沪科版（2024）九年级全册第十八章 电能从哪里来第三节 电能的输送精品课件ppt

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想一想三峡水电站发出的电要送到我国上海等东部地区使用，发电厂与用电处相距上千千米，是怎样输送电能的？
第三节 电能的输送
家庭用电的电压是220V，然而高压输电线上的电压通常都有几十万伏。为何采用高压输电？（1）输电线上的电能损耗导线本身有电阻，电流在通过导线时会产生热效应，从而带来电能的损耗，根据焦耳定律Q=I2Rt可以计算导线产生的热量，即损失的电能。
（2）减少电能损失的方法根据焦耳定律Q=I2Rt 可知，要减小能量损失就需要减小输电电流I 或导线的电阻R。①对减小导线电阻方法的评估：由影响电阻大小的因素可知，导线的电阻与导线的材料、长度和横截面积有关。方法一：用电阻较小的材料作为输电线，例如铜线。但铜的价格贵，重力大（密度大），架设困难，故远距离输电不能采用，但在家庭电路中可以选用铜导线。现在远距离输电均选用电阻较小的铝作输电线。方法二：减小输电线的长度不可行，因为要保证输电距离。方法三：增加输电线的横截面积。由于该方法同时增加了导线的重力，架设困难，所以也是有一定限度的。
②减小输电线中的电流设输送的电功率为P电，则P电=UI，导线损失的电功率为P损=I2R，当输送电的总功率一定时，电压增大，则电流就会减小，这样电路中就会减少损失的电能，所以在远距离输电时宜采用高压输电。提高输电电压，是减少电能在输送线路上损失的有效的办法，目前远距离输电均采用高压。
发电厂发出的交流电压通常在几千伏至数万伏，在发电厂内先用升压变压器把电压升高到数百千伏后再送到交流电网上，升压后的高压电流通过架空高压输电线送到用电地区的变电站，用降压变压器进行一至两次降压，电压降至10kV后送到工矿、科研和生活区等目的地，再用降压变压器降至220V供家庭用户使用（或380V供工厂等使用），如图表示了这种输送的过程。
2. 电能远距离输送的过程
3. 拓展——变压器原理和作用变压器的工作原理是电磁感应，它能将输入变压器的交流电压升高（升压变压器）或降低（降压变压器）。变压器不能改变直流电的电压。
目前我国远距离送电采用的电压有 110kV、220kV和 330 kV，少数地区采用 500 kV的超高压送电。想一想远距离输电是不是输电电压越高越好?高压输电可以减少电能的损失，但并不是电压越高越好。随着输电电压的升高，对绝缘材料的要求就会提高，输电线架设的难度也会增大。所以在大功率、远距离输电时，用较高的电压输送；近距离输电，则不用太高的电压输送。
A．加大输送电流，由焦耳定律Q=I2Rt可知，会增大电能在线路中的损耗，不能采用，故A错误；B．用高压输电，由公式I=P/U可知，当输送功率一定时，输送电路的电压越大，输送导线的电流越小。可以减少电能在线路中的损耗，也是我们现在采用的输电方式，故B正确；
【例题1】在输送电能过程中，为了减少电能在线路中的损耗，通常采取的方法是（　　）A．加大输送电流 B．用高压输电C．采用电阻极小的导体输电 D．减少输电功率
C．采用电阻极小的导体输电，可减小电能的损耗，但电阻极小的导体是我们正在研究的新材料，还不能应用到生活中，此方法还不能现实，故C错误；D．减少输送功率，可减小输送电线的电流，电能在线路中的损耗也会变少，但用户获得的电能也会减少，故此方法不能采用，故D错误。
知识二、高压触电及其防护
想一想：用电器为什么不直接使用高电压呢？ 高压触电有哪些类型？应怎样才能避免高压触电 ？
高电压的绝缘防护要求很高，直接供给家用电器是十分不安全的。很容易发生触电事故。
1. 高压触电形式（1）高压电弧触电当高压带电体与人、动物和建筑物等物体距离较近时会发生放电现象，使电流通过人或动物，造成高压电弧触电。
（2）跨步电压触电高压输电线落在地上，地面上与电线断头距离不同的各点存在电压。当人走近断头时，两脚位于离断头远近不同的位置上，因而两脚之间有了电压，这时电流通过人体，造成跨步电压触电，如图所示。
视频欣赏——《跨步电压触电》
2. 高压触电防护为了防止高压触电造成人身伤害，必须远离高压带电体。如发现有高压输电线断落地面时，不可走近，应立即设立警示标志，并通知有关电力部门进行抢修。3. 安全用电原则
不接触低压带电体；不靠近高压带电体。
【例题2】“安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识，下列选项符合安全用电的是（ ）A．发现有人触电时，应先切断电源B．多个大功率用电器同时使用一个插线板C．靠近高压带电体D．使用绝缘皮破损的电线
A．发现有人触电时，应先切断电源，再进行施救，符合安全用电，故A符合题意；B．多个大功率用电器同时使用一个插线板，会造成电路中的电流过大，引起火灾，故B不符合题意；C．靠近高压带电体，易发生高压电弧触电，故C不符合题意；D．使用绝缘皮破损的电线，易发生触电事故，故D不符合题意。
①原因：减少电能在输电线路上的损失。②过程：发电厂→升压变压器→高压线路→降压变压器→工厂或居民用电。①高压电弧触电。②跨步高压触电。①不接触低压带电体。 ②不靠近高压带电体。
1．在输送电能过程中，为了减少电能在线路中的损耗，通常采取的方法是（   ） A．加大输送电流 B．用高压输电C．采用电阻极小的导体输电 D．减少输电功率
A．加大输送电流，由焦耳定律Q=I2Rt可知，会增大电能在线路中的损耗，不能采用，故A错误；B．用高压输电，由公式I=P/U可知，当输送电功率一定时，输送电路的电压越大，输送导线的电流越小。减小输送电线的电流，可以减少电能在线路中的损耗，故B正确；C．采用电阻极小的导体输电，可以减小电能的损耗，但电阻极小的导体正在研究，不能应用到实际中，此方法还不能现实，故C错误；D．减少输送功率，可以减小输送电线的电流，电能在线路中的损耗也会变少，但用户获得的电能也会减少，故此方法不能采用，故D错误。故选B。
2．小鸟停在高压输电线上并不会触电，这是因为（   ） A．小鸟是绝缘体，所以不会触电B．小鸟两爪间电压低，不会使小鸟触电C．电线上有一层绝缘的保护材料D．线路上电流太弱，小鸟不会触电
落在高压线上的鸟儿不会触电，是因为鸟儿双脚落在同一条导线上，两脚之间的距离很小，电压很低；根据欧姆定律可知，几乎没有电流流过鸟的身体，所以不会触电，故B符合题意，ACD不符合题意。
3．举世瞩目的三峡工程于 2003 年 8 月开始发电。在庞大而复杂的水电枢纽中，将水的机械能转化为电能的主要设备是（  ） A．电动机 B．发电机C．船闸 D．升压变压器
A. 电动机是将电能转化为机械能．故A错误．B. 发电机是将机械能转化为电能．故B正确．C. 船闸利用了连通器的原理制成的．故C错误．D. 升压变压器是利用电磁感应的原理制成的．故D错误．故选 C。
4．高压触电常见的两种类型是 ____________ 和 ____________，对于高压带电体，我们应当采取的防护措施是 __________________。
据高压触电类型可知，高压触电包括高压电弧触电和跨步电压触电。对于高压带电体，我们应当采取的防护措施是：为了防止高压触电造成人身伤害，必须远离高压带电体。如发现有高压输电线断落地面时，不可走近，应立即设立警示标志，并通知有关电力部门进行抢修。
高压电弧触电
5．高压输电线都架得很高，原因是（   ） A．防止高压电弧触电 B．防止跨步电压触电C．防止阻碍交通 D．减小电能损失
高压电弧触电：人靠近高压带电体到一定距离时，高压带电体和人之间发生放电现象；高压跨步触电：高压输电线落在地面上，则地面上以电线落点为圆心的各个同心圆之间有电压存在，当人在地面上两个不同半径的同心圆间跨步时，将造成跨步电压触电。高压输电线都架得很高，原因是防止高压电弧触电，所以选A。
1．能否有一种装置，使得当高压输电线一端断落地面时电路自动断电？
答：有一种装置，使得当高压输电线一端断落地面时电路能够自动断电。‌这种装置被称为漏电保护器，它能够在电线与大地接触的瞬间自动跳闸，从而切断电路，防止电流通过人体或设备造成伤害。
答：‌这是因为变压器的工作原理基于电磁感应，而电磁感应现象仅对交流电有效。当交流电通过变压器的线圈时，会在铁芯中产生变化的磁场，这个变化的磁场又会在次级线圈中产生感应电动势，从而改变电压。然而，直流电的电流方向不随时间变化，因此它产生的磁场是恒定的，无法在次级线圈中产生感应电动势，也就无法改变电压。
2. 示例：变压器为什么不能改变直流电压?
1．有常见的四种电压：高压、安全电压、低压、超高压，我国目前远距离输电普遍采用的是（ ）A．低压 B．高压C．超高压 D．安全电压
我国目前远距离输电普遍采用的是高压输电。
2．如图所示是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的_________，从而减小了导线的电阻，以达到减少输电线上电能损失的目的。
利用图中的装置将四根导线并联起来时，相当于增大了导线的横截面积，所以导线的电阻会减小，能减少输电线上的电能损失。
3．某人站在地面上静止不动，一根高压输电线断开，一端落在他身边不远的地方，最安全的做法是（ ）A．立即大步跑开　　　B．立即将输电线拿起C．慢慢大步走开 D．双脚并列，轻轻跳开
根据高压电弧触电和跨步电压的形成原因可知，即使不接触高压带电体也可能会出现触电事故。由于跨步电压是两脚间存在差值造成的，所以只需将双脚并列，即可避免跨步电压触电。
4．如图是同学们在宣传安全用电时所画的两幅画，请你为它们配上解说词。 甲：_____________________；乙：_____________________。
（1）跨步电压触电：高压输电线落在地面上，地面上与电线断头距离不同的各点存在着电压，当人走近断头时，两脚位于离断头远近不同的位置上，因而两脚之间有了电压（跨步电压），这时电流通过人体，造成跨步电压触电，为了安全用电，不要靠近高压带电体。（2）高压电弧触电：当人体靠近高压带电体到一定距离时，高压带电体和人体之间会发生放电现象，这时有电流通过人体，造成高压电弧触电。
5．在远距离输送电能时，若输电功率不变，输电线的电阻不变，为了减小输电线路上的电能损失，从发电站发出的电能，必须先经过变压器把_______升高，从而减小通过输电线的__________，达到减小输电线路上电能损失的目的；通过架设高压输电线送到用电地区的变电站进行一到两次_________， 到达工矿、科研和生活区等目的地，再用变压器降到________ V供家庭使用。
输送电能时为减小能量损失，要把电压升高，从而减小通过输电线的电流。通过架设高压输电线送到用电地区的变电站进行一到两次降压， 到达工矿、科研和生活区等目的地，再用变压器降到220V供家庭使用。