高中物理選修3-2 第07節(jié) 遠距離輸電 全國獲獎

第07節(jié)遠距離輸電發(fā)電站用戶一、電能的傳輸1.電能通過輸電線就可以方便輸送到遠方．相對于煤炭、石油等能源的輸送需要大量的交通運載工具來說，這是它突出的優(yōu)點．2．輸送電能的基本要求：可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟．電壓和頻率穩(wěn)定內(nèi)蒙古準格爾熱電廠達板城風(fēng)力發(fā)電站三峽水電站臺山核電站實際生活中，發(fā)電廠往往與用戶距離很遠，也是這樣直接用導(dǎo)線連接，傳輸電能嗎？

實驗----模擬遠距離輸電(直連方案)

遠距離輸電時,線路電阻不可忽略輸電線上的電壓叫U損輸電線上的發(fā)熱功率叫P損任務(wù)一：1.請完成最簡輸電模型

輸電線電阻不可

忽略，線路電阻集中畫為一個電阻Ｒ線

2.在圖中相應(yīng)位置標出U

輸、

U用

、U損、P輸

、P用

、P損發(fā)電廠用戶R線二、最簡輸電模型任務(wù)一：并在圖中相應(yīng)位置標出U

輸、U用

、U損

、P輸

、P用、P損發(fā)電廠用戶R線U

輸P輸U

用P用U

損P

損二、最簡輸電模型1、

輸送10kw的電功率，采用400V的電壓輸電，輸電線的總電阻為10Ω，求（1）輸電線中的電流？輸電線中損失的電壓是多少？用戶得到的電壓是多少？（1）25A250V150V（2）6250W3750W任務(wù)二：基礎(chǔ)練習(xí)（2）輸電線損失的功率是多少？用戶得到的功率是多少？（3）62.50W

（3）如果采用4000V電壓輸電，輸電線損失的功率是多少？二、最簡輸電模型任務(wù)三：若

P輸,U

輸，R線已知,則輸送電流I=___U損=___P損=____

寫出U輸U用U損三者關(guān)系_________

寫出P輸P用P損三者關(guān)系_________發(fā)電廠用戶R線U

輸P輸U

用P用U

損P

損I=P輸/U

輸U損=I

R線P損=I2R線

U用=U輸-U

損P用=P

輸-P

損二、最簡輸電模型（1）減小導(dǎo)線電阻任務(wù)四：小組討論---如何減少輸電線上的功率損失（2）減小輸電線中的電流①減小材料的電阻率ρ.目前選用電阻率較小的銅或鋁作輸電線.②適當增大橫截面積.

太粗,既不經(jīng)濟又架設(shè)困難.

提高輸電電壓,是減少電能損失的行之有效的辦法任務(wù)五：設(shè)計遠距離輸電模型，標出各電壓，功率，電流一般，發(fā)電廠發(fā)出的電只有幾千伏，目前我國采用的輸電電壓為幾十萬伏，而一般家庭用電只有幾百伏，若要進行幾百公里的傳輸，你能設(shè)計出簡單的遠距離輸電電路嗎？討論一下，畫出簡單示意圖,三、遠距離輸電模型保持輸入電壓不變，先升壓在降壓，觀察燈泡亮度

保持輸入電壓不變，直接連接燈泡，

燈泡亮度

實驗----模擬遠距離輸電(先升壓在降壓方案)

任務(wù)五：設(shè)計遠距離輸電模型，標出各電壓，功率，電流一般，發(fā)電廠發(fā)出的電只有幾千伏，目前我國采用的輸電電壓為幾十萬伏，而一般家庭用電只有幾百伏，若要進行幾百公里的傳輸，你能設(shè)計出簡單的遠距離輸電電路嗎？討論一下，畫出簡單示意圖,三、遠距離輸電模型U1線

Rn1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器降壓變壓器U2U3U4發(fā)電廠用戶I1I3I4I2U

損P

損任務(wù)六：根據(jù)你設(shè)計出的電路圖寫出各級之間的電壓、電流和功率關(guān)系。三、遠距離輸電模型

電壓關(guān)系：功率關(guān)系：電流關(guān)系：P1=P2，P3=P4，P2=P損+P3U1線

Rn1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器降壓變壓器U2U3U4發(fā)電廠用戶I1I3I4I2U

損P

損發(fā)電廠發(fā)電機的輸出電壓為U1，發(fā)電廠至用戶的輸電導(dǎo)線的總電阻為R，通過輸電導(dǎo)線的電流為I，輸電線末端的電壓為U2，

表示輸電導(dǎo)線上損耗的功率的是（）基礎(chǔ)練習(xí)BCD關(guān)于減小遠距離輸電線上的功率損耗，

下列說法正確的是(

)A.由P=，應(yīng)降低輸電電壓，增大導(dǎo)線電阻B.由P=IU，應(yīng)降低輸電電壓，減小輸電電流C.由P=I2R，應(yīng)減小導(dǎo)線電阻或減小輸電電流D.上述說法均不對一、如何減少電能的損失基礎(chǔ)練習(xí)中國已投產(chǎn)運行的1000kV特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程。假設(shè)甲、乙兩地原來用500kV的超高壓輸電，輸電線上損耗的電功率為P。在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用1000kV特高壓輸電，若不考慮其他因素的影響，則輸電線上損耗的電功率將變?yōu)?

)基礎(chǔ)練習(xí)越高越好嗎？（p46-47)課堂練習(xí)某交流發(fā)電機輸出功率為5×105W，輸出電壓為U=1.0×103V，