高中物理-第五章-交變電流第五節(jié)-電能的輸送課件-新人教版選修32_第1頁
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文檔簡介

1、第一頁,編輯于星期五:十一點 四分。第二頁,編輯于星期五:十一點 四分。了解電能的輸送過程,知道交變電流便于遠(yuǎn)距離輸送知道輸電線上的功率損失和減少功率損失的方法理解為什么遠(yuǎn)距離送電要用高壓第三頁,編輯于星期五:十一點 四分。第四頁,編輯于星期五:十一點 四分。在城郊和農(nóng)村,常常看到高壓輸電線(如以下圖),有的電壓高達(dá)100000V以上,為什么要用高電壓輸電呢?第五頁,編輯于星期五:十一點 四分。第六頁,編輯于星期五:十一點 四分。1輸送電能的根本要求是_、_、_.2降低輸電損耗的兩個途徑;一是_、二是_第七頁,編輯于星期五:十一點 四分。3如以下圖是遠(yuǎn)距離輸電的根本過程示意圖,請?zhí)钌细骶植康拿?/p>

2、稱_;_;_;_;_;_.第八頁,編輯于星期五:十一點 四分。答案:1.可靠;保質(zhì);經(jīng)濟2減小輸電線路的電阻;減小輸電導(dǎo)線中的電流3發(fā)電站升壓變壓器遠(yuǎn)距離輸電線路一次高壓變電所二次高壓變電所工廠第九頁,編輯于星期五:十一點 四分。第十頁,編輯于星期五:十一點 四分。(1)可靠:保證供電線路正常工作(2)保質(zhì):保證供電質(zhì)量電壓和頻率要穩(wěn)定(3)經(jīng)濟:線路建設(shè)和運行的費用低能耗少、電價低.第十一頁,編輯于星期五:十一點 四分。(1)輸電線路的構(gòu)成主要有:發(fā)電機、升壓變壓器、輸電導(dǎo)線、降壓變壓器,用電器,如以下圖第十二頁,編輯于星期五:十一點 四分。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

3、電時,在發(fā)電站內(nèi)需用升壓變壓器升壓后再由輸電線輸出,到用電區(qū)再用降壓變壓器降到所需的電壓(2)輸電線路上的電壓損失輸電導(dǎo)線有電阻,電流通過輸電導(dǎo)線時,會在線路上產(chǎn)生電勢降落,致使輸電線路末端的電壓U3比起始端電壓要低,這就是輸電線路上的電壓損失UU2U3.對交變電流來說,造成電壓損失的原因既有電阻,又有電抗,其中因電阻損失的電壓為UIR.第十三頁,編輯于星期五:十一點 四分。第十四頁,編輯于星期五:十一點 四分?!疤岣唠妷海档碗娏髋c歐姆定律矛盾嗎?答案:不矛盾歐姆定律是對純電阻耗能元件而成立的定律,而“提高電壓,降低電流是從輸送角度,由PIU,且P一定的條件下得出的結(jié)論,兩者沒有聯(lián)系.第十五

4、頁,編輯于星期五:十一點 四分。(1)功率損失的原因輸電導(dǎo)線有電阻,電流通過電阻時,電能必有一局部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而損失掉(2)功率損失的大小設(shè)輸電導(dǎo)線的總電阻為R,輸電電流為I,那么損失功率為PI2R.第十六頁,編輯于星期五:十一點 四分。(3)減少損耗的方法據(jù)P損I2R可知,減小輸電線路上功率損失的方法主要有兩種:減小輸電線的電阻R,據(jù)Ra減小輸電線長度L:由于輸電距離一定,所以在實際中不可能用減小L來減小R.b減小電阻率:目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導(dǎo)線材料c增大導(dǎo)線的橫截面積S:這要多消耗金屬材料,增加本錢,同時給輸電線的架設(shè)帶來很大的困難第十七頁,編輯于星期五:十一點 四分。第十八頁,編

5、輯于星期五:十一點 四分。特別提醒:發(fā)電站的輸送功率取決于用戶消耗的功率,不是由發(fā)電站輸出的功率決定用戶和線路消耗的功率.第十九頁,編輯于星期五:十一點 四分。第二十頁,編輯于星期五:十一點 四分。答案:A解析:用P 求電阻上損失的功率時,U要與電阻R相對應(yīng),選項A中的U1是輸出電壓不是輸電線電阻上的電壓,故A是錯誤的B中的U1U2是輸電線上電阻上的電壓,因此,B是正確的,C、D中的電流I是輸電線中的電流,故C、D都是正確的.第二十一頁,編輯于星期五:十一點 四分。遠(yuǎn)距離輸電的根本結(jié)構(gòu)示意圖如下:第二十二頁,編輯于星期五:十一點 四分。第二十三頁,編輯于星期五:十一點 四分。第二十四頁,編輯于

6、星期五:十一點 四分。“西電東送工程中為了減少輸電損耗,必須提高輸電電壓從西部某電站向華東某地區(qū)輸送的電功率為106kW,輸電電壓為1000kV,輸電線電阻為100.假設(shè)改用超導(dǎo)材料作為輸電線,那么可減少輸電損耗的功率為()A105kWB104kWC106kWD103kW第二十五頁,編輯于星期五:十一點 四分。答案:A 第二十六頁,編輯于星期五:十一點 四分。在電能輸送過程中,輸送電功率一定,那么在輸電線上的功率損失()A隨輸電線電阻的增大而增大B與輸送電壓的平方成正比C與輸電線上電壓損失的平方成正比D與輸電電流的平方成正比答案:ACD第二十七頁,編輯于星期五:十一點 四分。第二十八頁,編輯于

7、星期五:十一點 四分。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(yuǎn)處供電輸電導(dǎo)線的電阻率為2.4108m,導(dǎo)線橫截面積為1.5104m2,輸電線路損失的功率為輸出功率的4%,求:(1)升壓變壓器的輸出電壓;(2)輸電線路上的電壓損失第二十九頁,編輯于星期五:十一點 四分。解析:(1)輸電線的電阻為:P損P14%P損IRP2P1P2I2U2由得升壓變壓器的輸出電壓:U280000V(2)輸電線路上的電壓損失U損I2R3200V答案:(1)80000V(2)3200V第三十頁,編輯于星期五:十一點 四分。某用電器離供電電源距離為L,線路上的電流為I,假設(shè)要求線

8、路上的電壓降不超過U,輸電導(dǎo)線的電阻率為,那么,該輸電導(dǎo)線的橫截面積最小值是()答案:B第三十一頁,編輯于星期五:十一點 四分。有一臺內(nèi)阻為1的發(fā)電機,供給一個學(xué)校照明用電,如圖,升壓變壓器匝數(shù)比為14,降壓變壓器匝數(shù)比41,輸電線總電阻R4.全校共22個班,每班有“220V,40W燈6盞,假設(shè)保證全部電燈正常發(fā)光,那么:第三十二頁,編輯于星期五:十一點 四分。(1)發(fā)電機輸出功率多大?(2)發(fā)電機電動勢多大?(3)輸電的效率是多少?(4)假設(shè)使用燈數(shù)減半并正常發(fā)光,發(fā)電機輸出功率是否減半?解析:發(fā)電機的電動勢E,一局部降在電源內(nèi)阻上,即I1r,另一局部為發(fā)電機的路端電壓U1,升壓變壓器副線圈

9、電壓U2的另一局部降在輸電線上,即I2R,其余的就是降壓變壓器原線圈U2;而U3應(yīng)為燈的額定電壓U額,具體計算由用戶向前遞推即可第三十三頁,編輯于星期五:十一點 四分。第三十四頁,編輯于星期五:十一點 四分。第三十五頁,編輯于星期五:十一點 四分。第三十六頁,編輯于星期五:十一點 四分。答案:(1)5424W(2)250V(3)97%(4)不是,減小到原來的第三十七頁,編輯于星期五:十一點 四分。(2021北師大附中高二期中)如以下圖,一小型發(fā)電機通過升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶,發(fā)電機的輸出功率P150kW,輸出電壓U1500V,升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1n215,兩個變壓器間的輸

10、電導(dǎo)線的總電阻R15,降壓變壓器的輸出電壓U4220V,變壓器本身的損耗忽略不計,求:(1)升壓變壓器副線圈兩端的電壓U2;(2)輸電線上損耗的電功率P損;(3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n3n4.第三十八頁,編輯于星期五:十一點 四分。答案:(1)2500V(2)6000W(3)101第三十九頁,編輯于星期五:十一點 四分。第四十頁,編輯于星期五:十一點 四分。我國農(nóng)村電網(wǎng)低壓改造已根本結(jié)束,由于低壓改造我國廣闊農(nóng)民獲得了實惠農(nóng)村電網(wǎng)改造之前,某些村莊經(jīng)常會出現(xiàn)以下現(xiàn)象(離變壓器較遠(yuǎn)的用戶)電燈不亮(達(dá)不到額定功率);日光燈不能啟動;洗衣機轉(zhuǎn)速低等,尤其過節(jié)時現(xiàn)象更明顯,為什么?第四十一頁

11、,編輯于星期五:十一點 四分。解析:低壓輸電線較細(xì),電阻較大,另外當(dāng)輸電功率一定時,由于電壓低,故輸電電流IP/U較大因此輸電線上的電壓損失UIR線較大,致使末端用戶得到的電壓遠(yuǎn)低于額定電壓(有時才160V),到了過節(jié)的時候,各家用電器增多,線路電流又會增大,導(dǎo)線上分壓更多,用戶電壓更低,這些現(xiàn)象更加明顯經(jīng)過低壓改造后,以上現(xiàn)象不明顯了第四十二頁,編輯于星期五:十一點 四分。點評:此題創(chuàng)新之處在于理論聯(lián)系實際,將剛剛學(xué)過的輸電的理論知識應(yīng)用到實際生活中去,解決實際問題解決此題必須分析用戶端電壓缺乏的原因,從輸電線上損失的電壓、功率,用戶實際得到的電壓、功率展開分析,即可解決問題第四十三頁,編輯于星期五:十一點 四分。讀下面材料:二灘水電站于1998年向西南電網(wǎng)送電,設(shè)計裝機容量為330萬千瓦,年發(fā)電量為170億度,大壩高240m,是當(dāng)時亞洲裝機容量、庫容最大的水利樞紐工程,請答復(fù)以下問題:河流名稱長度(km)流域面積(m2)流量(m3/s)雅壟江15001299300001800湘江817757400002300第四十四頁,編輯于星期五:十一點 四分。(1)根據(jù)以上材料和已有知識,二灘水電站建在上表的_上,兩江相比,該江水能量較豐富的原因是_,電站和用電市場之間關(guān)系方面的不利條件是_(2)設(shè)想將二灘的電能送到成都市邊區(qū),如果使用相同的

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