第十九章 第三节 电能的储存与输送-【木牍中考·名师教案】2025-2026学年九年级下册物理（沪科版·新教材）

第三节　电能的储存与输送 ·◇教学目标◇ · 　　1.了解采用高压输电,可以减少电能在输送线路的损失,提高电能的输送效率。了解高压触电的方式及其防护。 2.了解电弧触电和跨步电压触电,提高学生的安全防范意识。 3.培养学生对科学的求知欲,初步建立将科学技术应用于实际的意义。 ◇教学重难点◇ 1.教学重点:能说明高压输电可以减少电能在输送线路上的损失,提高电能的输送效率。介绍高压触电的两种方式。 2.教学难点:理解高压输电的原理并且能够解释高压输电能够减少电能损失的原因。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 前面我们学习了电磁感应现象,通过发电机我们可以大量地生产电能。比如,葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能,发电功率可达271.5万千瓦,这么多的电能是怎样输送到用电地方去的呢? 二、教学步骤 探究点1　电池及其发展 [阅读课本]P167~168“电池及其发展。” [思考]电池提供的是直流电,你能说说直流电和交流电的不同吗? [提示]直流电的大小和方向不随时间变化,交流电的大小和方向随时间做周期性变化。 [思考]你见过的干电池有哪些呢?能列举几个例子吗? [提示]手电筒里面的电池,收音机里面的电池,玩具电动车里面的电池,钟表里面的电池等。 [思考]生活中不同种类的电池作用相同吗? [提示]电池是把其他形式的能量转化为电能的装置。 [思考]我们常见的锌锰干电池、镍镉电池、锂电池、银锌电池等,是根据什么分类的呢? [提示]制作这些电池的材料不同,电池的名称也与所采用的材料有关。 [思考]这些电池可以多次使用吗? [提示]大多数电池的使用是一次性的,我们称之为原电池,如锌锰干电池;有些电池可以反复充电使用,我们称之为蓄电池或二次电池,如锂电池。 [思考]你了解锌锰干电池的组成吗? [提示]仔细观察课本图19-17,注意碳棒是电池的正极,锌筒是电池的负极。 [思考]生活中我们常见到型号不同的干电池,如5号电池、7号电池等,它们提供的电压相同吗? [提示]干电池提供的电压与型号无关,无论大小提供的都是1.5 V电压。 [思考]你知道这些电池是将什么能转化为电能的吗? [提示]化学电池是把化学能转化为电能的装置。 [思考]电动车里面的电池是干电池吗? [提示]电动车里的电池是蓄电池,其实蓄电池也属于化学电池。它在使用之前要先充电,充电时是将电能转化为化学能蓄存在电瓶内,当其向外放电时,则将化学能又转化为电能。蓄电池能供给较大的电流,电压也比较稳定。常见的蓄电池是铅酸蓄电池。 [思考]一节蓄电池的电压也是1.5 V吗?如果不是,那你知道是多少吗? [提示]一节蓄电池的电压为2 V,使用时常将若干个蓄电池串联使用。 [思考]废旧电池应如何处理呢? [提示]化学电池含有不易降解的汞、镉、锂等重金属元素,铅酸蓄电池中更有铅电极板和电解液。这些重金属元素进入环境后,会对人类健康造成很大危害,丢弃时要集中分类处理。 [思考]你听说过水果电池吗?怎样可以制成水果电池? [实验]P168“制作柠檬电池” [思考]如何制作柠檬电池? [提示]准备一只柠檬、一块铜片、一块锌片、一副耳机和两小段导线。先将铜片和锌片插入柠檬中,再将两根导线分别与耳机的两个接线脚相连。将与耳机相连的一根导线连在铜片上,用另一根导线刮擦锌片。 [思考]耳机内会出现声音吗? [提示]耳机里会听到“喀嚓”声或“咯咯”声,刮擦锌片时,实际上是在反复地、快速地接通和断开电路。 [思考]这个电池能使小灯泡发光吗? [提示]这个电池能提供的电压太小,不足以让小灯泡发光。 [思考]能用苹果代替柠檬吗? [提示]可以。苹果和柠檬在这个实验中的作用都是提供电解质溶液,苹果中也含有丰富的果酸(如苹果酸、柠檬酸等),这些酸性物质在水中溶解后,就形成了能够导电的电解质溶液。 [思考]相信你的身边也有太阳能电池,你知道它的组成吗? [提示]太阳能电池又称为光伏电池,是用半导体硅和金属导体制成的。 [思考]你了解太阳能电池的能量转化吗? [提示]太阳能电池是利用光伏效应将太阳能直接转化成电能的装置。 [思考]你知道太阳能电池的具体应用吗? [提示]太阳能电池可用在计算器、玩具等上面。大量的太阳能电池联成阵列,可以建成太阳能发电站,巨大的太阳能帆板是人造卫星上的主要电源之一。 [思考]与化学电池相比,太阳能电池有哪些优点和缺点呢? [提示]太阳能取之不尽,没有污染,因此太阳能电池是廉价而又干净的电源,它的不足之处是易受到天气的限制。 [习题]电源是能够持续供电的装置。通常情况下,自带直流电源的家用电器是 (　　) A.蒸汽电熨斗 B.笔记本电脑 C.环保电冰箱 D.护眼台灯 [分析]蒸汽电熨斗在工作时必须接电源,没有自带直流电源;笔记本电脑中有电池,属于自带直流电源的家用电器;环保电冰箱在工作时必须接电源,没有自带直流电源;护眼台灯在工作时必须接电源,没有自带直流电源。 [答案]B 探究点2　高压输电 [阅读课本]P169“高压输电” [思考]电能通过什么从电站输送到你家的呢? [提示]连接电站到我们家的是输电电缆。 [思考]高压输电线上的电压与家庭电路电压相同吗? [提示]家庭用电电压一般是220 V,而高压输电线上的电压通常有几百千伏。 [思考]远距离是采用什么方式输送电能的? [提示]观察课本图19-22,升压变压器的作用是提高电压的,降压变压器的作用是降低电压的,高压线路输送电能。 [归纳提升]电能输送的过程:发电站→升压变压器→高压线路→降压变压器→用电单位。 [思考]为什么要采用高压输电呢? [提示]高压输电可以减少电能在输送线路上的损失。由于发电站的功率P是一定的,由公式P=UI可知,当电压U升高到n倍即U'=nU时,电流就相应减小到即I'=I,由W=(I')2Rt=2Rt=I2Rt可知,电压增加到原来的n倍,电流减小到原来的,损失的电能就减小到原来的,所以采用高压输电可以减少电能在输送线路上的损失。 [习题]如图是远距离输电示意图,请你说明图中设备A、B的名称并简要说明它们各自的作用。 (1)设备A是　　　　,作用是　　　　。  (2)设备B是　　　　,作用是　　　　。  [分析]从发电站到用电区,通常都有相当长的一段距离。当功率一定时,提高电压,从而使电线中的电流减小,则电线上损失的电能减小,所以,在发电厂内先用升压变压器把电压升高再输送;输送到用电区的电为了满足不同的用电需要,应降低电压,必须使用降压变压器。 [答案](1)升压变压器　升高电压　(2)降压变压器　降低电压 [习题]我国现阶段社会发展突飞猛进,综合国力增强,社会和家庭的用电量迅猛增加,这就给我国的输电线路提出了更高的要求。大家都知道,输电使用的金属导线有电阻,也会有电能损失,即Q损=I2Rt,也称为损失功率,即P损=I2R。在输送电功率,即P输=UI不变的情况下,现在输电线路较长,为避免电能的损失,都采取高压输电的方法。输电电压U=110 kV,即11万伏特的电压。我国各大发电站发出的都是三相电,即传输时是三条主线,请注意观察如图所示的输电线路场景图片。用你所学习的知识,回答下列问题: (1)为减少输电线路上的损失功率,应采取的办法是　　　　、　　　　。  (2)请你说出采取高压输电的原理是  　。  (3)从图片中可以看到,输电线路的三条主线中的一组导线中有金属支架相连,就是三相电中的一相电。传输一相电有的是用4根电线,有的是用6根电线,这样做的目的是  　。  [分析](1)在输电电流I输出一定的情况下,由公式P输=R可知,输电导线电阻R越小,输电功率损失越小;在输电导线电阻R一定的情况下,由P输=R可知,输电电流I输越小,功率P输损失越小,故要减少输电线路上的损失功率,应采取的办法是减小导线中的电流、减小导线的电阻。(2)在输送电功率不变的情况下,电压越高,线路中的电流越小,由焦耳定律Q=Rt可知,高压输电能减少线路上电能的损失。(3)在导线材料与长度一定的情况下,导线的横截面积越大,导线电阻越小,把多根导线固定在一起,多根导线并联,增大了导线的横截面积,从而使输电导线电阻变小,输电损失的电能减小。 [答案](1)减小电流　减小电阻　(2)升高电压,减小电流,可以减小电能的损失　(3)增大了导线的横截面积,从而使输电导线电阻变小,输电损失的电能减小 探究点3　高压触电及其防护 [阅读课本]P170~171“高压触电及其防护” [思考]高电压可以不经过降压变压器,直接接入家庭电路吗? [提示]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。 [思考]用电器能直接利用高电压吗? [提示]高压输电的电压远高于用电器的额定电压,导致通过用电器的电流过大,从而烧毁导线和用电器。 [思考]高压输电线为什么架设得很高? [提示]人和动物接近高压输电线就可能发生触电事故。 [归纳提升]当人和动物靠近高压设施时,人和动物与高压带电体之间就可能出现电弧而被击中,这种现象叫电弧触电。 [思考]假如有高压输电线落到地面,我们能靠近吗? [提示]以高压输电线的断头处为圆心,输电线的电压逐渐降低。输电线的电压越高,安全电压的半径就越大。 [归纳提升]高压输电线落在地上,地面上与电线断头距离不同的各点间存在电压,当人走近断头处时,如果两脚位于离断头远近不同的位置上,则两脚之间有了电压,这时有电流通过人体,造成跨步电压触电。 [思考]为了防止高压触电,我们应注意哪些事项? [提示]不靠近高压带电体,发现高压输电线断落地面,需竖立警示牌。 [归纳提升]安全用电的原则:一是不接触低压带电体,二是不靠近高压带电体。 [习题]在农村电网改造过程中,将细导线换成粗导线。这是通过增大导体的横截面积来　　　　(选填“增大”或“减小”)电阻。当人靠近高压带电体时,即使不接触也容易产生　　　　触电。  [分析]当导体的材料、长度相同时,横截面积大的电阻小,横截面积小的电阻大,故将细导线换成粗导线,这是通过增大导体的横截面积来减小电阻;当人靠近高压线路,且小于安全距离时,高压线路与人之间产生放电,造成高压电弧触电。 [答案]减小　高压电弧 三、板书设计 第三节　电能的储存与输送 1.电池 (1)种类 (2)能量转化 2.高压输电 (1)电能输送的途径 (2)高压输送以减小电能的损失 3.高压触电及其防护 (1)电弧触电 (2)跨步电压触电 (3)防范措施 ◇教学反思◇ 关于为什么采用高压输电,需要向学生介绍发电机的输出功率不变。然后,让学生应用焦耳定律和电功率的知识分析输电线上的电能损耗,通过实际计算比较,学生很容易理解高压输电的原因。 1 立足安徽 精准备考 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $