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(共26张PPT)
初中物理沪科版（2024）九年级全一册
第十九章 电能从哪里来
第3节 电能的储存与输送
1.知道常见的电池及电能的储存方式。
2.了解我国高压输电技术。
3.知道高压触电的类型及防护方法。
发电厂发出的电能通过什么途径输送到我们家中？
观察思考
知识点一、电池及其发展
1. 电池概念
电池是一种把其他形式的能转化成电能的装置，提供直流电。由于制作材料、工作原理和用途的不同，电池有很多种类。
2. 化学电池
（1）概念：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。
（2）分类：
①根据所用的材料不同，化学电池分为锌锰干电池、铅酸蓄电池、镍镉电池、锂电池等。
②原电池和蓄电池
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。
锌锰干电池
（3）锌锰干电池
图是锌锰干电池的构造示意图，锌锰干电池由碳棒（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1.5V。
（4）蓄电池
蓄电池被广泛用作汽车或电动自行车等的电源。
①能量转化：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。
②特点：蓄电池能多次充电并可供给较大的电流，电压也比较稳定。常见的铅酸蓄电池的极板是铅制的，电解质溶液是硫酸。使用时常将若干个蓄电池串联使用，如汽车上的蓄电池组是用 6个蓄电池串联的，电动自行车的蓄电池组是由3或4个蓄电池串联而成的。
生活中的蓄电池
电动汽车充电
（5）化学电池的优缺点
化学电池在生活、通信、生产以及科学研究方面都有广泛的应用。
化学电池虽然使用方便，但现在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。
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。并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？想想为什么？这个电池能使小灯泡发光吗？
用苹果代替西红柿行吗？请试一试。
制作柠檬电池
柠檬电池
制作柠檬电池
柠檬电池
（1）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，能听到“咔咔”的声音。这是因为铜片与锌片之间产生了电压。
（2）这个电池不能使小灯泡发光，电压太低。
（3）用苹果代替西红柿也可以，只是电压更低。
3. 太阳能电池
（1）原理及能量转化：太阳能电池（又称光伏电池）是将太阳能转化成电能的装置，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）特点：污染少，可以做得比较小巧；但使用时受天气的限制。
（3）应用：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
知识点二、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。例如，三峡水电站发出的电要送到上海、江苏等东部地区使用，发电站与用电地区相距上千千米。
因此，要用图中跨山越水的巍峨铁塔上的电缆来输送电能。
1.高压输电的原理
高压输电线把电能送到远方
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十万伏。为何采用高压输电？
（1）输电线上的电能损耗
导线本身有电阻，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电流在通过导线时会产生热效应，从而带来电能的损耗，即电能的损失。
（2）减少电能损失的方法
根据焦耳定律Q=I2Rt 可知，要减小能量损失就需要减小输电电流I 或导线的电阻R。
①对减小导线电阻方法的评估：由影响电阻大小的因素可知，导线的电阻与导线的材料、长度和横截面积有关。
方法一：用电阻较小的材料作为输电线，例如铜线。但铜的价格贵，重力大（密度大），架设困难，故远距离输电不能采用，但在家庭电路中可以选用铜导线。现在远距离输电均选用电阻较小的铝作输电线。
方法二：减小输电线的长度不可行，因为要保证输电距离。
方法三：增加输电线的横截面积。由于该方法同时增加了导线的重力，架设困难，所以也是有一定限度的。
②减小输电线中的电流
设输送的电功率为P电，则P电=UI，导线损失的电功率为P损=I2R，即当输送电的总功率一定时，提高输送电压，则电流就会减小，这样电路中就会减少损失的电能，所以在远距离输电时宜采用高压输电。
提高输电电压，是减少电能在输送线路上损失的有效的办法，目前远距离输电均采用高压。
发电厂发出的交流电压通常在几千伏至数万伏，在发电厂内先用升压变压器把电压升高到数百千伏后再送到交流电网上，升压后的高压电流通过架空高压输电线送到用电地区的变电站，用降压变压器进行一至两次降压，电压降至10kV后送到工矿、科研和生活区等目的地，再用降压变压器降至220V供家庭用户使用（或380V供工厂等使用），如图表示了这种输送的过程。
2.电能远距离输送的过程
3.变压器原理和作用
变压器的工作原理是电磁感应，它能将输入变压器的交流电压升高（升压变压器）或降低（降压变压器）。变压器不能改变直流电的电压。
变压器内部铁芯与线圈
工作中的变压器
目前我国远距离送电采用的电压有 110kV、220kV和 330 kV，少数地区采用 500 kV的超高压送电。
想一想：远距离输电是不是输电电压越高越好
高压输电可以减少电能的损失，但并不是电压越高越好。随着输电电压的升高，对绝缘材料的要求就会提高，输电线架设的难度也会增大。所以在大功率、远距离输电时，用较高的电压输送；近距离输电，则不用太高的电压输送。
知识点三、高压触电及其防护
想一想：
用电器为什么不直接使用高电压呢？ 高压触电有哪些类型？应怎样才能避免高压触电 ？
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。很容易发生触电事故。
1. 高压触电形式
（1）高压电弧触电
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。
要防止高压电弧触电
（2）跨步电压触电
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。
警惕跨步电压的伤害
2.高压触电防护
为了防止高压触电造成人身伤害，必须远离高压带电体。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。
3. 安全用电原则
高压危险警示牌
在一些场所会看到图中所示的标志，这表示附近有高压电，需要注意防止触电。
不接触低压带电体；不靠近高压带电体。
①原电池：只能一次性使用，化学能转化为电能。
②蓄电池：可反复充电使用，化学能 电能。
③水果电池：化学能转化为电能。
电池
电能的储存与输送
化学电池
太阳能电池
高压输电
高压触电与防护
①高压触电形式：高压电弧触电，跨步高压触电。
②防护：不接触低压带电体；不靠近高压带电体。
太阳能转化为电能。
①原理：减少电能在输电线路上的损失。
②过程：发电厂→升压变压器→高压线路
→降压变压器→工厂或居民用电。
1.下列关于电池的说法错误的是( )
A.我国的化学电池的电压都是1.5 V
B.水果例如苹果、柠檬都可以作电池
C.太阳能电池的使用有利于环境的保护
D.电池提供的是直流电
A
2.下列警示标志中,表示有触电危险的是( )
D
3.关于远距离输电,下列说法正确的是( )
A.远距离输电输送的一定是直流电
B.远距离输电采用低电压、强电流
C.输电线上的电阻越大,则损失的电能越小
D.远距离输电采用升高电压来降低电流
D
4.如图是路边的输电设施及宣传画,请你配上合适的宣传标语。
　 .
高压危险,请勿靠近
不要在高压线下玩耍

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