1、第五节 高压输电第三章 电磁感应第三章 电磁感应 1.了解为什么要用高压输电(重点)2.知道减少远距离输送电能损失的主要途径(重点难点)3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栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应一、如何减少电能损失由于输电线路存在电阻，就会有电能的损耗要减少电能输送时的损失，有两个途径：1减小输电线的_；2减小输送的_电阻电流栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应二、降低导线电阻在导线长度一定的情况下，要使导线的电阻小些，应该尽量采用导电性能好的材料做导线，还应该使导线_一些但
2、如果导线太粗，不仅消耗大量的金属材料而且给架线工作增加困难粗栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应1为什么许多高压输电线是多股绞线拧成的，中心是钢线，周围是铝线？提示：钢线强度大，使输电线不易拉断，铝线导电性能好，而且密度小，使输电线不致太重，减小了架设困难栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应三、降低输电电流在输送一定功率的电能时，要减小输送的电流，就必须提高送电的_电压栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应2提高输送电压，就可以减小输电线上的电流，这是否与欧姆定律矛盾？提示：不
3、矛盾输送电压并不是输电线上的电压，根据功率公式：PUI，可知在输送功率一定的条件下，提高输送电压会减小输电线上的电流，根据欧姆定律输电线上的电压损失也会减小，所以不矛盾栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应四、电网供电将多个电厂发的电通过输电线、变电站连接起来，形成全国性或地区性输电网络，这就是_，使用电网送电，优点有：1可以降低运输一次能源的成本，获得最大的经济效益2电网可以保证发电和供电系统的安全与可靠，调整不同地区电力供需的平衡，保障供电的质量电网栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应 输电线上的功率损失和电压损
4、失1输电线路功率损失的计算输送功率是指升压变压器输出的功率，损失功率是指由于输电线发热而消耗的功率两者关系是 PPP(P 为输送功率，P为用户所得功率)除了利用 PPP计算输电线路上的功率损耗外，还可用下列方法计算：栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应(1)PI2RPU2R，I 为输电线路上的电流，R 为线路电阻，P为输送功率，U 为输送电压(2)PU2R，U 为输电线路上损失的电压，R 为线路电阻(3)PUI，U 为输电线路上损失的电压，I 为线路上的电流栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应2输电线路电压损失的计
5、算输电线路始端电压 U 跟末端电压 U的差值，称为输电线路上的电压损失，UUU，如图所示输电线上电阻两端电压 UI 线R 线，这样用户得到电压UUU，即 UUU是导线中电压损失栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应(1)输电导线上损失的电能和输出电压的平方成反比，输出电压提高 n 倍，导线上电能的损失就减为原来的 1n2.(2)因输电问题涉及的物理量较多，应特别注意各物理量的对应性栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应(多选)如图所示为远距离高压输电的示意图关于远距离输电，下列表述正确的是()A增加输电导线的横截面积有
6、利于减少输电过程中的电能损失B高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应关键提醒 找出输电线上的不变量，并注意输电电压、损失电压的区别和功率、电压之间的联系是解决本题的关键 解析 导线的横截面积越大，导线的电阻越小，电能损失就越小，A 对；在输送功率一定的前提下，提高输送电压 U，由IPU知，能减小电流 I，从而减小发热损耗，B 对；若输送电压一定，由 IPU知，输送的电功率 P 越大，I 越大，发热损
7、耗就越多，C 错；高压输电时要综合考虑材料成本、技术、经济性等各种因素，不是电压越高越好，D 对答案 ABD栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应计算输电线路中功率损失时应注意的问题(1)线路功率损失一般用公式 PI2R 计算，若用 PU2R，则必须注意对应关系，即 U 为输电线上的电压损失，即 PU2损R.(2)注意电压关系：U 输U 损U 用 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应 能量守恒在远距离输电中的综合应用 风能将成为 21 世纪大规模开发的一种再生清洁能源，风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置
8、，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等，如图所示栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应(1)利用总电阻 R10 的线路向外输送风力发电机产生的电能，输送功率 P0300 kW，输电电压 U10 kV，求导线上损失的功率与输送功率的比值(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积，设空气密度为，气流速度为 v，风轮机叶片长度为 r，求单位时间内流向风轮机的最大风能 Pm，在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施(3)已知风力发电机的输出电功率 P 与 Pm 成正比某风力发电机在风速 v19 m/s 时能够
9、输出电功率 P1540 kW，我国某地区风速不低于 v26 m/s(每年约为 5 000 小时)，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应解题流程 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应解析(1)导线上损失的功率为 PI2RP0U2R30010310103210 W9 kW 损失的功率与输送功率的比值 PP0 9103300103 3100.栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应(2)风垂直吹向风轮机时，提供的风能功率最大，单位时
10、间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为 vS，Sr2 风能的最大功率可表示为 Pm12(vS)v212vr2v212r2v3，提高风轮机单位时间接受的风能，可以采取的合理措施：如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应(3)由于风力发电机的输出电功率 PPm，而 Pm12r2v3，故 Pv3 则风力发电机的输出功率为 P2v2v13P1693540 kW160 kW 最小年发电量约为 WP2t1605 000 kWh8105 kWh.答案(1)3100(2)12r2v3 增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风(3)8105 kWh栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应计算输电线路上损失的功率和用户得到的功率，要弄清下列两组概念的区别和联系(1)输电电压 U、线路损失电压 U 和用户得到的电压 U.(2)输送功率 P、线路损失功率 P 和用户得到的功率 P.栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第三章 电磁感应本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
