1、第五章 交變電流,學(xué)案5 電能的輸送,我們的生活離不開電能,思考：什么地方在生產(chǎn)電能呢？,三峽水電站建成后，發(fā)電機(jī)組總功率為1820萬千瓦，年發(fā)電量為846.8億千瓦時(shí)。,三峽水電站向我市供電，怎樣將電能輸送過來呢？,用輸電導(dǎo)線將發(fā)電機(jī)和用電器連接起來,一、提出問題,用學(xué)生電源6v直接給燈泡供電，燈泡正常發(fā)光，模擬遠(yuǎn)距離輸電，用100米雙股輸電線連在電源和燈泡之間，發(fā)現(xiàn)燈泡很暗？為什么？怎么解決？,二、創(chuàng)設(shè)情境,三、分析問題,1、電能主要在哪里損失？,2、損失的電能如何來定量的表示？,Q=I2Rt,熱能消耗,焦耳定律,U用=U輸-U,P用=P輸-P,四、探究問題的解決方案,目的：減少遠(yuǎn)距離輸電

2、過程中輸電導(dǎo)線上的電能的損失？ 根據(jù)Q=I2Rt，我們要減少Q(mào)。,方案一：減少時(shí)間t,方案二：減少電阻R,方案三：減少輸電電流I,減少導(dǎo)線電阻，由電阻定律：,（1）減小輸電線的長(zhǎng)度L可行嗎？,減小輸電線的長(zhǎng)度L不可行，因?yàn)橐ＷC輸電距離。,（2）減小材料的電阻率。目前選用電阻率較小的銅或鋁作輸電線。用電阻率更小的銀可以嗎？,成本太高,（3）增加輸電線的橫截面積又如何呢？,增加導(dǎo)線的橫截面積，可適當(dāng)增大橫截面積。太粗不可能，既不經(jīng)濟(jì)又架設(shè)困難。,五、方案三的實(shí)施,1發(fā)電機(jī)輸出功率P一定，如何減少輸電線上的電流？,發(fā)電機(jī)輸出功率P一定，要減少電流，根據(jù)I=P/U，就要提高輸電電壓，采用高壓輸電,2

3、如何獲得高壓來輸電呢？,3.輸送到用戶處時(shí)，如何使用電器正常工作呢？,4.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)遠(yuǎn)距離輸電的整體流程圖？,用升壓變壓器,P2=P1,用降壓變壓器,遠(yuǎn)距離輸電流程簡(jiǎn)圖：,P1,P2,P3,P4,I1,I2,I3,I4,請(qǐng)同學(xué)們?cè)囍治觯?（1）各個(gè)功率之間的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,P1=P2 P3=P4 P2=P損+P3,遠(yuǎn)距離輸電流程簡(jiǎn)圖：,P1,P2,P3,P4,I1,I2,I3,I4,請(qǐng)同學(xué)們?cè)囍治觯?（2）各個(gè)電壓之間的關(guān)系,遠(yuǎn)距離輸電流程簡(jiǎn)圖：,P1,P2,P3,P4,I1,I2,I3,I4,請(qǐng)同學(xué)們?cè)囍治觯?（3）各個(gè)電流之間的關(guān)系,（1）功率之間的關(guān)系,P1=P2 P3=P4 P2=P

4、損+P3,（2）電壓之間的關(guān)系,（3）電流之間的關(guān)系,小結(jié),把功率為22KW的電能用總電阻為2的導(dǎo)線輸送到遠(yuǎn)方的用戶，用220V的電壓輸電，導(dǎo)線損失的功率為多少？若改用22KV的電壓輸電，導(dǎo)線損失的功率又為多少？,22KV輸電，損失的功率為,220V輸電，損失的功率為,1,=20000W,=2W,某小型實(shí)驗(yàn)水電站輸出功率是10 kW，輸電線路總電阻是10 . (1)若采用400 V輸電，求輸電線路損耗的功率 (2)若改用4000 V高壓輸電，用戶端利用n1n2181的變壓器降壓，求用戶得到的電壓,(1)輸電線上的電流為IP/U25 A 輸電線路損耗的功率為P線I2R=6.25kW (2)改用高

5、壓輸電后，輸電線上的電流變?yōu)镮P/U2.5A 用戶端在變壓器降壓前獲得的電壓U1UIR3975V 根據(jù)U1/U2n1/ n2 用戶得到的電壓為U2n2U1/n1220.83 V,2,在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有() A升壓變壓器的輸出電壓增大 B降壓變壓器的輸出電壓增大 C輸電線上損耗的功率增大 D輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大,升壓變壓器原線圈電壓不變，變壓比不變，故副線圈電壓不變，A錯(cuò)誤；IP/U，U損IR線，U3U2U損，因P變大，I變大，所以U損變大，所以降

6、壓變壓器初級(jí)電壓U3變小，B錯(cuò)誤； P損(P/U)2R線，因P變大，所以P損變大，C正確；,3,1遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電我國正在研究用比330 kV高得多的電壓進(jìn)行輸電采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是() A可節(jié)省輸電線的材料 B可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率 C可減小輸電線上的能量損失 D可加快輸電的速度,課后練習(xí),課后練習(xí),32014年2月初低溫雨雪冰凍造成我國東部部分地區(qū)停電，為消除高壓輸電線上的凌冰，有人設(shè)計(jì)了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應(yīng)除冰若在正常供電時(shí)，高壓線上送電電壓為U，電流為I，熱耗功率為P；除冰時(shí)，輸電線上的熱耗功率需變?yōu)?P，則除冰時(shí)(認(rèn)為輸電功率和輸電線電阻不變)() A輸

7、電電流為3IB輸電電流為9I C輸電電壓為3U D輸電電壓為U/3,高壓線上的熱耗功率PI2R線 若熱耗功率變?yōu)?P，則9PI2R線 由兩式得I3I，A對(duì)； 輸送功率不變，即PUIUI，得UU/3，所以D對(duì),課后練習(xí),4.發(fā)電機(jī)的端電壓為220 V，輸出功率44 kW，輸電導(dǎo)線的電阻為0.2 ，如果用初、次級(jí)線圈匝數(shù)之比為110的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線后，再用初、次級(jí)線圈匝數(shù)比為101的降壓變壓器降壓供給用戶 (1)畫出全過程的線路示意圖； (2)求用戶得到的電壓和功率； (3)若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的電壓和功率,(1)示意圖如圖所示,課后練習(xí),4.發(fā)電機(jī)的端電壓為220 V，輸出功率44 kW，輸電導(dǎo)線的電阻為0.2 ，如果用初、次級(jí)線圈匝數(shù)之比為110的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線后，再用初、次級(jí)線圈匝數(shù)比為101的降壓變壓器降壓供給用戶 (1)畫出全過程的線路示意圖； (2)求用戶得到的電壓和功率； (3)若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的電壓和功率,(3)則輸電電流IP/U1200 A.,輸電線路上的電壓損失 UIR線40 V.,所以用戶得到的電壓 U2U1U180 V,