高二電能的輸送省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件市賽課一等獎?wù)n件

太陽能發(fā)電站三峽發(fā)電站火力發(fā)電站1/43在實際生活中，為了合理地利用天然資源，水電站要建筑在河流上，火電站有時要建筑在煤礦附近。不過用電地方卻分布很廣，有地方離發(fā)電站很遠(yuǎn)。發(fā)電站發(fā)出電能是怎樣輸送到遠(yuǎn)方呢？2/43

電能輸送3/43知識回顧：1、歐姆定律表示式：

2、焦耳定律表示式：

3、電阻定律表示式：

R=U/I

R=ρL/S

Q=I2R

t4/43一、變壓器結(jié)構(gòu)1．示意圖2．符號二、變壓器工作原理：1、互感現(xiàn)象：變壓器只能改變交流電電壓和電流2、能量轉(zhuǎn)化：電能→磁場能→電能3、理想變壓器功率：三、理想變壓器變壓、變流規(guī)律：4、變壓器P入＝P出5/431、發(fā)電站發(fā)出電能是怎樣輸送

到遠(yuǎn)方呢？2、輸送電能時有什么要求嗎？依靠導(dǎo)線，遠(yuǎn)距離輸電可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟一、電能輸送6/43二、探究降低輸電損耗路徑探究問題：輸電過程中有能量損耗嗎？輸電線上電流和電阻1：討論產(chǎn)生損耗原因，影響原因有：（有）解析：由公式Q=I2Rt知，時間t不能變（輸電時間），影響原因為輸電線上電流和電阻7/432：怎樣處理導(dǎo)線中電能損耗？方案一：

方案二：

3：討論、分析兩個方案可行性方案一:由電阻定律

可知，在輸電線長度L一定情況下，為了減小電阻，應(yīng)該選取

、

導(dǎo)線。

減小輸電線中電阻減小輸電線中電流R=ρL/S

電阻率小橫截面積大8/43學(xué)生查閱資料：

幾個導(dǎo)體材料在20℃時電阻率材料ρ/Ω·m銀1．6×10-8

銅1．7×10-8

鋁2．9×10-8

鎢5．3×10-8

鐵1．0×10-7

當(dāng)前普通用電阻率較小

作導(dǎo)線材料。不過，要增大導(dǎo)線

，就要多花費金屬材料，

，給架線帶來很大困難。橫截面積銅和鋁增加導(dǎo)線重量9/43方案二：減小輸電線中電流1.怎樣計算輸電線路損失功率?2.在輸電電流一定情況下,假如線路電阻減為原來1/100,線路上損失功率減為原來1/?在線路電阻一定情況下,假如輸電電流減為原來1/100,線路上損失功率減為原來1/?10/433.哪個路徑對于降低輸電線路損耗更為有效?4.怎樣計算用戶得到功率P?5.在確保用戶電功率前提下,怎樣才能減小輸電電流?損輸送用戶PPP-=11/43練習(xí)：輸送10kw電功率，采取400V電壓輸電，輸電線總電阻為10Ω，求(1)輸電線中電流?輸電線中損失電壓?用戶得到電壓?(1)25A250V150V(2)6250W3750W(2)輸電線損失功率?用戶得到功率?(3)假如采取4000V電壓輸電，輸電線損失功率?用戶得到功率?(3)62.5W9937.5W提升輸電電壓,是降低電能損失最有效方法12/43思索2：怎樣才能實現(xiàn)升高電壓呢？

思索3：升壓后電能輸送到用戶后，能直接用嗎？還需要怎么辦？利用升壓變壓器不能，還需要降壓變壓器進行降壓13/43三、交流高壓輸電基本步驟發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電降壓變壓器用戶14/43U1U2U3

U4發(fā)電機升壓變壓器高壓輸電線路降壓變壓器

用電器

交流高壓輸電基本步驟示意圖

15/43四、探究電能輸送原理示意圖14223UUUURIF用線

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器降壓變壓器16/431.發(fā)電廠發(fā)電機輸出電壓為U1,發(fā)電廠至學(xué)校輸電線電阻為R,經(jīng)過導(dǎo)線電流為I,學(xué)校輸入電壓為U2,以下4個計算輸電線損耗功率式子中，不正確是()

A、B、C、D、課堂練習(xí)A17/43遠(yuǎn)距離輸電示意圖18/43是不是輸電電壓越高越好?電壓越高，對輸電線路和變壓器要求越高，建設(shè)費用越高。遠(yuǎn)距離輸電我國慣用遠(yuǎn)距離輸電采取電壓有110kV、220kV、330kV，輸電干線采取500kV超高壓，西北電網(wǎng)到達750kV。思索19/4320/43嘗試?yán)?輸送10kw電功率，采取400V電壓輸電，線路總電阻為10Ω。輸電導(dǎo)線中電流是

，線路損失電壓是

，用戶得到電壓是

，輸電線中損失電功率是

，用戶得到功率

。輸送10kw電功率，采取4000V電壓輸電，線路總電阻為10Ω。輸電導(dǎo)線中電流是

，線路損失電壓是

，用戶得到電壓是

，輸電線中損失電功率是

，用戶得到功率

25A250V6250W3750W2.5A25V150V62.5W3975V9937.5W21/43課堂檢測：1、某發(fā)電廠原來用11kV交流電壓輸電，以后改用升壓變壓器將電壓升高到220kV輸電，輸送電功率都是P，若輸電線路電阻為R，則以下說法中正確是（）A.依據(jù)公式，I=P／U，提升電壓后輸電線上電流降為原來1／20B.依據(jù)公式I=U／R，提升電壓后輸電線上電流增為原來20倍C.依據(jù)公式P=I2R，提升電壓后輸電線上功率損耗減為原來1／400D.依據(jù)公式P=U2／R，提升電壓后輸電線上功率損耗將增大為原來400倍

AC22/432、一小型發(fā)電站經(jīng)過升壓,降壓變壓器把電能輸給用戶.已知發(fā)電機輸出功率是500kW,端電壓為500V,升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:5,兩變壓器間輸電線總電阻為1.5Ω,降壓變壓器輸出電壓為220V,不計變壓器損耗.求：(1)升壓變壓器副線圈兩端電壓；(2)輸電導(dǎo)線上功率損失；(3)降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比；(4)用戶得到功率。440kW2500V60kW10:1課堂練習(xí)23/4314223UUUURIF用線

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器降壓變壓器24/433、某交流發(fā)電機輸出功率為5×105W，輸出電壓為1.0×103V，假如輸電線總電阻10Ω，在輸電線上損失電功率等于輸電功率5%，用戶使用電壓380V(1)畫出輸電線路示意圖(標(biāo)明各部分符號)14223UUUURIF用線

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器降壓變壓器25/4314223UUUURIF用線

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器降壓變壓器(2)所用升壓和降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比是多少?(使用是理想變壓器)1:1025:13、某交流發(fā)電機輸出功率為5×105W，輸出電壓為1.0×103V，假如輸電線總電阻10Ω，在輸電線上損失電功率等于輸電功率5%，用戶使用電壓380V26/431、學(xué)校有一臺應(yīng)急備用發(fā)電機,內(nèi)阻為r=1Ω,升壓變壓器匝數(shù)比為1:4,降壓變壓器匝數(shù)比為4:1,輸電線總電阻為R=4Ω,全校22個教室,每個教室用“220V,40W”燈6盞,要求全部燈都正常發(fā)光,則：(1)發(fā)電機輸出功率多大？(2)發(fā)電機電動勢多大？(3)輸電線上損耗電功率多大？練習(xí)(1)5424W(2)250V(3)144W27/43輸送電路計算步驟(1)畫出供電示意圖(2)以變壓器鐵心為界,分出各個回路,各回路可獨立利用歐姆定律分析.(3)各回路間經(jīng)過線圈匝數(shù)比與電壓比和電流比關(guān)系,總功率不變等聯(lián)絡(luò).28/43[應(yīng)用升級]2．某發(fā)電站輸出功率為104kW，輸出電壓為4kV，經(jīng)過理想變壓器后向80km遠(yuǎn)處供電。已知輸電導(dǎo)線電阻率為ρ＝2.4×10－8Ω·m，導(dǎo)線橫截面積為1.5×10－4m2，輸電線路損失功率為輸出功率4%。求：(1)升壓變壓器輸出電壓。(2)輸電線路上電壓損失。29/43答案：(1)8×104V

(2)3.2×103V30/43[典題例析][例3]一小型發(fā)電機經(jīng)過升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶，已知發(fā)電機輸出功率為50kW，輸出電壓為500V，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶5，兩個變壓器間輸電導(dǎo)線總電阻為15Ω，降壓變壓器輸出電壓為220V，變壓器本身損耗忽略不計，在輸電過程中電抗造成電壓損失不計，求：31/43(1)升壓變壓器副線圈端電壓；(2)輸電線上損耗電功率；(3)降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比。[審題指導(dǎo)]解答本題應(yīng)注意以下兩個方面：(1)輸電線上電流可用P＝I2U2求出。(2)因輸電線上有電壓損失，故U3＝U2－IR線。32/43[答案](1)2500V(2)6000W1(3)10∶133/43[拓展訓(xùn)練]3．某水電站，用總電阻為2.5Ω輸電線輸電給500km外用戶，其輸出電功率是3×106kW。現(xiàn)用500kV電壓輸電，則以下說法正確是 ()A．輸電線上輸送電流大小為2.0×105AB．輸電線上由電阻造成損失電壓為15kVC．若改用5kV電壓輸電，則輸電線上損失功率為9×108kWD．輸電線上損失功率為ΔP＝U2/r，U為輸電電壓，r

為輸電線電阻34/43答案：B35/43

4某小型發(fā)電站發(fā)電機輸出交流電壓為500V,輸出電功率為50kW,假如用電阻為3Ω輸電線向遠(yuǎn)處用戶送電,這時用戶取得電壓和電功率是多少?假如,要求輸電線上損失電功率是輸送功率0.6%,則發(fā)電站要安裝一個升壓變壓器,抵達用戶前再用降壓變壓器變?yōu)?20V供用戶使用,不考慮變壓器能量損失,這兩個變壓器原、副線圈匝數(shù)比各是多少?知識建構(gòu)技能建構(gòu)36/43【規(guī)范全解】用500V電壓送電時示意圖如圖甲所表示,50kW電

功率在輸電線上電流為:I0=

=

A=100A用戶取得電壓為:U1=U0-I0R=(500-100×3)V=200V用戶取得功率P1=I0U1=2×104W改用高壓輸送時,示意圖如圖乙所表示,要求P損=0.6%P,即P損=50×103×

0.6%W=300W甲知識建構(gòu)技能建構(gòu)37/43乙【答案】200V

2×104W

1∶10