教科版高中物理選修3-2課件-2-電能的輸送課件(教科)

第二單元·交變電流電能的輸送教育科學(xué)出版社高二

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選修3-2

第二單元·交變電流電能的輸送教育科學(xué)出版社高二|選1教學(xué)目標(biāo)：1、了解遠(yuǎn)距離輸電的原理2、理解U輸、U線、U用、P輸、P線、P用、I輸、I線、I用概念及相互關(guān)系。3、充分理解,

,P=UI中的物理量的對應(yīng)關(guān)系教學(xué)目標(biāo)：2

需要電能的地方分布很廣，而電站相對來說比較集中，因此要把電站的電能向外輸送，有的需要輸送到遠(yuǎn)方，這就涉及電能的輸送問題．需要電能的地方分布很廣，而電站相對來說比較集中，因此要3從下列演示實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)什么問題？電站用戶R用戶電站往遠(yuǎn)處送電從下列演示實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)什么問題？電站用戶R用戶電站往遠(yuǎn)處送電4如何減小輸電線上的電阻?減小輸電線的電阻率鐵的電阻率:ρ鐵＝1.0×10－7（Ω·m）鋁的電阻率:ρ鋁＝2.9×10－8（Ω·m）銅的電阻率:ρ銅＝1.7×10－8（Ω·m）銀的電阻率:ρ銀＝1.6×10－8（Ω·m）增大輸電線的橫截面積S如何減小輸電線上的電阻?減小輸電線的電阻率5要求：輸電線上損失的電能不超出輸送電能的10％輸送的電功率為：P＝2.0×105（W）輸送距離為：L＝1.0×104（m）輸電線的材料為銀，其電阻率為：

ρ銀＝1.6×10－8（Ω·m）輸電電壓為：U＝250（v）估算輸電線的橫截面積應(yīng)多大？要求：輸電線上損失的電能不超出輸送電能的10％估算輸電線的橫6

減小輸電線的電阻率鐵的電阻率:ρ鐵＝1.0×10－7（Ω·m）鋁的電阻率:ρ鋁＝2.9×10－8（Ω·m）銅的電阻率:ρ銅＝1.7×10－8（Ω·m）銀的電阻率:ρ銀＝1.6×10－8（Ω·m）增大輸電線的橫截面積S用超導(dǎo)做輸電線如何減小輸電線上的電阻?減小輸電線的電阻率用超導(dǎo)做輸電線如何減小輸電線上的電阻?7一、電能的輸送

1．電能便于遠(yuǎn)距離輸送電能通過輸電線就可以輸送到遠(yuǎn)方．相對于煤炭、石油等能源的輸送需要大量的交通運(yùn)載工具來說，這是它突出的優(yōu)點(diǎn)．2．輸送電能的基本要求：可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)．一、電能的輸送1．電能便于遠(yuǎn)距離輸送8二、輸電線上的功率損失１．任何輸電線都有電阻，存在功率損失．設(shè)輸電電流為I，輸電線電阻為R，則輸電線上的功率損失為：

如果輸送的電功率為P，輸電電壓為U，輸電線的總長度為l，橫截面積為S，電阻率為

則功率損失可表示為：二、輸電線上的功率損失１．任何輸電線都有電阻，存在功率損失92．減少輸電線上功率損失的方法

（1）減小輸電線的電阻R

①減小輸電線長度l：由于輸電距離一定，所以在實(shí)際中不可能用減小l來減小R．②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．③增大導(dǎo)線的橫截面積S，這要多耗資金屬材料，增加成本，同時(shí)給輸電線的架設(shè)帶來很大的困難．2．減少輸電線上功率損失的方法10（2）減小輸電電流I

①減小輸送功率P：由于電站的裝機(jī)容量一定，因此電站向外輸送的電功率是一定的，即在實(shí)際中不能以用戶少用或不用電來減少輸電線上的功率損失．②提高輸電電壓U：在輸送功率P一定，輸電線電阻R一定的條件下，輸電電壓提高到原來的n倍，輸電線上的功率損失降為原來的1/n2倍．

采用高壓輸電是減小輸電線上功率損失的最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施．

（2）減小輸電電流I①減小輸送功率P：由于電站的裝11三、輸電線路上的電壓損失１．電壓損失：輸電線路始端電壓U跟末端電壓U’的差值，稱為輸電線路上的電壓損失，U＝U－U’，如圖所示：三、輸電線路上的電壓損失１．電壓損失：輸電線路始端電壓U跟末12

以后在計(jì)算時(shí)只考慮輸電線電阻所造成的電壓損失．2．造成電壓損失的因素（1）輸電線電阻造成電壓損失U＝IR．（2）輸電線的感抗和容抗造成電壓損失．以后在計(jì)算時(shí)只考慮輸電線電阻所造成的電壓損失．2．造成電壓133．減小輸電線路上電壓損失的方法（1）減小輸電線電阻R

用增大輸電導(dǎo)線的截面積來減小電阻對低壓照明電路有效，對高壓輸電線路效果不佳．（2）減小輸電電流I在輸送電功率不變的前提下，提高輸電電壓是有效的措施．高壓輸電既能減小功率損失，又能減小電壓損失，但在實(shí)際輸送電能時(shí)，還需綜合考慮各種因素，依照不同的情況，選擇合適的輸電電壓．3．減小輸電線路上電壓損失的方法14四、交流高壓輸電的基本環(huán)節(jié)

發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電降壓變壓器用戶四、交流高壓輸電的基本環(huán)節(jié)發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電降壓變壓15如何提高輸電電壓？R電站電站如何提高輸電電壓？R電站電站16演示提高輸電電壓后輸電情況輸電電壓提高17倍，看輸電效果R電站演示提高輸電電壓后輸電情況輸電電壓提高17倍，看輸電效果R電17實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：18應(yīng)用遠(yuǎn)距離輸電原理來確定升壓變壓器和降壓變壓器的匝數(shù)比要求：輸電線上損失的電能不超出輸送電能的10％輸送的電能為：P＝2.0×105（W）輸電線電阻為：R＝0.5（Ω）電站輸出電壓為：U1＝250（v）用戶得到電壓為：U4＝220（v）應(yīng)用遠(yuǎn)距離輸電原理來確定升壓變壓器和降壓變壓器的匝數(shù)比要求：19小結(jié):輸電線路示意圖?U=I2R線U2=I2R+U3=U1I1=U2I2P輸送P用=U3I3=U4I4P輸送=?P+P用=+P用功率關(guān)系：電壓關(guān)系：?P?U、~用戶U1

I2P輸送U2U3U4I1P輸送n1n2n4n3I3=I2I4小結(jié):輸電線路示意圖?U=I2R線U2=I2R+U3=U120小結(jié)：

輸電導(dǎo)線上功率損失P＝I2R

，電壓損失U＝IR.

提高輸電電壓是減小功率損失和電壓損失的有效途徑．小結(jié)：輸電導(dǎo)線上功率損失P＝I2R，電壓損失U＝IR21第二單元·交變電流電能的輸送教育科學(xué)出版社高二

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第二單元·交變電流電能的輸送教育科學(xué)出版社高二|選22教學(xué)目標(biāo)：1、了解遠(yuǎn)距離輸電的原理2、理解U輸、U線、U用、P輸、P線、P用、I輸、I線、I用概念及相互關(guān)系。3、充分理解,

,P=UI中的物理量的對應(yīng)關(guān)系教學(xué)目標(biāo)：23

需要電能的地方分布很廣，而電站相對來說比較集中，因此要把電站的電能向外輸送，有的需要輸送到遠(yuǎn)方，這就涉及電能的輸送問題．需要電能的地方分布很廣，而電站相對來說比較集中，因此要24從下列演示實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)什么問題？電站用戶R用戶電站往遠(yuǎn)處送電從下列演示實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)什么問題？電站用戶R用戶電站往遠(yuǎn)處送電25如何減小輸電線上的電阻?減小輸電線的電阻率鐵的電阻率:ρ鐵＝1.0×10－7（Ω·m）鋁的電阻率:ρ鋁＝2.9×10－8（Ω·m）銅的電阻率:ρ銅＝1.7×10－8（Ω·m）銀的電阻率:ρ銀＝1.6×10－8（Ω·m）增大輸電線的橫截面積S如何減小輸電線上的電阻?減小輸電線的電阻率26要求：輸電線上損失的電能不超出輸送電能的10％輸送的電功率為：P＝2.0×105（W）輸送距離為：L＝1.0×104（m）輸電線的材料為銀，其電阻率為：

ρ銀＝1.6×10－8（Ω·m）輸電電壓為：U＝250（v）估算輸電線的橫截面積應(yīng)多大？要求：輸電線上損失的電能不超出輸送電能的10％估算輸電線的橫27

減小輸電線的電阻率鐵的電阻率:ρ鐵＝1.0×10－7（Ω·m）鋁的電阻率:ρ鋁＝2.9×10－8（Ω·m）銅的電阻率:ρ銅＝1.7×10－8（Ω·m）銀的電阻率:ρ銀＝1.6×10－8（Ω·m）增大輸電線的橫截面積S用超導(dǎo)做輸電線如何減小輸電線上的電阻?減小輸電線的電阻率用超導(dǎo)做輸電線如何減小輸電線上的電阻?28一、電能的輸送

1．電能便于遠(yuǎn)距離輸送電能通過輸電線就可以輸送到遠(yuǎn)方．相對于煤炭、石油等能源的輸送需要大量的交通運(yùn)載工具來說，這是它突出的優(yōu)點(diǎn)．2．輸送電能的基本要求：可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)．一、電能的輸送1．電能便于遠(yuǎn)距離輸送29二、輸電線上的功率損失１．任何輸電線都有電阻，存在功率損失．設(shè)輸電電流為I，輸電線電阻為R，則輸電線上的功率損失為：

如果輸送的電功率為P，輸電電壓為U，輸電線的總長度為l，橫截面積為S，電阻率為

則功率損失可表示為：二、輸電線上的功率損失１．任何輸電線都有電阻，存在功率損失302．減少輸電線上功率損失的方法

（1）減小輸電線的電阻R

①減小輸電線長度l：由于輸電距離一定，所以在實(shí)際中不可能用減小l來減小R．②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．③增大導(dǎo)線的橫截面積S，這要多耗資金屬材料，增加成本，同時(shí)給輸電線的架設(shè)帶來很大的困難．2．減少輸電線上功率損失的方法31（2）減小輸電電流I

①減小輸送功率P：由于電站的裝機(jī)容量一定，因此電站向外輸送的電功率是一定的，即在實(shí)際中不能以用戶少用或不用電來減少輸電線上的功率損失．②提高輸電電壓U：在輸送功率P一定，輸電線電阻R一定的條件下，輸電電壓提高到原來的n倍，輸電線上的功率損失降為原來的1/n2倍．

采用高壓輸電是減小輸電線上功率損失的最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施．

（2）減小輸電電流I①減小輸送功率P：由于電站的裝32三、輸電線路上的電壓損失１．電壓損失：輸電線路始端電壓U跟末端電壓U’的差值，稱為輸電線路上的電壓損失，U＝U－U’，如圖所示：三、輸電線路上的電壓損失１．電壓損失：輸電線路始端電壓U跟末33

以后在計(jì)算時(shí)只考慮輸電線電阻所造成的電壓損失．2．造成電壓損失的因素（1）輸電線電阻造成電壓損失U＝IR．（2）輸電線的感抗和容抗造成電壓損失．以后在計(jì)算時(shí)只考慮輸電線電阻所造成的電壓損失．2．造成電壓343．減小輸電線路上電壓損失的方法（1）減小輸電線電阻R

用增大輸電導(dǎo)線的截面積來減小電阻對低壓照明電路有效，對高壓輸電線路效果不佳．（2）減小輸電電流I在輸送電功率不變的前提下，提高輸電電壓是有效的措施．高壓輸電既能減小功率損失，又能減小電壓損失，但在實(shí)際輸送電能時(shí)，還需綜合考慮各種因素，依照不同的情況，選擇合適的輸電電壓．3．減小輸電線路上電壓損失的方法35四、交流高壓輸電的基本環(huán)節(jié)

發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電降壓變壓器用戶四、交流高壓輸電的基本環(huán)節(jié)發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電降壓變壓36如何提高輸電電壓？R電站電站如何提高輸電電壓？R電站電站37演示提高輸電電壓后輸電情況輸電電壓提高17