第十八章 第三节 电能的输送-【教材解读】2023秋九年级全一册初三物理（沪科版)

第十八章　电能从哪里来 ８５　 第三节　电能的输送 知识点一　高压输电 １．为什么选择高压输电 (１)电能在输送过程中,由于导线发热,会造成电能损 耗.根据P损 ＝I２R线 ,导线电阻不变,要减小输电线 上损耗的电功率P损 ,需要减小输电线中的电流I. (２)实际输电过程中需保证输送功率P总 不变,根据 P总 ＝IU,电流I减小,只能提高电压U.由此可知高 压输电的原因,即减少电能在输送线路上的损失. ２．电能远距离输送的过程 发电机发出的交流电的电压通常在几千伏至数十千 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,再用变压器降至３８０V或２２０V供工厂或家庭 用户使用,如图所示. 【拓展】 变压器 变压器是根据电磁感应现象工作的,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),但不能改变直流电的电压. 【例１】在输送电能的过程中,为了减少电能在线路中的 损耗,目前通常采取的方法是 (　　) A．加大输送电流　　　　　　　B．用高压输电 C．减少输电功率 D．减少通电时间 'F 电能的优点 (１)来 源 广 泛:把 自 然界 存 在 的 其 他 形 式 的 能转化为电能比较容易. (２)便 于 输 送,而 且 损失小,成本低. (３)使 用 起 来 方 便, 转化效率高,无污染. 为什么不能通 过 减 小 导 线的电阻来降低远距离输送 过程中电能的损耗? 理论上可以,但不符合实 际情况.由P损 ＝I２R线 可知, 导线损失的电功率与电流的 二次方成正比,与输电线的电 阻成正比,通过增大导线的横 截面积或采用电阻较小的材 料如铜、银等制作导线都可以 达到 降 低 电 能 损 耗 的 目 的. 这样的话,一方面所需导线的 重力较大,另一方面成本太高. 物理　九年级　下册 ８６　 'F 输电并不是电压越高越好 高压输电可以减 少 电 能 的损失,但并不是说电压越高 越好,随着输电电压的升高, 对绝缘材料的要求也会提高, 输电线架设的难度也会加大. 所以 在 大 功 率、远 距 离 输 电 时,用较高的电压输送;近距 离输电则不宜用太高的电压 输送. *"') 高压危险警示牌 在一些场所会看 到 图 中 所示的标志,这表示附近有高 压电,需要注意防止触电. 'F “蛙跳”防触电 日常生活中,当觉察 到有跨步电压时,千万不 要慌张,做“蛙跳”状——— 把双 脚 并 拢 或 单 脚 跳 出 危险区. 思路分析 输电过程中,由P损 ＝I２R线 可知,因导线有 电阻存在着电能损耗,为减小电能损耗,只有减小电 流I.输电过程中又要保持输送功率不变,由P＝IU 可知,电流I减小了,电功率P 不变,只能提高电压, 即采用高压输电. 答案 B 知识点二　高压触电及其防护 １．用电器不直接使用高压电的原因 高压电的绝缘防护要求很高,直接供给家用电器是十 分不安全的.高压线路和高压设备的电压高达几千 伏甚至几百千伏,远远超过安全电压,接触它会发生 触电事故,即使靠近它也可能会发生触电事故. ２．高压触电的两种类型 类型 图示 触电原因 电弧触电 高压带电体会在周围形成 强大的电场,当人体靠近高 压带电体到一定距离时,高 压带电体和人体间发生放 电现象,这时有电流流过人 体,造成电弧触电 跨步电 压触电 若高压输电线发生断裂,一 端落到地上,地面上与电线 断头距离不同的各点间存 在着电压.当人经过这个 区域时,两脚之间有了相当 高的电压(跨步电压),这时 电流通过人体,造成跨步电 压触电 ３．高压触电的防护 为了防止高压电对人身造成伤害,看到“高压危险”的 标志时,一定不要靠近.如果发现高压输电线断落地 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. 第十八章　电能从哪里来 ８７　 【例２】干电池的电压只有１．５V,不会对人造成伤害;家 庭照明电路的电压是２２０V,就已经很危险了;高压 输电线路的电压高达几万伏甚至几十万伏,即使不直 接接触,也能致命. (１)高压触电的形式有哪两种? (２)既然高压输电有危险,为什么还要采用高压输电? 思路分析 (１)高压触电包括高压电弧触电和跨步电压 触电. (２)由P＝UI 可知,当输送的总功率一定时,电压越 大,电流越小;又因为P损 ＝I２R,导线的电阻一定, 电流越小,电路中损耗的热功率就越小,因此采用高 压输电的方式来减少输电线电阻的热损耗. 答案 (１)高压电弧触电和跨步电压触电. (２)减少电能在输送线路上的损失. *"') 人体的电阻 通常情况下人 体 的 电 阻 为１０４~１０５ Ω;在 皮 肤