鲁科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交变电流与远距离输电 第4节 电能的远距离输送 (3).ppt

第3章第4节电能的远距离输送

学习目标思维导图1.知道采用高压输电的原因,理解降低输电损耗的两个途径及其各自的优缺点。(物理观念)2.了解从变电站到用户的输电过程。知道高压输电原理。(科学思维)3.了解高压交流和高压直流输电的优缺点及两种系统的区别和联系。(科学思维)4.了解电能的应用与社会发展。(科学态度与责任)

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一、采用高压输电的原因1.电功率损失:表达式P=;减小方法:(1)减小输电线电阻,可采用小的材料做导线,还可增大导线的;(2)减小输电电流。?2.高压输电:输送电功率不变的前提下提高输电电压,会减小,从而减小导线上的电功率损失。?想一想输电电压与输电线路上损失的电压有何不同?I2R电阻率横截面积电流提示输电线路上损失的电压是指降落在输电线电阻上的电压;输电电压是输电线路两端的总电压,它等于降落在输电线电阻上的电压与输电线末端的电压之和。

二、高压交流输电与直流输电1.直流输电的优点:不会受到和的影响。?2.直流输电的基本过程:在发电站区域经变压器升压,由整流器将变换成,用高压直流电进行远距离传输,在用电区域将高压直流电流变为高压交变电流,经降压变压器降压。?想一想由欧姆定律可知,导体两端加的电压越大,导体中流过的电流越大,可在高压输电过程中,却有“提高电压,降低电流”的结论,这二者间是不是有矛盾?电感电容高压交变电流高压直流电流提示不矛盾。欧姆定律是对纯电阻耗能元件而成立的定律,而“提高电压,降低电流”是从输送角度,由P=IU,且在P一定的条件下得出的结论,两者没有联系。

三、电能的利用与社会发展1.蒸汽机的广泛使用使社会得以飞跃发展,引发了工业革命,人类社会进入蒸汽机时代。?2.发电机、电动机在工业上的运用,克服了在使用过程中的不少难题,体现许多优越性。由于发电机和电动机的发明和使用,电力的应用日益广泛。电力成为工厂机器的主要动力,电力也被广泛地应用于生活领域。?3.电能是次能源。日常生活中使用的电能,主要来自能量的转换,包括热能(火力发电)、水能(水力发电)、原子能(核电)、风能(风力发电)等。?生产力第一次蒸汽机二其他形式

想一想利用超导线输电可以很大程度地减少输电损耗,从输送电能的要求分析,我国现在为什么不大规模使用超导线输电?提示利用超导线输电,材料比较贵,不经济,技术要求也比较高,所以现在我国不能大规模使用。

易错辨析判一判(1)远距离输送交变电流时,导线的电阻是影响电压损失的因素之一。()(2)输电电压越高越好。()(3)在电能的输送过程中,U为输电电压,r为输电线电阻,则输电线中电流为(4)家庭用电常用铜导线,是为了减小输电导线的电阻,从而减小电能损失。()√×提示输送电压越高,会增加绝缘难度,提高架线费用,还容易引起输电线路向大气放电,增加能量损失。因此,并不是输送电压越高越好。×提示U为输电电压,而不是加在输电导线上的电压,即U≠Ir,而输电电流可通过P=UI求得。√

即学即用练一练(多选)远距离输送交变电流都采用高压输电,下列关于高压输电的说法正确的是()A.采用高压输电的优点是可节省输电线材料B.采用高压输电的优点是可减小输电线上的能量损失C.采用高压输电的原因是用电器是串联的,用电器数量增多总电压变大D.采用高压输电的原因是对个别偷电行为进行威慑AB解析高压输电的目的是减小输电导线上的电流,从而可以减小导线的横截面积,节约输电线材料,同时减小输电线路上的功率损失和电压损失,故选项A、B正确。

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探究一采用高压输电的原因情境探究世界首个特高压多端混合直流输电工程——昆柳龙直流工程,昆北—龙门极2高低端换流器成功解锁,系统电压第一次跃升至800kV,输送功率稳增到800MW,标志着昆柳龙直流工程开启800kV运行模式,特高压进入柔性直流新时代。远距离输电过程中,输电线上不可避免地有电压和能量损失。(1)输电线上的电压和能量损失是如何引起的?(2)如何减小输电线上的电压和能量损失?

要点提示(1)因输电线有电阻,当电流流过输电线时,不可避免地要产生电压损失和能量损失。(2)由ΔU=IR和ΔP=I2R可知,减小输电线上的电压和能量损失的措施可从减小输电线电阻R、减小输电线上电流(即采用高压输电)两方面考虑。

知识归纳1.输电线上的电压损失(1)电压损失:输电导线有电阻,电流通过输电导线时,会在线路上产生电势降落,致使输电线路末端的电压比起始端电压要低,这就是