人教版高二物理选择性必修二册电能的输送PPT课件

A．增大输电电流 I B．增大输电电压 U 2．越国以鄙远，君知其难也（边境）
14．李白在《蜀道难》一诗中，写出了剑阁地势险要，易守难攻的特点的句子是“剑阁峥嵘而崔嵬，一夫当关，万夫莫开。” （3）初步了解故事情节，特别注意对烛之武这个中心人物的把握。 18.这一自然段交代了故事的结局：荆轲壮烈牺牲。 19.《离骚》中屈原用荷花表明自己要修养自己的两句：制芰荷以为衣兮，集芙蓉以为裳。
三、电网供电
1.输电线上的电压损失
ΔU＝U－U′＝Ir＝Pr. 【教学重点】 U 大堰河的笑是有着多种原因的，有为和乳儿重新生活在一起的喜悦，有在劳动中获得的满足。这让我们想起了另一个和她有着相似命运的人——祥林嫂，当她在鲁家作着比一个男
人还多的事情时，“然而她反满足，口角边渐渐的有了笑影，脸上也白胖了”，这是多么淳朴，宽厚的灵魂啊。 一、理解思想内容，学习用历史唯物主义的观点正确评价历史人物和历史事件。 2、欣赏完了这首诗,我们不约而同地感受到了《雨巷》的魅力,那线路如图所示。在输送的电功率一定的情况下，采用高压U1 输电时，线路损耗的电功率为 P1 ；采用高压U2 输电时，线路损耗 的电功率为 P2 。若 P1 4P2 ，下列关系式正确的是（ ）
A
A． 2U1 U2
B．U1 2U2
C． 4U1 U2
D．U1 4U2
随堂演练2
一、输送电能的基本要求
1.可靠:保证供电线路可靠地工作,少有故障。 2.保质:保证电能的质量——① 电压 和② 频率 稳定。 3.经济:输电线路建造和运行的费用低,③ 电 能 损耗少。
二、降低电能损耗的两种途径
1.输电线上的功率损失：P＝ 流，r为输电线的电阻.
I2r ，I为输电电
请讨论如何降低输电线上的损耗

耗。
智能电网技术的应用
智能调度系统
实现电网的实时监测、控制和调 度，提高电网运行效率和可靠性
。
分布式能源接入
支持可再生能源的接入和利用， 实现能源的优化配置和利用。
用户互动管理
实现用户与电网的双向互动，提 供更加个性化、智能化的电力服
务。
06
电能输送的未来发展
超导技术在电能输送中的应用
总结词
超导技术具有零电阻、低损耗的特性，能够 大幅提高电能输送的效率和稳定性。
如FACTS技术，对输电线路的电压、电流等进行实时控制，提高输 电稳定性。
降低电能输送损耗
加强输电线路的维护与保养
01
定期检查线路状况，及时修复和更换受损设备，减少因设备故
障引起的损耗。
合理规划电网布局
02
优化电网结构，减少输电距离和转供电环节，降低输电损耗。
采用无功补偿技术
03
在输电线路中安装无功补偿装置，提高功率因数，减少无功损
节潮流实现电能的分配。
配电站的建设应考虑供电可靠性、运行 灵活性和经济性等因素，合理规划配电
站的布局和规模。
05
电能输送的优化与改进
提高电能输送效率
优化输电线路设计
采用高导电性能的导线材料，减少线路阻抗，提高输电效率。
推广高压输电技术
高压输电能够降低电流，减少线路损耗，提高输电效率。
采用先进的控制技术
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THANKS
变压器由铁芯、绕组和绝缘材 料组成，通过电磁感应原理实 现电压的变换。
变压器有油浸式和干式两种类 型，根据输电线路的电压等级 和容量选择合适的变压器。
输电线
输电线是电能输送的主要通道， 负责将电能从发电厂输送到目的

选修3-2第五章
第五节 电能的输送
知识回顾
理想变压器
原副线圈功率关系：
=
原副线圈电压关系：

=

原副线圈电流关系：

=

问题？
我国很多发电厂建在能源聚
集的西部 地区 , 而用电量大
的城市多在东部沿海地 区。
从发电厂到用电量大的区域
的远距离 输电中，如何减少
的电阻集中画为一个电阻 r 。
1. 怎样计算输电线路损失的功率？
2. 在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功
率减为原来的几分之一？在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一
半， 线路上损失的功率减为原来的几分之一？
3. 通过第 2 步的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更有效？
（3）两个变压器的匝数比各应等于多少？
四、电网供电
现在世界各国都不采用一个电厂与一批用户的“一对 一”的供电方式，而是通
过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地
区性的输电网络，这就是电网。
采用电网送电，是输电技术的重要发展。这
样可以在 一次能源产地使用大容量的发电
机组，降低一次能源的运 输成本，获得最
减小输电线的电阻
减小输电导线中的电流
二、降低输电损耗的两个途径
减小输电线的电阻
根据电阻定律， =



输电距离一定：不变
选用电阻率小的金属
材料：
例 如铜、铝来制造输电线
二、降低输电损耗的两个途径
减小输电线的电阻
根据电阻定律， =



输电距离一定：不变

3.4 电能输送
远距离电能输送
三峡发电站
北京
1.输送过程中有电能损失吗？为什么？ P损=I2R线
2.如何减少电能损失?
(1)减小导线电阻
①减小材料的电阻率ρ.银、铜或铝作输电线.
②可适当增大横截面积.太粗不可能,既不经济又架设困难.
(2)减小输电线中的电流
讨论:假定输电线路中的电流是 I ,用户端的电压是U用，两条导线的总电 阻是 r。导线的电阻集中画为一个电阻 r 。
U输送
你认为哪个途径对于降低输电
P输送
线路的损耗更有效？
1.输电线路损失的功率、电压？ΔP＝I2r ΔU＝Ir
2.在输电电流一定的情况下,如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的
功率减为原来的几分之一？在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原
来的一半， 线路上损失的功率减为原来的几分之一？
3.用户消耗(得到)功率 P用? P用=P输送-ΔP
提高输送电压
4.在输送功率一定的情况下，如何减小输电电流？
远距离输电系统
1.理清输电过程的三个回路
2.几个关系
电压关系:U1/ U2 = n1 / n2 U损 = I r线 U2= U3+U损 U3/ U4 = n3 / n4
电流关系: I1 /I2 = n2 / n1
I2=I线=I3
I3 /I4= n4 / n3
功率关系:P1 = P2 P损 = I2 r线 P2 = P3 + P损 P3 = P4
3.几个电压区别
输送电压(功率)：输电线始端电压(功率)，如图中的U2（P2） 用户电压：最终用户得到的电压，如图中的U4
1.理清输电过程的三个回路
3.几个电压区别

D．实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如：输送功率大小、距
离远近、技术和经济条件等
三、知识运用与实践
2．(多选)远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压升高为原来的 n
倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是(不考虑电抗产生的损
BC 失)( ) A．功率损失是原来的1 n
B．功率损失是原来的n12
湖北火力发电厂
重庆火力发电厂 山东黄台火力发电厂
水力发电在某种意义上讲是水的势能变成机械能，又变成电能的转换过程。因水力发 电厂所发出的电力其电压低，要输送到远距离的用户，必须将电压经过变压器提高后，再 由架空输电路输送到用户集中区的变电所，再次降低为适合於家庭用户、工厂之用电设备 之电压，并由配电线输电到各工厂及家庭用户。
说法正确的是（ BD ）
A．输电线上的电流为50A
B．用户得到的电功率为19kW
C．输电线上损失的电压为500V
D．变压器T2的匝数比n3:n4=95:11
三、知识运用与实践
7．如图所示，某小型水电站发电机的输出电压U1=250V，经升压变压器和 降压变压器后为养殖场供电。已知输电线的总电阻R线=5Ω，输电线上损失 的功率P线=2KW，养殖场共有1100盏标有“220V 40W”字样的灯泡正常工 作（除此之外没有其他用电器）。假设两个变压器均为理想变压器，下列
I3 n4 I4 n3
二、电网供电
1．将多个电厂发的电通过输电线、 电站连接起来，形成全国性或地区性 输电网络，这就是电网。 优点：合理调度电力，
减少断电风险
几百千伏
10千伏
100千伏左右
10千伏左右
二、电网供电
高电压界定 关于高压电的一些知识
安全工作规程中规定，设备对地高压高于250V为高电压，250V以下为低电压， 安全电压为36V，安全电流为10mA以下。 1KV定为对周围环境具有高度危险性的 起点，而电力运行则为10KV 。

的标准就是全世界唯一的标准。如图所示是远距离高压输电示意图，升压
变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻
均不变。下列说法正确的是（
）
A．若用户用电功率增加，升压变压器的输出电压将增大
B．若用户用电功率增加，降压变压器的输入电压将增大
C．若输电功率一定，采用特高压输电可减少输电线上损耗的功率
ρ铜＝1.7×10－8（Ω·m）
ρ银＝1.6×10－8（Ω·m）
银和铜的电阻率较小，但造价昂贵。
•增大横截面积S，架线困难，增加成本。
估算输电线的横截面积应多大？





要求：输电线上损失的电能不超出输送电能的10％
输送的电功率为：P=10000kW
输送距离为：L=10km
输电线的材料为铝，其电阻率为：ρ铝=2.9×10－8(Ω·m)
弦交流电经升压器升至特高压U后向外供电，输电线总电阻为R1，输送的
总功率为P。用户端降压理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，图中R2
为定值电阻，R为可变电阻。现减小可变电阻R，使电压表和电流表示数变
化的绝对值分别为ΔU、ΔI，电压表和电流表均为理想电表，则（
）
A．输电线上损失的电压减小
B．输电线上损失的功率增大
多个正常发光的灯泡(220V，60W)．若在输电线路上消耗的功率为发电机
输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状
态，则(
)
A.T1原、副线圈电流分别为103 A和20 A
B.T2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220 V
C.T1和T2的变压比分别为1:50和40:1
D．若输电功率一定，采用特高压输电会降低输电的效率

电
能
的
输
送
学
习
目
标
知道供电系统流程
理解电能输送的几种关系
会利用关系进行计算
知
识
回
顾
I1
I2
理 电压关系 法拉第电磁感应定律

1
想

U
2 U2
1
U ＝E =
U1 1
=
变
U2 n2
U ＝E =
压
决定关系
器 功率关系 能量守恒定律
输入决
电压
工
U1 I1 ＝U2 I2
定输出
关系
作
功率、电流关系
D.远距离输电时，若升压变压器匝数比为1∶n，降压变压器匝数比为n∶1，则
升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等．
例2
跟
我
走
大
显
身
手
如图5所示，某小型水电站发电机的输出功率P＝100 kW，发电机的电压U1 ＝
250 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线＝8 Ω，在用户端用降压
变压器把电压降为U4＝220 V．已知输电线上损失的功率P线＝5 kW，假设两个
(2)升压变压器副线圈两端的功率 P2＝U2I2
可得 U2＝4 000 V
输电线上损失的电压 ΔU＝I2r＝200 V
降压变压器原线圈两端的电压
U3＝U2－ΔU＝3 800 V
n3 U3 190
根据理想变压器的变压规律，可得降压变压器原、副线圈的匝数比 ＝ ＝
.
n4 U4 11
变压器均是理想变压器，下列说法正确的是(
A．发电机输出的电流I1＝40 A
B．输电线上的电流I线＝625 A

损 =
根据以上公式 可知减少功率损失两种方法：
(1)减小导线电阻 r
(2)减小输电线中的电流 I
结论：为了降低输电线上电压损失，要采用高压输电。
降低输电损耗的两个途径
降低损失的功率
都需要采用高压输电。
降低损失的电压
采用高压输电是减小输电线上功率损失的
最有效、最经济的措施。
是不是输电电压越高越好?
课堂练习
4．风力发电将风的动能转化为电能。某风力发电机的输出功率为
40kW，输出电压为250V，用户得到的电压是220V，输电线的电
阻为20Ω，输电线路如图所示。若输电线因发热而损失的功率为输
送功率的5%，变压器为理想变压器，求：
（1）用户得到的电功率；
（2）升压变压器原、副线圈的匝数之比；
（1）38kW；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数之比。
（2）1:16；
（3）190:11
5．小型水利发电站的发电机输出功率为18kW，输出电压为300V
，输电线总电阻为4Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率
的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以
在用户处需安装降压变压器。输电电路图如图所示，求：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
P3
U3
n3
P4
n4
降压变压器
功率关系： P1=P2，P3=P4，P2=P损失+P3
电压关系：
电流关系：
输电回路中，
U4
用
户
输送电路的计算步骤：
(1)画出供电示意图
(2)以变压器铁心为界，分出各个回路，各回路可独立运
用欧姆定律分析。
(3)各回路间通过线圈匝数比与电压比和电流比的关系，

R线
③P损＝ΔU·I线，ΔU 为输电线路上损失的电压，I线为线路上的电流。 在远距离输电问题中，计算线路功率损耗时应用P损＝I2R线，其原因是I线
可以由公式 P输出＝I线U输出求出， 而P损＝ΔU·I线 和 P损＝ΔRU线2 则不常用，其原因是在一般情况下，ΔU 不易 求出，且易将ΔU 和U输出相混而造成错误。
答案 (1) 25 r/s
(2)输电线上损失的电压ΔU； (3)升压变压器原、副线圈匝数比n1∶n2； (4)发电机的输出功率P1。
答案 (2) 200 V (3) 5∶26 (4) 13 kW
5.(2023·浙江省普高强基联盟月考)如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为 N，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，输出 端通过理想升压变压器和降压变压器给远处用户供电。升压变压器原、 副线圈两端的电压分别为U1和U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分 别为U3和U4，若线圈电阻忽略不计，则下列说法正确的是 A.图示状态，U1＝NBSω B.若仅把线圈的角速度ω增大一倍，输
电网供电及远距离高压输电过程 的分析与计算
观察与思考
10千伏
几百千伏
100千伏左右
10千伏左右
220伏/380伏 远距离输电过程示意图
观察与思考
某发电机两端的电压为220 V，输出功率为44 kW，通过原、副线圈匝 数比为1∶10的升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为0.2 Ω， 在用户端再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户， 两个变压器均为理想变压器。 (1)画出全过程的线路示意图。
2.输电线路的电压损失
输电线始端电压 U 与输电线末端电压 U′的差值。
ΔU＝U－U′＝Ir＝UPr，

四、远距离输电原理图
几百千伏
100千伏左右
10千伏左右
10潜伏
输电简易图
220伏
四、远距离输电原理图
I1
I2 U损 P损 I3
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压变压器
降压变压器
功率关系：
P1=P2，P3=P4，P2=P损+P3
I1
I2 U损 P损 I3
电网供电有什么好处？
1、次能源产地使用大容量的发电机组，降低一次能源的运输成本，获得最 大的经济效益； 2、可以减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡； 3、可以根据火电、水电、核电的特点，合理地调度电力。
六、输电技术的发展
1882年，爱迪生在美国修建了第一个电力照明系统；每隔3 km 左右就要建 立一个发电厂，否则灯泡因电压过低而不能发光；
Pr I 2r 20 2 4 1600 (W) ( 3 ) U用 U Ur 220 80 140(V)
P用 P Pr 4400 1600 2800 (W)
例4、图甲为远距离输电示意图，理想升压变压器原、副线圈匝数比为1∶1000， 理想降压变压器原、副线圈匝数比为1 000∶1，输电线的总电阻为1 000 Ω，若升 压变压器的输入电压如图乙所示，用户端电压为220 V。下列说法正确的是( B )
P损
=（P）2 U
L S
如何减少电能损失? P损 =I 2R线 (1)减小输电线电阻R
(2)减小输电电流I
途径一、减小输电线电阻R： R L
S
①减小材料的电阻率ρ： 用铜或铝 ②减小输电线的长度L： 不可行 ③可适当增大导线横截面积S. 有一定限度