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电能的储存与输送
沪科版·九年级物理全一册
新课导入
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？
探究新知
知识点1 电池及其发展
示波器上显示的直流电
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。
直流电的大小和方向不随时间变化
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。
1. 化学电池
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。
根据所用材料的不同，分为锌锰干电池、铅酸蓄电池、镍镉电池、锂电池等。只能一次性使用的电池，称之为原电池；可反复充电使用的电池，称为蓄电池或二次电池。
由碳棒（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 1.5 V。
锌锰干电池
铅酸蓄电池
蓄电池被广泛用作汽车或电动自行车等的电源。
充电时，它把电能转化成化学能并进行储存，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 3.7 V。
应用：主要在生活、通信、生产、科学研究等方面。
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。
化学电池的应用与处理
迷
你
实
验
室
制作柠檬电池
准备一只柠檬、一块铜片、一块锌片、一副耳机和两小段导线。如图所示，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，你听到了什么？为什么？这个电池能使小灯泡发光吗？
能用苹果代替柠檬吗？请试一试。
注意操作安全！
2. 太阳能电池
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。
太阳光照射到电池上，会在正、负两极之间形成电压。
2. 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。
优点：可再生，污染少。
缺点：受天气条件和地理位置的限制。
知识点2 高压输电
从发电站到用电地区，通常都有相当长的一段距离。因此，要用跨山越水的巍峨铁塔上的电缆来输送电能。
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。
导体本身也是有电阻的，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？
1. 高压输电的原理
Q = I2Rt
减小导线电阻
缩短输电时间
增大横截面积
减小输电电流
影响电能使用
浪费材料、难架设
减小导线长度
影响电能使用
P = UI
功率不变，升高电压即可减小电流
家庭用电的电压是 220 V，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。
1. 高压输电的原理
发电站
输出电压通常在几千伏至数十千伏
升压变压器
把电压升高到数百千伏后，再送到交流电网上
高压线路
变电站进行一至两次降压，电压降至10kV后再输送
降压变压器
用变压器降至220V供家庭用户使用
工厂或
居民用电
2. 高压输电的过程
3. 我国的特高压输电技术
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 800 kV、1000 kV 的特高压输电。
知识点3 高压触电及其防护
用电器为什么不直接使用高压电？
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。
1. 电弧触电
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，称为电弧触电。因此，高压输电线都架得很高。
2. 跨步电压触电
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。
3. 高压触电的防护
远离高压带电体，切不可在高压线下放风筝等。
察觉到有跨步电压时，应双脚并拢或单脚跳出危险区。
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。
随堂练习
1. 小鸟停在高压输电线上不会触电，为什么？
小鸟停在高压输电线上时，小鸟与其两爪间的导线并联，由于两爪间的导线电阻很小，由欧姆定律可知，两爪间的导线上的电压很小，加在小鸟上的电压很低，不会使小鸟触电。
2. 高压输电线都架得很高，原因是（ ）
防止高压电弧触电
防止跨步电压触电
防止阻碍交通
减小电能损失
A
B
3. 如图是一种新型的“风光互补”照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释正确的是 （ ）
利用风力发电将电能转化为机械能
太阳能电池板将太阳能转化为电能
照明灯工作时，LED 灯是将机械能转化为光能
蓄电池夜晚放电时将电能转化为化学能
（1）太阳电池翼把太阳能直接转化为______能。
（2）问天实验舱的太阳电池翼展开面积约 220 m2，它展开 10 s 能够接收的太阳能为_________J，提供电能__________J。
4. 如图所示，中国空间站首次使用柔性太阳电池翼作为能量来源，该电池翼接收太阳能的功率为 500 W/m2，发电效率则高达 30%，是国际空间站太阳翼发电效率的两倍。
电
P = 500 W/m2×220 m2 = 1.1×105 W
W太阳 = Pt = 1.1×105 W×10 s = 1.1×106 J
1.1×106
W电 = W太阳η = 1.1×106 J×30% = 3.3×105 J
3.3×105
课堂小结
高压输电
电能的储存与输送
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

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