教版高中物理选修3-2课件选修3-2第五章交流电第五节电能的输送
探究问题：
为什么灯泡B的亮度很暗，而灯泡A的亮度与原来相同?
电能的损耗
二、探究降低输电损耗的途径
1：讨论产生损耗的原因，影响因素有：
解析：由公式P热=I2R 知，影响因素为输电线上的电流和电阻
2：如何解决导线中电能的损耗？ 减小输电线中的电阻 方案一： 减小输电线中的电流 方案二： 3：讨论、分析两个方案的可行性 方案一:由电阻定律 R=ρL/S 可知，在输电线长度 L一定的情况下，为了减小电阻，应当选 用 电阻率小 、 横截面积大 的导线。
2.某电厂原采用电压U1输电，后改用U2 = AB） 20U1电压输电，不考虑其它变化，则（ A. 输电电流变为原来的1/20 B. 输电线上电压损失降为原来的1/20 C. 输电线上电能损失降为原来的1/40 D. 输电效率比原来提高了39倍
• 课下巩固： 一小型发电站通过升压，降压变压器把电能输给用 户。已知发电机的输出功率是500kW，端电压为 500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1:5， 两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω，降压变压器 的输出电压为220V，不计变压器的损耗。求： （1）升压变压器的副线圈两端电压； （2）输电导线上的功率损失； （3）降压变压器原、副线圈的匝数比； （4）用户得到的功率。
5.5
电能的输送
知识回顾： 1、欧姆定律的表达式： 定律的表达式： R=ρL/S
思考问题：
• 利用一个小灯泡A与学生电源连接构成闭合回路， 小灯泡发光。坐在教室后排的同学那里有一个相 同的灯泡B，想让B也发光怎么办？
• 连接导线，接通电源 ，远距离输电
• 课堂检测：
1、某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改 用升压变压器将电压升高到2 20 kV输电，输送的 电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说 法中正确的是 （ AC ） A.根据公式，I=P／U，提高电压后输电线上的电 流降为原来的1／20 B.根据公式I=U／R，提高电压后输电线上的电流 增为原来的20倍 C.根据公式P=I2R，提高电压后输电线上的功率损 耗减为原来的1／400 D.根据公 式P=U2／R，提高电压后输电线上的 功 率损耗将增大为原来的400倍