1、新课标人教版课件系列高中物理选修选修1-11-13.5高压输电教学目标教学目标 知识与能力：知识与能力：v了解为什么用高压输电。v知道减少远距输送电能损失的主要途径。v了解电网在能源利用上的作用，认识科学技术对人类生活的深远影响。教学仪器：教学仪器：v远距离输电模型为了合理利用能源为了合理利用能源,发电站要建在靠近这些能源发电站要建在靠近这些能源地方地方火力发电站火力发电站风力发电站风力发电站水利发电站水利发电站大亚湾核电站大亚湾核电站秦山核电站秦山核电站三峡水电站三峡水电站新疆风力发电新疆风力发电而用电的地方却分布很广而用电的地方却分布很广: :一、远距离输电一、远距离输电1 1、面临的问题
2、电流流过输电导线时，由于电流、面临的问题电流流过输电导线时，由于电流 的热效应，必然有一部分电能转化成热而损的热效应，必然有一部分电能转化成热而损 失掉。失掉。2 2、发热损失电能的计算：、发热损失电能的计算：P P损损=I=I2 2R R3 3、减小输电线上电能损失的办法：、减小输电线上电能损失的办法：由热功率计算公式可看出由热功率计算公式可看出（1 1）减小输电线的电阻）减小输电线的电阻（2 2）减小输送的电流）减小输送的电流缺陷分缺陷分析析如何减小输电线上的功率损失如何减小输电线上的功率损失二二. .降低导线的电阻降低导线的电阻*选用导电性能好的材料作导线。选用导电性能好的材料作导线。（
3、一般用铝或铜）（一般用铝或铜）*增大导线的横截面增大导线的横截面-多种困难多种困难R=LSP=I2R*缩短距离缩短距离-不可能不可能*实际是多股绞线拧成的际是多股绞线拧成的，中心中心是是钢线钢线，它的机械强度大，不，它的机械强度大，不易拉断；易拉断；钢线周围是钢线周围是铝线铝线，不，不仅导电性能好，而且密度小，仅导电性能好，而且密度小，使输电线不致太重使输电线不致太重为什么一定要提高输电电压？为什么一定要提高输电电压？解：解：1 1、当、当U=5KVU=5KV时，由时，由P=UI P=UI 得得I=P/U=1000I=P/U=100010103 3/5000=200A/5000=200A 当当
4、U=50KVU=50KV时，由时，由P=UI P=UI 得得I=P/U=1000I=P/U=1000103/5000=20A103/5000=20A2 2、当当U=5KVU=5KV时，由时，由P=IP=I2 2R R 得得 P=P=（200200）2 210=400KW10=400KW 当当U=50KVU=50KV时，由时，由P=UI P=UI 得得 P=P=（2020）2 210=4KW10=4KW三三. .降低输电电流降低输电电流 理论上，功率一定，又理论上，功率一定，又P输输=UI，要，要I小，必小，必U高高就是提高输电电压就是提高输电电压思考：若输电电压提高思考：若输电电压提高1001
5、00倍，则输送过程中损失的倍，则输送过程中损失的功率变为原来的多少倍？功率变为原来的多少倍？思考：是不是思考：是不是输电电压越高越好？为什么？输电电压越高越好？为什么？不是。电压过高，会增加绝缘有困难，因而架线的费不是。电压过高，会增加绝缘有困难，因而架线的费用增加，输电线路还容易向大气放电，增加电能的损用增加，输电线路还容易向大气放电，增加电能的损失。要综合考虑，选择合适的输电电压。失。要综合考虑，选择合适的输电电压。*我国远距离输电采用我国远距离输电采用110KV110KV、220KV220KV、330KV330KV的电压，的电压，少数线路已经采用少数线路已经采用550KV550KV*说明
6、：一般大型发电机组发电电压是说明：一般大型发电机组发电电压是10KV10KV左右，要左右，要先先升到升到110KV110KV、220KV220KV、330KV330KV或或550KV550KV后经高压架空线送后经高压架空线送出。到了用电区，又要遂级把电压出。到了用电区，又要遂级把电压降下来降下来。1/1002发发电电站站升压变压器升压变压器高压输高压输电线路电线路降压变压器降压变压器 用用电电单单位位 实际采用几种输电方式实际采用几种输电方式输电示输电示意图意图输电过程示意图四四. .电网供电电网供电1 1、将多个电厂发的电通过输电线、电站连接起来，、将多个电厂发的电通过输电线、电站连接起来，
7、 形成全国性或地区性输电网络，这就是电网。形成全国性或地区性输电网络，这就是电网。2 2、现在，有的还与外国联网，、现在，有的还与外国联网，形成国际化的电网形成国际化的电网3 3、优点：优点：（1 1）减少发电设施的重复建设，降低运输成本）减少发电设施的重复建设，降低运输成本（2 2）可保证发电和供电的安全可靠，方便调整供需）可保证发电和供电的安全可靠，方便调整供需 平衡平衡使电力供应更加可靠、质量更高。使电力供应更加可靠、质量更高。一、输电导线一、输电导线发热损失电能的发热损失电能的计算计算：P P损损=I=I2 2R R二、减少二、减少输电导线发热损失电能的方法：减小输电线的输电导线发热损
8、失电能的方法：减小输电线的R R和和I I三、减小输电线的电阻的方法：三、减小输电线的电阻的方法：1 1、选用电阻率小的金属作导线材料、选用电阻率小的金属作导线材料2 2、增大导线的横截面、增大导线的横截面3 3、综合：、综合：多股绞线多股绞线钢芯铝线钢芯铝线四、四、减小输电线的电流方法减小输电线的电流方法提高输电电压，提高输电电压，P P输输=UI=UI五、五、高压输电全过程高压输电全过程；示意图和有关计算；示意图和有关计算六、电网供电：网络化，国际化。经济、可靠、质量高六、电网供电：网络化，国际化。经济、可靠、质量高课堂练习和课外作业课堂练习和课外作业课堂练习：课堂练习： P P66 66
9、 问题与练习问题与练习 1-41-4课外作业课外作业： P P66 66 问题与练习问题与练习 补充：例补充：例1 1课堂练习和课外作业课堂练习和课外作业课堂练习：课堂练习： P P66 66 问题与练习问题与练习 1-41-4课外作业课外作业： P P66 66 问题与练习问题与练习 补充：例补充：例1 1例例1 1、某交流发电机的输出电压为、某交流发电机的输出电压为220V220V，输出的电功，输出的电功率为率为4400W4400W，发电机到用户的输电线的电阻为，发电机到用户的输电线的电阻为4 4，求求（1 1）输电导线中的电流是多少）输电导线中的电流是多少A A ？（2 2）输电导线中损
10、失的电压和电功率各是多少？）输电导线中损失的电压和电功率各是多少？（3 3）用户得到的电压和电功率各是多）用户得到的电压和电功率各是多 少？少？（4 4）如果有变压比为）如果有变压比为1 1：1010的升压变压器升压后向用的升压变压器升压后向用户输电，用户处再用变压比为户输电，用户处再用变压比为1010：1 1的降压变压器降的降压变压器降压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？少？例例2 2、某交流发电机输出功率为、某交流发电机输出功率为5 5105w105w，输出，输出电压为电压为U=1000VU=1000V，假如输电线的总电阻，假如输
11、电线的总电阻R=10R=10，在输电线上损失的电动率等于输电功，在输电线上损失的电动率等于输电功率的率的5 5，用户使用电压，用户使用电压U=380VU=380V，求：，求：（1 1）画出输电线的示意图）画出输电线的示意图（2 2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？数比是多少？v1 1、某交流发电机的输出电压为、某交流发电机的输出电压为220V220V，输出，输出的电功率为的电功率为4400W4400W，发电机到用户的输电线，发电机到用户的输电线的电阻为的电阻为1010，求，求v如果用匝数比为如果用匝数比为1 1：1010的升压变压器升压后的升压变压器升压后用户处再用匝数比为用户处再用匝数比为1010：1 1的降压变压器降的降压变压器降压后使用，那么用户得到的实际电压和电压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？功率又是多少？
