第十八章第三节 电能的输送 --2023-2024学年沪科版物理九年级上学期

第三节 电能的输送 第十八章 电能从哪里来 逐点 导讲练 课堂小结 作业提升 课时讲解 1 课时流程 2 高压输电 高压触电及其防护 学习目标 知识点 高压输电 知1－讲 1 1. 高压输电 (1)采用高压输电的原因：输电线上的电能有损失。 (2)输电线上电能损失的原因：由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生热量Q，损失一部分电能。 感悟新知 知1－讲 知识拓展 我国常用的远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV 和330 kV，输电干线采用500 kV 的超高压，西北电网达到750 kV。 感悟新知 知1－讲 2. 高压输电原理 (1)减小功率损失的方法(P 损=I2R 线) 减小 导线 电阻 ①增强材料的导电性，银的导电性小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线 ②减小输电线的长度L 不可行，因为要保证输电距离 ③可适当增大横截面积，太粗不可能，既不经济又架设困难 减小 电流 当输送电的总功率一定时，电压增大，则电流就会减小，所以在远距离输电时宜采用高压输电 感悟新知 (2)在远距离输电时，输电线有电阻，由于导线的长度很长，所以它的电阻不会很小，根据焦耳定律可知，电流通过导线时要产生热量，导线一定时，R 线一定，导线上消耗的功率，即损失的功率为P 损＝ I2R 线，可见导线上损失的功率跟导线中电流I 的平方成正比， 知1－讲 感悟新知 为了保证一定的输电功率，即P 总＝ UI 一定，I 为输出电流，U 为输出电压，要减小输电线上电能损失即减小导线上损失的功率，就应提高输出电压，即远距离输电应采用高压输电。 知1－讲 感悟新知 知1－讲 友情提醒 输电电压不是越高越好: 电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。 易错提醒 变压器不能改变直流电的电压。 感悟新知 知1－讲 3.高压输电基本环节 (1)电能输送的途径：发电厂→升压变压器→高压线路→降压变压器→用电单位。 感悟新知 知1－讲 (2)改变电压的设备：变压器。 变压器 原理 电磁感应 作用 将输入的交流电压升高(升压变压器)或降低(降压变压器) 感悟新知 知1－讲 拓展延伸 高压输电线为什么使用钢芯铝绞线: 高压输电线由多股绞线拧成，增大横截面积，减小电阻。但是由于高压输电线太重，就需要有较大的机械强度，所以高压输电线中心是机械强度大的钢线，使输电线不 易被拉断；钢线的周围是铝线，它不但导 电性能好，而且密度小，使输电线不会太重。 感悟新知 知1－练 某远距离高压输电线路中，升压、降压变压器均视为理想变压器，输电线的电阻一定，输送功率一定。 例 1 感悟新知 12 知1－练 若其他情况不变，输送电压升高到原来的n倍，则下列说法正确的是( ) A.输送电流变为原来的n倍 B.输电线上的电压损失变为原来的n倍 C.输电线上的功率损失变为原来的 D.用户得到的功率变为原来的 感悟新知 13 思路点拨 P损＝I线2R线=I输2R线=()2R线。 U损＝I线R线=I输R线=R线。 知1－练 感悟新知 知1－练 解析：设输送功率为P，输送电压为U，输电线上功率损失为ΔP，电压损失为ΔU，电流为I，输电线总电阻为R。由P=UI知，I=，则ΔP=P损＝I2R=R，ΔU=IR=·R，由题知P、R一定，所以输电线上的电功率损失是原来的，电压损失是原来的，故C正确，A、B错误；根据能量守恒可知，用户得到的功率P′=P－ΔP，故D错误。 答案：C 感悟新知 15 高压输电的意义： 知1－练 感悟新知 友情提醒 用电器为什么不直接使用高压电？ 高压电的绝缘防护要求很高，直接供给家用电器十分不安全。 知1－练 感悟新知 知识点 高压触电及其防护 知2－讲 2 高压触电的方式：高压电弧触电和跨步电压触电。 (1)高压电弧触电：高压带电体与人、动物和建筑物等物体距离较近时产生的放电现象，使人和动物触电，称电弧触电。所以，高压输电线都架得很高。 感悟新知 知2－讲 (2)跨步电压触电：高压输电线一端落到地上，在地面上以落地点为中心的区域内会形成很高的电压，这通常称为跨步电压。人走到这个区域会发生触电事故，称为跨步电压触电。 感悟新知 知2－讲 (3)为了防止高压触电造成人身伤害： ①必须远离高压带电体。 ② 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。 感悟新知 知2－讲 加强常识 不靠近有这种标志牌的地方！ 感悟新知 知2－讲 知识点拨 感悟新知 知2－练 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 例2 感悟新知 知2－练 解析：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