粤教版 (2019)选择性必修 第二册第四节 远距离输电评课ppt课件

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1．基本要求既能________、保质地输送电能，又能减少________损耗，降低输电系统成本．2．输电线路与功率损耗(1)远距离输送电网基本结构：如图所示(输出功率为P，输出电压为U)．
远距离输电中的电功率和电压损耗
(2)输电导线损失的电功率：由P损＝________.3．两个关系功率关系：P入＝P线＋P用．电压关系：U2＝U线＋U3.
1．现代远距离输电都采用________输电．目前我国远距离输电采用的电压有110 kV，220 kV，330 kV，输电干线已经采用500 kV的超高压，西北电网甚至达到750 kV.2．输电电压并不是越高越好．电压越高，对输电线路___________和变压器的要求就越高，线路修建费用会增多．3．实际输送电能时要综合考虑各种因素，如____________的大小、距离的远近、技术和经济要求等，选择合适的输电电压．
【答案】(1)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．(2)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．
1．直流输电的优点不存在________和________引起的电能损失．2．直流输电的基本过程在发电站区域经变压器升压，由换流设备将________变成________，用高压直流电进行远距离传输，在用户区域由____________将直流电变为交流电，经变压器降压输送给用户．
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？【答案】利用超导线输电，材料比较贵重，不经济，技术要求也比较高，所以现在我国不能大规模使用．
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，这就是输电线上的电压损失．
例1　超导是当今高科技研究的热点，利用超导材料可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V，若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为(　　)A．1 kWB．1.6×103 kWC．1.6 kWD．10 kW
变式1　如图为长距离高压输电的示意图．关于长距离输电，下列说法正确的是(　　)
A．减小输电导线的横截面积有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．高压输电综合考虑各种因素，输电电压越高越好【答案】B
【解析】减小输电导线的横截面积能增大电阻，根据输电过程中损失的电功率P损＝I2R，不利于减小输电过程中的电能损失，A错误；高压输电是通过减小输电电流，根据输电过程中损失的电功率P损＝I2R，有利于减小电路的发热损耗，B正确；输送的电功率越大，输电线上的电流越大，输电过程中的电能损失越大，C错误；高压输电综合考虑材料成本、技术、经济性等各个方面的因素，所以不是输电电压越高越好，D错误．
实际输送电能时，要综合考虑输送功率、距离、技术和经济要求等选择合适的电压． (1)由P＝I2r可知，输电线上电功率的损失，与输电线的电阻成正比，与输电电流的平方成正比．(2)由P＝I2r可知，减小输电损失可通过减小输电线的电阻和降低输电电流来实现．(3)输电电压越小，输电电流就越大，降落在输电线上的电压也就越大，输电线上的损失就越大．
1．远距离输电的几个基本关系式
例2　远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是(　　)A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
变式2　某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V，输出的电功率为50 kW，用电阻为3 Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)．对整个送电过程，下列说法正确的是(　　)
A．输电线上损失的功率为300 WB．升压变压器的匝数比为1∶100C．输电线上的电流为100 AD．降压变压器的输入电压为4 700 V【答案】A
(1)现在世界各国不采用一个电厂与一批用户“一对一”的供电方式，而是通过电网向用户供电．(2)采用电网送电使电能更容易输送，故采用电网送电可以降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益．
为减少远距离输电的损耗而降低电费价格可采取的措施有：一是减小输电导线中的电流，即提高输电电压；二是减小输电线的电阻，即增大导线的横截面积．如图所示，若发电站输出电功率为P，输电电压为U，用户得到的电功率为P′，用户的电压为U′，输电线总电阻为R.
例3　发电机的输出电压为220 V，输出功率为44 kW，每条输电线的电阻为0.2 Ω，求：(1)此时用户得到的电压和电功率各为多少？(2)如果发电站先用变压比为1∶10的升压变压器将电压升高，经同样的输电线路后经10∶1的降压变压器将电压降低后供给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？
3．(多选)在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么(　　)A．输电线路上损失的电压与输电电流成正比B．输电电压越高，输电线路上损失的电压越大C．输电线路上损失的功率跟输电电压的平方成反比D．输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比【答案】AC
5．(多选)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器．当S由2改接为1时，下列说法正确的是(　　)A．电压表读数变大B．电流表读数变大C．电流表读数变小D．输电线损失的功率减小
【答案】AB【解析】改接为1时，升压变压器的原线圈匝数不变，副线圈匝数变大，所以输电电压变大，降压变压器的输入电压和输出电压均变大，电压表读数变大，A正确；降压变压器的输出电压变大时，流过灯泡的电流I灯也变大，输电线上的电流I线随着I灯的变大而变大，所以电流表读数变大，B正确，C错误；I线变大，输电线损失的功率P线＝IR变大，D错误．
6．某变电站用220 V的电压输电，导线上损失的功率为输送功率的20%.若要使导线上损失的功率降为输送功率的5%，则输电电压应为多少？若输电电压不变，输电线的电阻应变为原来的多少倍？