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第三节 电能的储存与输送
第十九章 电能从哪里来
学习目标
课时讲解
1
课时流程
2
电池及其发展
高压输电
高压触电及其防护
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
知1－讲
感悟新知
知识点
电池及其发展
1
电池的作用： 把其他形式的能转化为电能。
1.化学电池
(1) 能量转化 化学能→电能。
(2) 分类
①根据所用材料不同：锌锰干电池、铅酸蓄电池、镍镉电池、锂电池、银锌电池等。
②根据能否进行充电：原电池(一次电池)、蓄电池(二次电池)。
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(3) 锌锰干电池
①类别 属于一次电池(原电池)。
②型号 1 号、 2 号、 5 号、 7 号。
③电压 1 节新干电池的电压是 1.5 V。
④构 造 如 图 1，中 间 的 碳 棒 为 正 极，外侧的锌筒为负极，内部有二氧化锰和电解质。
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(4) 蓄电池
①类别 属于二次电池。
②电压 1 块铅酸蓄电池的电压是 2 V， 使用时常将多块蓄电池串联可得到更大的电压。
③构造 常见的铅酸蓄电池的极板是铅制的，电解质溶液是硫酸；常作为汽车或电动自行车等的电源。
④能量转化 充电时，把电能转化为化学能；使用时，把化学能转化为电能。
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知识拓展
1. 电池提供的是直流电，其大小和方向不随时间变化，在示波器(一种观察电信号变化信息的电子仪器)上显示的图像是一条直线。供电系统给家庭电路提供的是交流电，其大小和方向随时间呈周期性变化，在示波器上显示的图像是正弦曲线。
2. 各类电池提供的是直流电，大部分发电机提供的是交流电。
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(5) 化学电池的优缺点
①优点 使用方便，便于携带。
②缺点 多数化学电池内含有汞、镉、锂等金属元素，铅酸蓄电池中更有铅电极板和电解液，随意丢弃会污染环境，破坏生态，所以废弃的化学电池要集中分类处理。
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2.太阳能电池(光伏电池)
(1) 构造 太阳能电池用半导体硅和金属导体制成。
(2) 原 理 及 能 量 转 化 当太阳光照射到电池上时，在正、负两极间形成电压，将太阳能转化成电能。
(3) 应 用 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。
(4) 特点 清洁无污染；使用时受地理位置、天气条件的限制。
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知识点拨
电池的分类
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[ 无锡惠山区期中] 如图 3为某种型号的纽扣电池的
两个面，下列对于该电池说法正确的是(　　)
A.右图纽扣电池的上部为电源正极
B.该电池是把电能转化为其他形式能的装置
C. 从电源类型上看，该电池为直流电源
D.纽扣电池的正负极可以用导线直接连接起来
例1
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解析： 由图可知，左图上标志“ +”表示这一位置是纽扣电池的正极，则右图中纽扣电池的上部是其负极，故 A 错误；该电池可以把化学能转化为电能，用电器才是把电能转化为其他形式能的装置，故 B 错误；从电源类型上看，该电池为直流电源，故 C 正确；纽扣电池的正负极不能用导线直接连接起来，这样会造成电源短路，故 D 错误。
答案：C
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技巧点拨
(1) 根据图中的标志可判断电池的正负极；
(2) 电池在供电时 把 化 学 能 转 化 为电能；
(3) 纽扣电池是直流电源的一种；
(4) 不能用导线将电池的正负极相连，否则会造成电源短路。
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知识点
高压输电
2
1.高压输电
(1) 采用高压输电的原因 减少输电线上的电能损失。
(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，根据焦耳定律 Q=I 2Rt，会产生热量，损失一部分电能。
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2.高压输电原理
(1)减小功率损失的方法(P操=I 2R线)
减小导线电阻 ①增强材料的导电性，银的导电性好，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝制作输电线
②减小输电线的长度不可行，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
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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。
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(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一定，导线上消耗的功率，即损失的功率为P损=I 2R线，可见导线上损失的功率跟导线中电流I的平方成正比，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。
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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。
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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。
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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(工厂或居民)。
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(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)
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4.我国特高压输电技术从追赶到领跑全球，建成“19交20直”超4万千米工程体系，世界首个特高压交流工程、±1100kV昌吉——古泉等工程，以及首用混合级联技术的± 800kV白鹤滩——江苏直流工程，让民族自豪感在电力“国之重器”中自然流淌。
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知2－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。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
例2
知2－练
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解析： 设输送功率为 P，输送电压为 U，输电线上功率损失为 Δ P，电压损失为 Δ U，电流为 I，输电线总电阻为 R。 由P=UI 知， I= ，则 Δ P=P 损＝ I 2R= R， Δ U=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 ，输送电流变为原来的 ， 电压损失是原来的 ；根据能量守恒定律可知，用户得到的功率 P′ =P-Δ P。 故选 C。
答案：C
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深度理解
高压输电的意义：
知3－讲
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知识点
高压触电及其防护
3
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(图 6
甲)。所以，高压输电线都架得很高。
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(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(图乙)。
(3) 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。
知3－讲
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知3－讲
知识点拨
高压输电线路即使不接触也会有危险。若不小心跨入高压线落地点区域，可用单脚跳离或双脚并拢跳离等方法离开，以避免构成闭合电路而发生触电事故。
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目前，电能的输送主要采用高压输电的方式。下列有关高压输电及触电防护的说法不正确的是( )
A.采用高压输电，可以减少电能在输送线路上的损失B.在输电过程中，使用的变压器工作原理是电磁感应
C.高压触电常见类型有高压电弧触电和跨步电压触电D.在高压线附近操控无人机航拍
例3
知3－练
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解析:采用高压输电，在输出功率不变的情况下，电流很小，由Q=I 2Rt知，损耗的能量减少，故A正确，不符合题意:变压器就是利用电磁感应原理来升高或者降低电压，故B正确，不符合题意;高压触电常见的两种类型:高压电弧触电和跨步电压触电，故C正确，不符合题意;在高压线附近操控无人机航拍，容易把无人机挂在高压线上，可能会造成短路，故D错误，符合题意。故选D。
答案：D
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加强常识
不靠近有如下标志牌的地方!
电能的储存与输送
高压
输电
高压触电
及防护
电能的储存与输送
化学电池
太阳能
电池
原理
变压器
电池

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