高考物理 核心要點突破系列 第17章第五節(jié)《電能的輸送》課件 新人教版選修32.ppt

第五節(jié)電能的輸送 核心要點突破 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 第五節(jié) 課前自主學(xué)案 目標(biāo)概覽 目標(biāo)概覽 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 知道 便于遠距離輸送 是電能輸送的優(yōu)點之一 知道電能的輸送過程 2 知道輸電線上的功率損失及減少功率損失的方法 3 理解為什么遠距離送電要用高壓 4 能解決高壓送電的實際問題 重點難點 1 電能輸送過程中電功率的損失 影響因素 解決辦法 2 高壓輸電的原理 課前自主學(xué)案 一 輸送電能的基本要求1 可靠 保證供電線路可靠的工作 2 保質(zhì) 保證電壓的質(zhì)量 的穩(wěn)定 3 經(jīng)濟 輸電線路的建設(shè)和運行要費用低 能量損耗少 電壓 二 輸電導(dǎo)線上的功率損失1 由于輸電導(dǎo)線有電阻 在輸電過程中必有一部分電能要轉(zhuǎn)化成熱能而損失掉 設(shè)輸電導(dǎo)線中電流為i 輸電導(dǎo)線的電阻為r 則輸電導(dǎo)線上的功率損失為 p 2 減小輸電導(dǎo)線上的功率損失的兩種方法 1 減小輸電導(dǎo)線上的 i2r 電阻 2 減小輸電導(dǎo)線的電流由p ui可知 當(dāng)傳輸功率p一定時 升高電壓可以減小 三 輸電線路上的電壓損失1 輸電線路始端電壓u與輸電線路末端電壓u 的差值 u 稱為輸電線路上的電壓損失 電流 u u 2 減小輸電導(dǎo)線上電壓損失的兩種方法 1 減小輸電導(dǎo)線的 2 減小輸電導(dǎo)線的 四 遠距離輸電的基本電路由于發(fā)電機本身的輸出電壓不可能很高 所以采用高壓輸電時 在發(fā)電站內(nèi)需用 升壓到幾百千伏后再向遠距離送電 到達用電區(qū)再用 降到所需的電壓 基本電路如圖17 5 1所示 電阻 電流 升壓變壓器 降壓變壓器 圖17 5 1 核心要點突破 一 輸電電壓 損失電壓和輸送功率與損失功率的理解圖17 5 21 輸電電壓 是指加在輸電線始端的電壓 如圖17 5 2中u 2 損失電壓 是指輸電線路始端電壓u與末端電壓u 的差值 即降落在輸電線路上的電壓 特別提醒 有關(guān)遠距離輸電的問題 應(yīng)首先畫出遠距離輸電的電路圖 并將已知量和待求量寫在電路圖的相應(yīng)位置 以變壓器為界將整個輸電電路劃分為幾個獨立的回路 每個回路都可以用歐姆定律 串并聯(lián)電路的特點和電功 電功率的公式等進行計算 聯(lián)系各回路的橋梁是原 副線圈電壓 電流與匝數(shù)的關(guān)系及輸入功率和輸出功率的關(guān)系 課堂互動講練 遠距離輸送一定功率的交流電 若輸電線電阻一定 下列說法正確的是 a 輸電線上的電壓損失跟輸電電壓成正比b 輸電線上的功率損失跟輸電電壓成正比c 輸電線上的功率損失跟輸電電壓的平方成反比d 輸電線上的功率損失跟輸電線上的電壓損失的平方成正比 答案 cd 變式訓(xùn)練1某水電站 用總電阻為2 5 的輸電線輸電給500km外的用戶 其輸出電功率是3 106kw 現(xiàn)用500kv電壓輸電 則下列說法正確的是 a 輸電線上輸送的電流大小為2 0 105ab 輸電線上由電阻造成的損失電壓為15kvc 若改用5kv電壓輸電 則輸電線上損失的功率為9 108kwd 輸電線上損失的功率為 p u2 r u為輸電電壓 r為輸電線的電阻 輸電線上損失的功率 p i 2r 6 105 2 2 5w 9 108kw 表明電能將在線路上損耗完 則輸電線上損失的功率為3 106kw c錯 d項中輸電線上損失的功率 p u2 r u應(yīng)為輸電線上損耗的電壓 而不是輸電電壓 d錯 某小型水電站發(fā)電機輸出的電功率為100kw 輸出電壓為250v 現(xiàn)準(zhǔn)備向遠處輸電 所用輸電線的總電阻為8 要求輸電時在輸電線上損失的電功率為輸送電功率的5 用戶獲得220v電壓 求應(yīng)選用原 副線圈匝數(shù)比多大的升壓變壓器和降壓變壓器 自主解答 依題意作出如下輸電示意圖 圖17 5 3 圖17 5 3升壓變壓器原線圈的電流為 答案 1 1617 3 1 點評 在遠距離輸電問題中 以理想變壓器為界將電路分為幾個獨立的回路 每個回路都可用電路知識求解 明確各回路的電壓關(guān)系 電流關(guān)系 功率關(guān)系 畫好輸電電路圖是關(guān)鍵 變式訓(xùn)練2某發(fā)電站的輸出功率為104kw 輸出電壓為4kv 通過理想變壓器升壓后向80km遠處供電 已知輸電導(dǎo)線的電阻率為 2 4 10