【全优课堂】2014秋高中物理 第3章 五高压输电课件 新人教版选修1-1.ppt

五　高压输电 一、远距离输电的电能损失 1．损失原因：输电时，导线上会有电能损失，这主要是由电流的________引起的． 2．损失多少的影响因素：输电线的________越大，输电线上通过的________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 (1)减小输电线的________； (2)减小输送的________． 温馨提示　实际中为了减小输电线上电能的损失，两种途径都加以综合利用． 二、降低导线电阻的方法 1．选择_________好的材料作导线，且使导线_______． 2．降低导线电阻的措施的局限性：(1)_____________较好的金属一般比较贵重；(2)导线________不仅增加材料消耗，还会给架线增大困难． 三、降低输电电流的方法——高压输电 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________． 2．由P＝UI和P热＝I2R可知，在P不变的情况下，电压提高一倍，热损失功率将会减少为原来的________． 四、电网供电 1．将多个电厂发的电通过________、变电站连接起来，形成全国性或地区性__________________，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． 一、输电导线上的电功率损失 1．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． 2．输送电能的基本要求 (1)可靠：保证供电线路正常工作． (2)保质：保证供电质量——电压、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． 3．减小输电线上功率损失的方法 (1)减小输电线的电阻R. ①选用导线性能高的材料：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料． ②增大导线的横截面积S：这要多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难． 二、远距离高压输电问题的处理方法 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，在发电站内还需用升压变压器将电压升高到几百千伏后再向远方送电，到达用电区再用降压变压器降到所需的电压，基本电路如图3－5－1所示． 1．有关远距离输电问题，应首先画出远距离输电的电路图，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置． 2．以变压器为界将整个输电电路划分为几个独立的回路，每个回路都可以用欧姆定律、串并联电路的特点和电功及电功率的公式等进行计算，联系各回路的桥梁是原、副线圈电压、电流与匝数的关系及输入功率和输出功率的关系． 思考与讨论 [教材第64页] 【典例1】 输电导线的电阻为R，输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，求两次输电线上损失的功率之比． 【变式1】 远距离输电中，在输送的电功率不变的条件下(　　) A．只有增大输电线的电阻，才能减小电流，提高输电功率 B．只有提高输电电压，才能减小电流，提高输电效率 C．提高输电电压势必增大输电线上的能量损耗 D．提高输电电压势必增大输电线上的电流 【答案】B 【典例2】 发电厂输出的交变电压为220 kV，输送功率为2.2×106 W．现在用户处安装一降压变压器，使用户的电压为220 V．发电厂到变压器间的输电线总电阻为22 Ω.求： (1)输电线上损失的电功率； (2)降压变压器原、副线圈的匝数之比． 答案　(1)2.2×103 W　(2)999∶1 借题发挥　解决远距离输电问题的关键是作出远距离输电的示意图，理清各电路段中的电压、电流、功率的关系． 【答案】B 1．(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是(　　) A．输电线上的电压损失跟输电电压成正比 B．输电线上的功率损失跟输电电压的平方成正比 C．输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比 D．输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比 【答案】CD 2．通过相同材料的导线向同一用户输送10 kW的电功率，如在输送电压为110 V和220 V两种情况下电线上损失的电能相同，那么两种情况下输电线的电阻之比是多少？ 【答案】1∶4 3．如图3－5－2为远距离输电线路的示意图： 图3－5－2 若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是(　　) A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备的功率无关 B．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 C．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大 D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 【答案】C 4．(多选)小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户．设变压器都是