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第十九章 电能从哪里来
电能的储存与输送
第三节
观察与思考
思考：电给人们带来了光明，也带来了高品质的生活方式。我们已经学习了电能的产生，那么人们是如何储存电能的呢？又是怎样输送电能的呢？
学习目标
了解我国高压输电技术。
02
知道常见的电池及电能的储存方式。（重点）
01
知道高压触电的类型及防护方法。（重点）
03
直流电的大小和方向不随时间变化
示波器上显示的直流电
电能产生后，要么直接送到用电器，要么通过各种电池储存起来。生活中有各种不同类型的电池。
一、电池及其发展
电池
电池是一种把其他形式的能转化成电能的装置，电池提供的是直流电。
化学电池是把化学能转化为电能的装置，是生活中最常用的电池。
一、电池及其发展
化学电池
根据所用材料的不同，可分为锌锰干电池、铅酸蓄电池、镍铬电池、锂电池等。只能一次性使用的电池，称之为原电池；可反复使用的电池，称为蓄电池或二次电池。
碳棒（正极）、锌筒（负极）及二氧化锰和电解质等组成，属于原电池。我国常用的1号、2号、5号、7号干电池都是原电池，它们的电压都是1.5V。
碳棒（正极）
二氧化锰
电解质
锌筒（负极）
锌锰干电池
一、电池及其发展
锌锰干电池
蓄电池被广泛用作汽车或电动自行车的电源。充电时，它把电能转化为化学能储存，使用时再把化学能转化为电能。常见的铅酸蓄电池每节电压为 2 V；手机锂电池电压为3.7V。
一、电池及其发展
铅酸蓄电池
1.应用：主要在生活、通信、生产、科学研究等方面。
一、电池及其发展
化学电池的应用与处理
2.处理：化学电池内大多含有汞、镉、锂等金属元素，铅酸蓄电池中有铅电极板和电解液。随意丢弃化学电池会污染环境、破坏生态，所以废弃的化学电池要集中分类处理。
太阳能电池（又称光伏电池）是将太阳能转化成电能装置，通常由半导体硅和金属导体制成。
当太阳光照射到电池上，会在正、负两极之间形成电压。
一、电池及其发展
太阳能电池
太阳能电池既可以用于计算器、玩具等，也可以联成阵列，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。
太阳能发电站的电池板
优点：可再生，污染少；
缺点： 受天气条件和地理位置的限制。
一、电池及其发展
太阳能电池的应用
从发电站到用电地区，通常都有相当长的一段距离。因此需要把电能输送到远方，这就涉及电能的输送问题。我国的特高压输电技术是目前世界上最先进的高压输电技术，如图。
二、高压输电
我国特高压输电技术
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百千伏。这是因为采用高压输电，可以减少电能在输送线路上的损失。
我们知道导体是有一定电阻的，由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生热量（Q=I2Rt），会损失一部分电能。如何减少这部分损失呢？
二、高压输电
我国特高压输电技术
结合公式Q=I2Rt可知，要减少电能的损耗，我们需要减小导线的电阻或减小输电线中的电流。
二、高压输电
我国特高压输电技术
由电阻定律知 ，减小输电线的长度L不可行，因为要保证输电距离；增大导线横截面积也不行，导线太粗太重，既不经济且架设困难；也不可能大量用银、金等电阻率小的贵金属。所以减小电阻这条路径行不通。
根据P电=UI 和 P损=I2R可知，当输送电的总功率一定时，电压增大，则电流就会减小，这样电路中损失的电能就会较少。
二、高压输电
我国特高压输电技术
因此，我国输电技术中利用提高输电电压来减少电能在输送线路上的损失。
发电厂
升压变压器
高压线路
降压变压器
居民用电
发电厂
升压变压器
高压
线路
降压变压器
居民
用电
升压变压器远距离输电示意图
二、高压输电
远距离输电的过程
是不是输电电压越高越好
电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。因此并不是输电电压越高就越好。
目前，我国远距离输电除了采用常见的110 kV、220 kV和
330 kV的电压之外，还采用500 kV的超高压输电，以及800kV、1000 kV的特高压输电。
二、高压输电
远距离输电
用电器为什么不直接使用高压电？
这是因为高电压的绝缘防护要求很高，直接供给家用电器十分不安全。
人靠近高压带电体，就可能触电。
三、高压触电及其防护
高压触电的类型
三、高压触电及其防护
高压触电的类型
当高压带电体与人、动物和建筑物等物体距离较近时会产生放电现象，使人和动物触电，称电弧触电。因此，高压输电线都架得很高。
三、高压触电及其防护
高压触电的类型
如图所示，若高压输电线不慎发生断裂，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。人若走到此区域，其两脚之间承受了较高电压，这个电压通常称为跨步电压，此时会发生触电事故。
（1）为防止高压触电造成人身伤害，必须远离高压带电体。
（2）如发现有高压输电线落到地面时，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。
安全用电原则：不接触低压带电体、不靠近高压带电体。
三、高压触电及其防护
高压触电的防护
电能的储存与输送
高压输电
采用高压输电可以减少电能在输电线路上的损失。
高压触电
及其防护
电弧触电
跨步电压触电
不接触低压带电体，不靠近高压带电体
课堂小结

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