【课堂新坐标】2015-2016学年高中物理第五章交变电流5电能的输送课件新人教版选修3-2解读.ppt

5 电能的输送 [学习目标]　1.了解交变电流从变电站到用户的输电过程.2.知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关，了解高压输电的道理．(重点)3.知道远距离输电线路的基本构成，会对简单的远距离输电线路进行定量计算．(难点) 1．输送电能的基本要求 (1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障． (2)保质：保证电能的质量——_____和______稳定． (3)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少． 2．降低输电损耗的两个途径 (1)输电线上的功率损失ΔP＝___，I为输电电流，r为输电线的电阻． (2)降低输电损耗的两个途径 要减少输电损失，既可以增加导线的横截面积，又可以采用高压输电以减小输电线的电流，为什么远距离输电都要采用高压输电呢？ 1．远距离输电基本原理：在发电站内用_____变压器_____，然后进行远距离输电，在用电区域通过降压变压器降到所需的电压． 2．电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络． 3．电网供电的优点 电网供电可以减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡，保障供电的质量．使用电网，可以根据_____、水电、_____的特点，合理地调度电力． 为什么在用电高峰期家中的白炽灯灯光较暗？ 【提示】　用电高峰期高压输电线和变压器到家庭的输电线中电流较大，有较大的电压损失，加在白炽灯上的电压变低，达不到额定功率，因此白炽灯灯光较暗． 1．为减小远距离输电的损失可采取增大输送电流．( ) 2．在远距离输电线上的功率损失与输电线上电压损失的平方成正比．( ) 3．采用电网送电可以降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益．( ) 预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中 学生分组探究一　输电线上的电压损失和功率损失 第1步探究——分层设问，破解疑难 图5-5-1 假设两条输电线的总电阻为r，在如图5-5-1所示的输电示意图中等效画为r，输送的功率为P，发电厂输出的电压为U1. 1．输电线上损失的电压为多少？怎样减小输电线上损失的电压呢？ 2．怎样计算输电线路损失的功率呢？如何减少输电线路的功率损失呢？ 【提示】　输电线路损失的功率ΔP＝I2r，减小输电线的电阻或输电线中的电流可减少输电线路的功率损失． 第2步结论——自我总结，素能培养 1．电压损失 输电线始端电压U与输电线末端电压U′的差值．ΔU＝U－U′＝IR. 2．功率损失 远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率 (1)ΔP＝I2R； (2)ΔP＝IΔU； I为输电电流，R为输电线的电阻，ΔU为输电线上损失的电压． 第3步例证——典例印证，思维深化 　(多选)(2014·兰州铁一中高二检测)在远距离输电时，输送的电功率为P，输送电压为U，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为L，输电线损失的电功率为P′，用户得到的电功率为P用，则P′和P用的关系式正确的是(　　) 【思路点拨】　(1)“损失功率”是指输电线上消耗的功率． (2)输电导线的电阻是功率损失的原因所在． 【答案】　BD 【答案】　D 2．(多选)在如图5-5-2所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有(　　) 图5-5-2 A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 【答案】　CD 学生分组探究二　远距离输电电路分析 第1步探究——分层设问，破解疑难 1．当输电电压提高时，就会减小输电线上的电流，这是否与欧姆定律相矛盾？ 2．若升压变压器与降压变压器的匝数比恰好互为倒数关系，则升压变压器原线圈电压U1与降压变压器副线圈电压U2是否相等？ 【提示】　U1与U2不相等，由于在输电过程中有损失，故U1＞U2. 第2步结论——自我总结，素能培养 1．远距离输电电路图：如图5-5-3所示． 图5-5-3 2．分析方法：分析三个回路，在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源． 3．运用知识求解 (1)能量守恒：P＝U1I1＝U2I2＝P用户＋ΔP ΔP＝Ir　P用户＝U3I3＝U4I4. (2)电路知识：U2＝ΔU＋U3　ΔU＝I2r. 第3步例证——典例印证，思维深化 　(2014·济宁高二检测)水力发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能，现在水力发电已经成为我国的重要能源之一．某小河水