人教版高中物理选修1-1 3.5 高压输电 名师公开课省级获奖课件（28张）.ppt

五、高压输电 新疆风力发电站 三峡水力发电站 山东火力发电站 大亚湾核电站 秦山核电站 三峡水电站 有的地方离发电站很远，因此需要把电能输送到远方，即远距离输电。 为了合理利用这些资源，发电站要修建在靠近这些能源的地方。 而用电的地方却分布很广。城市、乡村、高山、平原…… 远距离输电的主要问题 导线是有电阻的，电流流过时，由于电流的热效应而使导线发热，一部分电能转化成热能而损失掉。 发电站 用户 （负载） ～ U 如何减少电能损失？ Q=I2Rt 措施 1、减小电阻 2、减小电流 3、缩短通电时间 X 分析讨论：如何 1 . 降低导线电阻 电阻的决定式： ρ是导线的电阻率，L是导线的长度，S是导线的横截面积。 减少导线电阻的方法： 选用电阻率小的金属作导线材料。（一般用铝或铜） （1）减少ρ *缩短距离—不可能 解析：P损＝P×10%＝200000×10%=20000W 例题：把功率200 kW电能用铝线送到10 km处，要使功率损失10%，用110 V电压输电，导线横截面积多大？ρ=2.9×10-8Ω·m 太粗，不可能，既不经济又架设困难. 又 导线电流I＝P/U，导线长为两地距离2倍。 代入数据解得：S＝9.6m2。 （2）增加S *增大导线的横截面-——多种困难 *实际是多股绞线拧成的，中心是钢线，它的机械强度大，不易拉断；钢线周围是铝线，不仅导电性能好，而且密度小，使输电线不致太重。 国资委表态支持特高压输电项目 　 本报讯 国务院国资委副主任邵宁昨日明确表示，国家电网公司发展特高压输电项目，符合建设创新型国家的要求，符合企业创新发展的需要，国资委对此给予充分肯定和支持。 《证券时报》 曾培炎：特高压是实现能源资源优化配置的有效途径 国家为什么如此支持高压输电？高压输电究竟有什么地方如此的吸引我们? 为什么一定要用高电压输电？ 解：1、当U=5KV时，由P=UI 得 I=P/U=1000×103/5000=200A 当U=50KV时，由P=UI 得 I=P/U=1000×103/5000=20A 2、当U=5KV时，由P=I2R 得 P=（200）2×10 w =400KW 当U=50KV时，由P=I2R 得 P=（20）2×10 w =4KW 电路中电能的损失为： 损失的功率： 2.降低导线中的电流 注：发电机输出功率是一定的，由P=UI知，要减少I，就必须提高输电电压U。 思考：若输电电压提高为原来的100倍，则输送过程中损失的功率变为原来的多少倍？ 1/1002 思考：是不是输电电压越高越好？为什么？ 不是。电压过高，会增加绝缘有困难，因而架线的费用增加，输电线路还容易向大气放电，增加电能的损失。要综合考虑，选择合适的输电电压。 *我国远距离输电采用110KV、220KV、330KV的电压，少数线路已经采用550KV *说明：一般大型发电机组发电电压是10KV左右，要先升到110KV、220KV、330KV或550KV后经高压架空线送出。到了用电区，又要遂级把电压降下来。 U1 U2 U3 U4 发电站 升压变压器 高压输电线路 降压变压器 用电单位 输送距离 送电电压 送电方式 100KW以下 几百米以内 220V 低压送电 几千千瓦 ～几万千瓦 几十千米 ～上百千米 35kv 或者110kv 高压送电 10万千瓦以上 几百千米以上 220kv或更高 超高压送电 输送功率 实际采用几种输电方式 输电示意图 3、高压输电过程： 输电过程示意图 一、输电导线发热损失电能的计算：P损=I2R 二、减少输电导线发热损失电能的方法：减小输电线的R和I 三、减小输电线的电阻的方法： 1、选用电阻率小的金属作导线材料 2、增大导线的横截面 四、减小输电线的电流方法——提高输电电压，P输=UI 五、高压输电全过程；示意图和有关计算 课堂练习和课外作业 课堂练习： P66 问题与练习 1-4 课外作业： P66 问题与练习 补充：例1 课堂练习和课外作业 课堂练习： P66 问题与练习 1-4 课外作业： P66 问题与练习 补充：例1 1、远距离输电时，为了减少输电线上电能损失，应（　 　） A.提高输送电压，增大输送电流 B.提高输送电压，减小输送电流 C.减小输送电压，增大输送电流 D.减小输送电压，减小输送电流 例与练 B 2、在远距离输电中，输电线电阻一定，输送电功率一定，如果将输电电压提高到原来的10倍，则输电线上消耗的功率变为原来的（　 　） A.10倍 B.1/10倍 C.100倍 D.1/100倍 例与