5.5电能的输入.doc

5.5 《电能的输送》导学案 编写：张洁 审阅：孔庆生 时间：2013.3.20 序号：11 学习目标 了解从变电站到用户的输电过程。知道远距离输电时应用高电压的道理。 引导学生积极主动探究，发现问题，解决问题，在学习知识的同时获得一定的成就感。 知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关，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简单定量计算。 课前学习 1.用导线把电源和用电设备连起来，就可以输送电能，这是电能的一个突出优点。输送电能的基本要求是：__________、__________、____________ 2.输电线上的功率损失 输电线上有电阻R,由电阻定律知R=__________,当l很长时,R很大,设输电线中电流为I,则电线中电阻将消耗功率ΔP,ΔP=_________,可见ΔP会很大. 3.减小输电线上功率损失的方法 (1)减小输电线上的电阻：即_________导线横截面积和用电阻率ρ_________的材料,这种方法在实际生产中效果有限. (2)减小输电电流,在输出功率不变时,由P=_________知可提高_________来减小I. 4.输电线上的电压损失 输电线上电阻两端电压ΔU=_________,这样用户得到电压U′=_________,即ΔU=_________是导线中电压损失. 5.减小输电线上的电压损失的方法 (1)减小输电线上的电阻：可用横截面积_________的导线和ρ较_________的材料.但横截面积不能无限增大. (2)减小输电电流(同上). 总之,在远距离输电时必须采用_________电压,以减小输出_________,减小功率损失和电压损失. 学习过程 降低输电损耗的两个途径 【思考与讨论】 设输电电流为I，输电线的电阻为r，则输电线上的功率损失为P=I2r。据此，你认为用什么样的途径来减少输电损失？ 方法一： 方法二： 【思考题1】输送4800kW的电功率，采用110kV高压输电，若不考虑电抗的影响，输电导线中的电流是多少安？如果用110V电压输电，输电导线中的电流将是多少？ 【思考讨论】假定输电线中的电流是I，两条导线的总电阻是r。如图所示，导线中的电阻集中画为一个电阻r。由于导线具有电阻，用户一方的电压低于电场输送的电压。但是，实际输电线路损失的电压不会太大，所以在粗略的估算中，无论是电厂一方算输出的功率还是用户一方算输入的功率，如果要用到电压，可以取同一个值U。 问题一：怎样算输电线路损失的功率？ 问题二：在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？ 在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？ 问题三：通过对问题二的计算，你认为哪个途径对于输电线路中的损耗更为有效？ 问题四：怎样计算用户消耗的功率P？ 问题五：在保证用户的电功率的前提下，怎样才能减小输电电流？ 【小结】：若输电线电阻R，输电功率为P，输电电压U１，则输电导线的电流I2=P/U1， 输电导线上的电压降（电压损失）U损=I2R=PR/U1 输电导线上的功率损耗P损=I22R =U额2/R=P2R/U12 远距离输电时，为了降低输电线路中的损耗，就要_______________；为了减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要__________________. 注意：输电电压也不是越高越好。电压越高，对输电线路的绝缘性能的要求就越高，线路修建费用就会增多。输电电压越高，变压器上的电压也越高，对变压器的要求也越高。实际中，要综合考虑各种因素，依据不同的情况选择合适的电压。 【思考题】 1．从发电站输出的功率为200kW，输电线的总电阻为0.05Ω，用110V和11kV两种电压输电，输电线上电阻造成的电压损失各是多少伏？ 2一座小型水电站，它输出的电功率是20kW，输电电压是250V. 输电线的总电阻是0.5Ω，输电线上的功率损失是多少？用户得到的电功率是多少？假如用500V的电压输电，输电导线上功率的损失和用户得到的功率又各是多少？ 电网供电 1.高压输电的线路图(图5-5-1) 注：发电厂用升压变压器升压到几百千伏后再向远距离送电，到达用电区由“一次高压变电站”降到一百千伏左右，在更接近用户的地点再由“二次变电站”降到十千伏左右，然后，一部分送往工业用户，另一部分经低压变电站降至220 V或380 V，送给一般