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第三节 电能的储存与输送
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 电池及其发展 1
题型2 高压输电 5
题型3 高压触电及其防护 8
【能力培优练】 12
【链接中考】 15
【重难题型讲解】
题型1 电池及其发展
1．电池的概念：
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。
2.电池的种类：
由于制作材料、工作原理和用途的不同，电池有很多种类。包括：化学电池、太阳能电池等。
3.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）原电池：只能一次性使用的电池，称之为原电池。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。
（3）二次电池（蓄电池）：
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。蓄电池可提供较大的电流，电压也比较稳定。
（4）化学电池虽然使用方便，但它们大多含有汞、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。
4.太阳能电池：
（1）概念：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）应用：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。
（3）优缺点：
太阳能属于可再生能源，污染少。但是受天气季节变化影响大。
【典例1-1】（2026九年级上·全国·课后作业）如图所示，两种不同的金属丝和电动机（带风扇）组成一个闭合回路，触头1置于热水杯中，触头2置于冷水杯中，此时回路中的小风扇发生转动，这是温差发电现象。温差发电时将 能转化为 能。
【答案】 内 电
【详解】温差发电时将内能转化为电能，在导体两端产生温差电压，温差电压产生的原因：在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种电压，是内能转化成了电能。
【典例1-2】（2026九年级·河南·专题练习）如图所示，是我国的太阳能无人机“启明星50”，它是第一款以太阳能为唯一动力来源的全电大型无人机，通过在全身布满太阳能电池板为无人机提供动力。下列有关说法正确的是（　　）
A．太阳能是二次能源
B．太阳能电池板是由超导材料制成的
C．太阳能是太阳内部发生核裂变产生的能量
D．地面控制台是利用电磁波控制其飞行轨迹的
【答案】D
【详解】A．太阳能是自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能源，属于一次能源，故A错误；
B．太阳能电池板是由半导体材料制成的，不是超导材料，超导材料主要应用于超导磁悬浮、超导输电等方面，故B错误；
C．太阳能是太阳内部发生核聚变产生的能量，而不是核裂变，故C错误；
D．地面控制台和无人机之间是通过电磁波来传递信息，从而控制其飞行轨迹的，因为电磁波可以在真空中传播，故D正确。
故选D。
【典例1-3】（2026·湖北武汉·三模）某电动汽车使用固态电池供电，如图为其简化的电路示意图。电池供电时，实现化学能转化为 能，图中电流经过用电器的方向是 （选填“向左”或“向右”）的。给电池充电时，电池相当于简单电路中的 。
【答案】 电 向右 用电器
【详解】[1]电池供电时，消耗化学能，产生电能，将化学能转化为电能。
[2]图中电流经过用电器的方向是向右的，因为在电源外部，电流方向从电源的正极流向负极。
[3]给电池充电时，电池消耗电能，相当于简单电路中的用电器。
跟踪训练1 （2026九年级上·全国·随堂练习）题图甲、乙所示分别是我国研发出的首款新型空气动力汽车和小型低碳化未来汽车。甲车是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时将空气的 能转化为机械能；乙车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器，它可将 能转化为电能。
【答案】 内 太阳
【详解】[1]对于甲汽车：题目中提到甲是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力。压缩空气具有较大的内能，在推动活塞做功的过程中，空气的内能减少，汽车获得了机械能，所以这种车在开车时将空气的内能转化为机械能。
[2]对于乙汽车：已知乙车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器。而光电转换器的作用是将光能转化为电能，这里的光能主要来源于太阳，所以它可将太阳能转化为电能。
跟踪训练2 （2026九年级上·江苏南通·期末）如图所示，几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管。关于这个电路说法正确的是（　　）
A．水果电池工作时将电能转化为化学能
B．多个水果串联是为了增加电路的电压
C．二极管同时发光说明它们一定是串联
D．水果串联后各水果两端电压一定相等
【答案】B
【详解】A．水果电池是将化学能转化为电能，为电路提供电能，而不是将电能转化为化学能，故A错误；
B．在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和。多个水果串联时，相当于增加了电源的个数，从而增加了电路的总电压，能够为发光二极管提供足够的电压使其发光，所以多个水果串联是为了增加电路的电压，故B正确；
C．二极管同时发光，它们可能是串联，也可能是并联。在并联电路中，只要干路开关闭合，各支路的用电器也能同时工作，所以不能仅仅根据二极管同时发光就判断它们一定是串联，故C错误；
D．在串联电路中，各用电器两端的电压与电阻有关，只有当各水果的电阻相等时，它们两端的电压才相等，一般情况下，各水果的电阻不一定相同，所以水果串联后各水果两端电压不一定相等，故D错误。
故选B。
题型2 高压输电
1．高压输电的原理：
（1）输电线上存在电能损耗：
导线本身有电阻，电流在通过导线时会产生热效应，从而带来电能的损耗，根据焦耳定律Q=I2Rt可以计算导线产生的热量，即损失的电能。
（2）减少电能损失的最有效办法：
根据焦耳定律Q=I2Rt 可知，要减小能量损失最有效的方法就是需要减小输电电流。
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，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。
2.电能远距离输送的过程：
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）。
3.我国的高压输电电压：
目前，我国远距离输电除了采用常见的110kV、220kV 和330kV 的电压之外，还采用500kV 的超高压输电，以及800kV、1000kV 的特高压输电。
【典例2-1】（2026·上海闵行·三模）小明学习电能时，从书本上了解到以下内容：电能属于二次能源，它不像其它矿产能源，无法从自然界中直接开采或获取，它必须由其它能源转化而来。电能具有便于转化、便于分配、便于输送等优点。
三峡水电站发电时，大坝前后巨大落差形成的高速水流推动水轮机带动发电机匀速 转动产生电能。三峡电站获得电能后以远距离高压输电的形式输送到各个用电地区。电能输送过程中，电流通过输电导线时会产生热量。
为了了解电流过导体时产生的热量和哪些因素有关，他又查阅了在相同时间内，不同电流通过同一导体时产生的热量，相关数据如下表。
根据上述信息，回答下列问题：
（1）水利发电时，电能是由 能转化而来的；
（2）分析表中的数据可得出结论是： ；
（3）试解释远距离采用高压输电的原因。
【答案】 机械 相同时间，电流通过同一导体时，产生的热量和电流的平方成正比 见解析
【详解】（1）[1]水利发电时，消耗水的机械能，转化为电能，因此电能是由机械能转化而来的。
（2）[2]分析表中数据可知，电流增大几倍，热量增大为倍数的平方倍，故可得到结论：相同时间，电流通过同一导体时，产生的热量和电流的平方成正比。
（3）[3]输送电能的功率是不变的，由可知，在功率一定时，电压越大，电流越小。由（2）的结论，远距离输电时，对同一输电线，相同时间内，电流越小，产生的热量越少，电能的损耗就越小。
【典例2-2】（2026·广西贵港·三模）我国存在能源与经济相分离的问题，资源富集区经济相对落后，而经济发达地区则能源储量不足，为此国家规划建设特高压（交流电压在1000千伏以上）输电网。远距离输电采用特高压输电，这是为了（　　）
A．减少输电线上的能量损失 B．节省输电线材料
C．满足用电器对电压的要求 D．增大输电线上的电流
【答案】A
【详解】由P=UI可知，在输出功率一定的情况下，提高输出电压，可以减少导线中的电流；由Q=I2Rt可知，在R、t相同时，电流越小，电流通过导线产生的热量越小。远距离输电过程中，电能耗损主要是由于电流的热效应而造成的，因此用高压输电可以减少线路中电能的损耗。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
跟踪训练1 （2026九年级上·云南昆明·期中）我国的三峡水电站和白鹤滩水电站分别位居世界第一、第二大水力发电站。自2022年12月20日白鹤滩水电站全面竣工，我国长江成为了世界最大的清洁能源走廊。水力发电利用天然水流蕴藏着的巨大能量，通过发电机转化为电能。如图甲所示，急速流动的水冲击水轮机，水轮机带动发电机转动发出电能。因此，水电站要修建在水资源丰富且水流落差较大的河道之上，并建造拦河大坝人为改变水位落差来提高水的机械能。据了解，三峡电站共有单机70万千瓦发电机32台，是我国“西电东送”的骨干电源点。
(1)我国长江上修建有多个水电站，却能成为世界最大清洁能源走廊的原因是：水力发电 （填“会”或“不会”）污染水资源，它仅利用天然水流蕴藏着的巨大能量通过发电机转化为电能；
(2)建造水力发电站时，要修建拦河大坝人为改变水位落差来提高水的 能；
(3)一台单机70万千瓦的发电机正常工作24h，可以发电 kW·h；
(4)如图乙所示为远距离输电示意图：发电厂发出的交流电需要用升压变压器升高到几百千伏的高压，送到高压输电线路上传输到用电地区的变电站，再进行一至两次降压后才能送到工厂或居民区。采取高压输电的目的是为了减少在输送过程中因电流热效应造成的 损失。
【答案】(1)不会
(2)重力势
(3)
(4)电能
【详解】（1）水力发电是急速流动的水冲击水轮机，水轮机带动发电机转动将机械能转化为电能，所以水力发电不会污染水资源。
（2）修拦河大坝是为了提高上游水位，水的质量不变，高度增大，重力势能增大。
（3）一台单机70万千瓦的发电机正常工作24h发 电量为
（4）在发电厂输出的电功率是一定的，根据可知，若提高输电电压U，那么线路中的电流会减小，根据知，在相同时间内减少了因电流热效应在输送过程中电能的损失。
跟踪训练2 （2026·山东济南·模拟预测）电流通过输电线时，由于电流的热效应，输电线上不可避免会有电能损失。电厂向外输出的功率一定，采用高压输电的方法可减小输电线上的电能损失，这主要是为了减小输电线上的（　　）
A．电流 B．电压 C．电阻 D．电荷
【答案】A
【详解】采用高压输电的方法，因输出的功率一定，根据可知，输出电压越高，输出电流越小，通过输电线的电流越小，根据可知，在导线电阻和通电时间一定时，导线所损失的热量越少，损失的电能越少，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
题型3 高压触电及其防护
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发生放电现象，使电流通过人或动物，造成高压电弧触电。
2.跨步电压触电：
高压输电线落在地上，地面上与电线断头距离不同的各点存在电压。当人走近断头时，两脚位于离断头远近不同的位置上，因而两脚之间有了电压，这时电流通过人体，造成跨步电压触电。
3.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。
【典例3-1】（2026·河南周口·三模）（2026九年级上·山东济南·期末）从发电站到用电地区，通常都有一段相当长的距离。为减少远距离输电中的电能损失，可采用 输电。输电线都架得很高，为了防止 （选填“电弧触电”或“跨步电压触电”）。
【答案】 高压 电弧触电
【详解】[1]用高压输电，可以减小输送电线的电流，减少电能在线路中的损耗，也是我们现在采用的输电方式。
[2]高压触电常见的两种类型是高压电弧触电和跨步电压触电。高压电弧触电：人靠近高压带电体到一定距离时，高压带电体和人之间发生放电现象；跨步电压触电：高压输电线落在地面上，则地面上以电线落点为圆心的各个同心圆之间有电压存在，当人在地面上两个不同半径的同心圆间跨步时，将造成跨步电压触电。对于高压带电体，我们应当采取的措施是必须远离高压带体，如发现有高压输电线落在或靠近地面，不可走近，应立即设立警示牌，并通知电力部门抢修。所以为了防止高压电弧触电，高压线都架的很高。
【典例3-2】（2026·山东菏泽·三模）以下四种情况符合安全用电原则的是（ ）
A．使用试电笔时手应接触笔后端的金属部分
B．人向落在地面上的“高压线头”靠近
C．用湿手拨动开关
D．雷雨天人站在大树下避雨
【答案】A
【详解】A．使用试电笔时手应接触笔后端的金属部分，形成闭合回路，故A符合题意；
B．人向落在地面上的“高压线头”靠近，会出现高压触电现象，故B不符合题意；
C．水是导体，用湿手拨动开关，可能会出现触电现象，故C不符合题意；
D．雷雨天人站在大树下避雨，由于尖端效应，可能会出现触电现象，故D不符合题意。
故选A。
跟踪训练1 （2026·山东威海·一模）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是
A．高压线断落触地可以走近查看
B．当家庭电路发生短路时，电路中电流过大，空气开关自动切断电路
C．安装照明电路时，控制灯的开关要连接在灯和零线之间
D．电能表上前后两次示数之差，表示这段时间内用电器消耗的电功率
【答案】B
【详解】A．高压线断落触地时，会产生跨步电压，即人两脚之间的电压差，这个电压差足以使人触电，甚至致命。因此，高压线断落触地时，绝对不能走近查看，应该立即远离并报告相关部门处理，故A错误；
B．当家庭电路发生短路时，电路中电流会过大，当超过空气开关允许通过的最大电流时，空气开关自动断开，切断电路，保护电路安全，故B正确；
C．为了使开关断开时，用电器上不带电，使用和更换时更安全，控制灯的开关应该安装在灯与火线之间，故C错误；
D．电能表上前后两次示数之差，表示这段时间内用电器消耗电能的多少，故D错误。
故选B。
跟踪训练2 如图，夏天经常看到一些小鸟站落在110kV的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露的电线，但小鸟仍能安然无恙。下面说法正确的是（　　）
A．鸟有耐高压的天性 B．鸟的身体不导电
C．鸟两脚间的电压几乎为零 D．鸟体的电阻极大所以无电流通过
【答案】C
【详解】鸟的本身是导电的，也不具有耐高压性，能站在电线上的原因是因为小鸟并联在两脚之间的导线上，而导线长度很小，故该部分导体的电阻小，分得的电压很小，接近于零，所以，不会对小鸟造成危害，故C正确。故选C。
【能力培优练】
1. 某共享单车的智能电子锁由蓄电池供电，其电能由如图所示太阳能电池板（安装在车篮子底部）提供。太阳能电池板为蓄电池充电的过程中，蓄电池相当于电路中的（　　）
A．电源 B．开关 C．导线 D．用电器
【答案】D
【详解】太阳能电池板为蓄电池充电的过程中，太阳能电池板提供电能，相当于电路中的电源，蓄电池消耗电能，相当于电路中的用电器，故ABC，不符合题意，D符合题意。故选D。
2．杭州亚运会期间，如图所示的“智能太阳能座椅”不仅提供了舒适的座位，还使用了太阳能面板，可实现无线充电，可支持座椅下的蓝牙音箱播放歌曲，可支持座椅上的LED灯在有需要时亮起。其中将其它形式能转化为电能的装置是（　　）
A．手机 B．LED灯 C．蓝牙音箱 D．太阳能面板
【答案】D
【详解】A．手机工作时，将电能转化为光能和声能，故A不符合题意；
B．LED灯工作时，将电能转化为光能，故B不符合题意；
C．蓝牙音箱工作时，将电能转化为声能，故C不符合题意；
D．太阳能面板是将太阳能转化为电能，故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示，小明制作了一个伏打电池，并用电压表测量其电压。伏打电池将 能转化为电能，锌板是电池的 极，需要 节这样的电池才能达到一节新干电池的电压。
【答案】 化学 负 3
【详解】伏打电池内部发生化学变化产生电能，因此伏打电池将化学能转化为电能。
由电压表从“3”接线柱流入，“-”接线柱流出可知，锌板是电池的负极。
电压表选择的小量程，示数为0.5V，即伏打电池的电压为0.5V。一节新干电池的电压为1.5V，故需要3节这样的电池才能达到一节新干电池的电压。
4．如图是某手机用的锂电池铭牌，观察可知，该电池对外供电的电压是 V，它充电时的能量转换是 能转化为 能，电池充满后所储存的电能是 J。
【答案】 3.7 电 化学 9324
【详解】从铭牌上可以看出，该电池对外供电的电压为3.7V，充电时电压不超过4.2V。
给电池充电时，电池是用电器，充电时电池把电能转化为化学能储存起来。
充足电后所储存的电能是
W=UIt=UQ=3.7V×0.7A×3600s=9324J
5．在远距离输送电能时，若功率不变，输电线路电阻不变，为了减小输电线路上的电能损失，从发电站发出的交流电，必须先经过变压器把 升高，从而减小通过输电线的 ，达到减小输电线路上电能的损失。
【答案】 电压 电流
【详解】在远距离输送电能时输电线路上的电能损失主要指的是电流的热效应而产生的，根据Q＝I2Rt可知，在电阻不变的情况下，电流越小，输电线上的电能损失就越小，根据电功率的计算公式P＝UI可知，在电功率一定时，要减小电流就要增大电压。
6. 输电线电阻为0.5Ω，输送的电功率为100kW，用1kV的电压输电时，输电线上的电流和消耗的电功率为（ ）
A. 2000A；100kW B. 100A；5kW
C. 100A；100kW D. 2000A；2000k
【答案】B
【详解】输电线上的电流为：I=U/R=100000W/1000V=100A
输电线上消耗的电功率为P=I2R=（100A）2×0.5Ω=5000W=5KW．
故选B．
7．对于远距离输电，下列说法正确的是
A．远距离输电输送的是直流电 B．高压输电可以减少电能损失
C．高压线路上的电压可以随意升高 D．输电线上的电阻越大，则电能损失越小
【答案】B
【详解】A选项，远距离输电来自发电站，是交流发电机发出的，所以远距离输电输送的是交流电，故A错误．
B选项，根据P=UI知，输电功率一定，高压输电电压高，电流小；根据P损=I2R可知，高压输电可以减少电能损失，故B正确．
C选项，高压输电必须综合考虑各种因素，电压不可以随意升高，故C错误．
D选项，根据P损=I2R可知，输电线上的电阻越大，则电能损失越大，故D错误．
8. 如图甲所示，根据漫画中的对话，可以判断电表 （选填“1”或“2”）是电流表，这种直接将电流表接在电源上的现象称为 。如图乙是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的 ，从而减小了导线的电阻，以达到减少输电线上电能损失的目的。
【答案】 2 短路 横截面积
【详解】由于电流表的电阻很小，所以如果不小心将电流表直接接在电源的两极上，根据欧姆定律可知，这时由于电流很大，会形成短路。而电压表内阻很大，可以直接接在电源的两极上，测量电源电压。由此判断，图中电表2是电流表，电表1是电压表，这种直接将电流表接在电源上的现象称为短路。
高压输电的目的是减小电能的损失，在导线长度不能改变时，可以通过想办法改变其横截面积，四根导线并联时相当于增大了导线的横截面积，所以导线的电阻会减小，损失的电能也会减少。
【链接中考】
1.（2026九年级上·江苏苏州·阶段练习）如图所示，某手机移动电源（俗称充电宝）有两个输出端，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端的连接方式是 联；用移动电源为手机充电时，手机相当于电路中的 。某国产品牌的电动混合动力汽车，给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于 （选填“用电器”或“电源”），充电时，将 能转化为 能。
【答案】 并 用电器 用电器 电 化学
【详解】[1]移动电源给手机充电过程中，各手机间互不影响，所以输出端的连接方式是并联。
[2]用移动电源为手机充电时，手机相当于电路中的用电器；移动电源将化学能转化为电能。
[3][4]给汽车蓄电池充电时，汽车蓄电池消耗电能，相当于用电器，将电能转化为化学能。
2.（2026·武汉·二模）华为Pura70Pro是近期发布的一款高端旗舰手机，凭借其出色的性能和高端的配置，成为了不少消费者的首选。华为Pura70Pro的电池容量为5050mA·h，支持100W有线快充和80W无线快充，同时还支持20W无线反向充电。
（1）华为Pura70Pro在给别的手机无线反向充电过程中，华为Pura70Pro将 能转化为 能；
（2）华为Pura70Pro电池上标明电压为3.7V，它充满电后储存了 W·h的电能。
【答案】 化学 电 18.685W h
【解析】（1）利用无线反向充电技术，华为Pura70Pro手机相当于电源，反向充电过程中，将化学能转化为电能。
（2）充满电储存的电能为
3.（2026·广东肇庆·一模）如图所示，是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花，花盆表面的太阳能电池板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动。
（1）从电路的组成来看太阳能电池板是 ，塑料小花是 ，太阳能电池板在光照下是将 能转化成 能；
（2）电动机原理是 的制成的；
（3）小花左右摆动消耗 能，是将这种能转化为 能。
【答案】电源 用电器 太阳 电 利用通电导线在磁场中受力的作用 电 机械
【详解】（1）从电路的组成来看，太阳能电池板的作用是提供电能，是电源，塑料小花的作用是消耗电能，是用电器。
太阳能电池板即太阳能电池，是将太阳能转化成电能的装置。
（2）电动机原理是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的。
（3）小花左右摆动消耗电能，获得机械能，是将电能转化为机械能。
4. （2026·徐州·一模）把铜片、铁片插入菠萝中，制成一个水果电池，用电压表测量它的电压，其示数如图所示，现将一个额定电压为5V的微型风扇接入水果电池组成的电路中，电压表V1并联在微型风扇两端，说法正确的（ ）
A．水果电池电压为0.1A
B．铜片是水果电池的负极
C．微型风扇正常工作时，电压表V1选用的量程是0~15V
D．微型风扇正常工作时，需要将50个菠萝并联在一起组成水果电池
【答案】C
【详解】A．电压表选择3V量程，分度值是0.1V，指针指在0后面第1个小格上，因此读数是0.1V，故A错误；
B．电压表在测量电源电压时，电压表正接线柱接正极，负接线柱接负极，铜片是水果电池的正极，故B错误；
C．为保证电压表安全，额定电压为5V的微型风扇接入水果电池组成的电路中，电压表V选用的量程是0~15V，故C正确；
D．一个菠萝电池提供的电压为0.1V，要得到5V的电压，因此需要串联菠萝的个数为5V/0.1V=50，故D错误。
故选C。
5.（2026·广西贵港·三模）我国存在能源与经济相分离的问题，资源富集区经济相对落后，而经济发达地区则能源储量不足，为此国家规划建设特高压（交流电压在1000千伏以上）输电网。远距离输电采用特高压输电，这是为了（　　）
A．减少输电线上的能量损失 B．节省输电线材料
C．满足用电器对电压的要求 D．增大输电线上的电流
【答案】A
【详解】由P=UI可知，在输出功率一定的情况下，提高输出电压，可以减少导线中的电流；由Q=I2Rt可知，在R、t相同时，电流越小，电流通过导线产生的热量越小。远距离输电过程中，电能耗损主要是由于电流的热效应而造成的，因此用高压输电可以减少线路中电能的损耗。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
6．（2026·上海闵行·三模）小明学习电能时，从书本上了解到以下内容：电能属于二次能源，它不像其它矿产能源，无法从自然界中直接开采或获取，它必须由其它能源转化而来。电能具有便于转化、便于分配、便于输送等优点。
三峡水电站发电时，大坝前后巨大落差形成的高速水流推动水轮机带动发电机匀速 转动产生电能。三峡电站获得电能后以远距离高压输电的形式输送到各个用电地区。电能输送过程中，电流通过输电导线时会产生热量。
为了了解电流过导体时产生的热量和哪些因素有关，他又查阅了在相同时间内，不同电流通过同一导体时产生的热量，相关数据如下表。
序号 1 2 3 4 5
电流/（×10-3安） 10 20 30 40 50
产生的热量Q（焦） 100 400 900 1600 2500
根据上述信息，回答下列问题：
（1）水利发电时，电能是由 能转化而来的；
（2）分析表中的数据可得出结论是： ；
（3）试解释远距离采用高压输电的原因。
【答案】机械 相同时间，电流通过同一导体时，产生的热量和电流的平方成正比 见解析
【详解】（1）水利发电时，消耗水的机械能，转化为电能，因此电能是由机械能转化而来的。
（2）分析表中数据可知，电流增大几倍，热量增大为倍数的平方倍，故可得到结论：相同时间，电流通过同一导体时，产生的热量和电流的平方成正比。
（3）输送电能的功率是不变的，由P=UI可知，在功率一定时，电压越大，电流越小。由（2）的结论，远距离输电时，对同一输电线，相同时间内，电流越小，产生的热量越少，电能的损耗就越小。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)第三节 电能的储存与输送
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【重难题型讲解】 1
题型1 电池及其发展 1
题型2 高压输电 4
题型3 高压触电及其防护 6
【能力培优练】 8
【链接中考】 10
【重难题型讲解】
题型1 电池及其发展
1．电池的概念：
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。
2.电池的种类：
由于制作材料、工作原理和用途的不同，电池有很多种类。包括：化学电池、太阳能电池等。
3.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）原电池：只能一次性使用的电池，称之为原电池。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。
（3）二次电池（蓄电池）：
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。蓄电池可提供较大的电流，电压也比较稳定。
（4）化学电池虽然使用方便，但它们大多含有汞、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。
4.太阳能电池：
（1）概念：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）应用：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。
（3）优缺点：
太阳能属于可再生能源，污染少。但是受天气季节变化影响大。
【典例1-1】（2026九年级上·全国·课后作业）如图所示，两种不同的金属丝和电动机（带风扇）组成一个闭合回路，触头1置于热水杯中，触头2置于冷水杯中，此时回路中的小风扇发生转动，这是温差发电现象。温差发电时将 能转化为 能。
【典例1-2】（2026九年级·河南·专题练习）如图所示，是我国的太阳能无人机“启明星50”，它是第一款以太阳能为唯一动力来源的全电大型无人机，通过在全身布满太阳能电池板为无人机提供动力。下列有关说法正确的是（　　）
A．太阳能是二次能源
B．太阳能电池板是由超导材料制成的
C．太阳能是太阳内部发生核裂变产生的能量
D．地面控制台是利用电磁波控制其飞行轨迹的
【典例1-3】（2026·湖北武汉·三模）某电动汽车使用固态电池供电，如图为其简化的电路示意图。电池供电时，实现化学能转化为 能，图中电流经过用电器的方向是 （选填“向左”或“向右”）的。给电池充电时，电池相当于简单电路中的 。
跟踪训练1 （2026九年级上·全国·随堂练习）题图甲、乙所示分别是我国研发出的首款新型空气动力汽车和小型低碳化未来汽车。甲车是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时将空气的 能转化为机械能；乙车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器，它可将 能转化为电能。
跟踪训练2 （2026九年级上·江苏南通·期末）如图所示，几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管。关于这个电路说法正确的是（　　）
A．水果电池工作时将电能转化为化学能
B．多个水果串联是为了增加电路的电压
C．二极管同时发光说明它们一定是串联
D．水果串联后各水果两端电压一定相等
题型2 高压输电
1．高压输电的原理：
（1）输电线上存在电能损耗：
导线本身有电阻，电流在通过导线时会产生热效应，从而带来电能的损耗，根据焦耳定律Q=I2Rt可以计算导线产生的热量，即损失的电能。
（2）减少电能损失的最有效办法：
根据焦耳定律Q=I2Rt 可知，要减小能量损失最有效的方法就是需要减小输电电流。
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，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。
2.电能远距离输送的过程：
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）。
3.我国的高压输电电压：
目前，我国远距离输电除了采用常见的110kV、220kV 和330kV 的电压之外，还采用500kV 的超高压输电，以及800kV、1000kV 的特高压输电。
【典例2-1】（2026·上海闵行·三模）小明学习电能时，从书本上了解到以下内容：电能属于二次能源，它不像其它矿产能源，无法从自然界中直接开采或获取，它必须由其它能源转化而来。电能具有便于转化、便于分配、便于输送等优点。
三峡水电站发电时，大坝前后巨大落差形成的高速水流推动水轮机带动发电机匀速 转动产生电能。三峡电站获得电能后以远距离高压输电的形式输送到各个用电地区。电能输送过程中，电流通过输电导线时会产生热量。
为了了解电流过导体时产生的热量和哪些因素有关，他又查阅了在相同时间内，不同电流通过同一导体时产生的热量，相关数据如下表。
根据上述信息，回答下列问题：
（1）水利发电时，电能是由 能转化而来的；
（2）分析表中的数据可得出结论是： ；
（3）试解释远距离采用高压输电的原因。
【典例2-2】（2026·广西贵港·三模）我国存在能源与经济相分离的问题，资源富集区经济相对落后，而经济发达地区则能源储量不足，为此国家规划建设特高压（交流电压在1000千伏以上）输电网。远距离输电采用特高压输电，这是为了（　　）
A．减少输电线上的能量损失 B．节省输电线材料
C．满足用电器对电压的要求 D．增大输电线上的电流
跟踪训练1 （2026九年级上·云南昆明·期中）我国的三峡水电站和白鹤滩水电站分别位居世界第一、第二大水力发电站。自2022年12月20日白鹤滩水电站全面竣工，我国长江成为了世界最大的清洁能源走廊。水力发电利用天然水流蕴藏着的巨大能量，通过发电机转化为电能。如图甲所示，急速流动的水冲击水轮机，水轮机带动发电机转动发出电能。因此，水电站要修建在水资源丰富且水流落差较大的河道之上，并建造拦河大坝人为改变水位落差来提高水的机械能。据了解，三峡电站共有单机70万千瓦发电机32台，是我国“西电东送”的骨干电源点。
(1)我国长江上修建有多个水电站，却能成为世界最大清洁能源走廊的原因是：水力发电 （填“会”或“不会”）污染水资源，它仅利用天然水流蕴藏着的巨大能量通过发电机转化为电能；
(2)建造水力发电站时，要修建拦河大坝人为改变水位落差来提高水的 能；
(3)一台单机70万千瓦的发电机正常工作24h，可以发电 kW·h；
(4)如图乙所示为远距离输电示意图：发电厂发出的交流电需要用升压变压器升高到几百千伏的高压，送到高压输电线路上传输到用电地区的变电站，再进行一至两次降压后才能送到工厂或居民区。采取高压输电的目的是为了减少在输送过程中因电流热效应造成的 损失。
跟踪训练2 （2026·山东济南·模拟预测）电流通过输电线时，由于电流的热效应，输电线上不可避免会有电能损失。电厂向外输出的功率一定，采用高压输电的方法可减小输电线上的电能损失，这主要是为了减小输电线上的（　　）
A．电流 B．电压 C．电阻 D．电荷
题型3 高压触电及其防护
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发生放电现象，使电流通过人或动物，造成高压电弧触电。
2.跨步电压触电：
高压输电线落在地上，地面上与电线断头距离不同的各点存在电压。当人走近断头时，两脚位于离断头远近不同的位置上，因而两脚之间有了电压，这时电流通过人体，造成跨步电压触电。
3.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。
【典例3-1】（2026·河南周口·三模）（2026九年级上·山东济南·期末）从发电站到用电地区，通常都有一段相当长的距离。为减少远距离输电中的电能损失，可采用 输电。输电线都架得很高，为了防止 （选填“电弧触电”或“跨步电压触电”）。
【典例3-2】（2026·山东菏泽·三模）以下四种情况符合安全用电原则的是（ ）
A．使用试电笔时手应接触笔后端的金属部分
B．人向落在地面上的“高压线头”靠近
C．用湿手拨动开关
D．雷雨天人站在大树下避雨
跟踪训练1 （2026·山东威海·一模）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是
A．高压线断落触地可以走近查看
B．当家庭电路发生短路时，电路中电流过大，空气开关自动切断电路
C．安装照明电路时，控制灯的开关要连接在灯和零线之间
D．电能表上前后两次示数之差，表示这段时间内用电器消耗的电功率
跟踪训练2 如图，夏天经常看到一些小鸟站落在110kV的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露的电线，但小鸟仍能安然无恙。下面说法正确的是（　　）
A．鸟有耐高压的天性 B．鸟的身体不导电
C．鸟两脚间的电压几乎为零 D．鸟体的电阻极大所以无电流通过
【能力培优练】
1. 某共享单车的智能电子锁由蓄电池供电，其电能由如图所示太阳能电池板（安装在车篮子底部）提供。太阳能电池板为蓄电池充电的过程中，蓄电池相当于电路中的（　　）
A．电源 B．开关 C．导线 D．用电器
2．杭州亚运会期间，如图所示的“智能太阳能座椅”不仅提供了舒适的座位，还使用了太阳能面板，可实现无线充电，可支持座椅下的蓝牙音箱播放歌曲，可支持座椅上的LED灯在有需要时亮起。其中将其它形式能转化为电能的装置是（　　）
A．手机 B．LED灯 C．蓝牙音箱 D．太阳能面板
3. 如图所示，小明制作了一个伏打电池，并用电压表测量其电压。伏打电池将 能转化为电能，锌板是电池的 极，需要 节这样的电池才能达到一节新干电池的电压。
4．如图是某手机用的锂电池铭牌，观察可知，该电池对外供电的电压是 V，它充电时的能量转换是 能转化为 能，电池充满后所储存的电能是 J。
5．在远距离输送电能时，若功率不变，输电线路电阻不变，为了减小输电线路上的电能损失，从发电站发出的交流电，必须先经过变压器把 升高，从而减小通过输电线的 ，达到减小输电线路上电能的损失。
6. 输电线电阻为0.5Ω，输送的电功率为100kW，用1kV的电压输电时，输电线上的电流和消耗的电功率为（ ）
A. 2000A；100kW B. 100A；5kW
C. 100A；100kW D. 2000A；2000k
7．对于远距离输电，下列说法正确的是
A．远距离输电输送的是直流电 B．高压输电可以减少电能损失
C．高压线路上的电压可以随意升高 D．输电线上的电阻越大，则电能损失越小
8. 如图甲所示，根据漫画中的对话，可以判断电表 （选填“1”或“2”）是电流表，这种直接将电流表接在电源上的现象称为 。如图乙是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的 ，从而减小了导线的电阻，以达到减少输电线上电能损失的目的。
【链接中考】
1.（2026九年级上·江苏苏州·阶段练习）如图所示，某手机移动电源（俗称充电宝）有两个输出端，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端的连接方式是 联；用移动电源为手机充电时，手机相当于电路中的 。某国产品牌的电动混合动力汽车，给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于 （选填“用电器”或“电源”），充电时，将 能转化为 能。
2.（2026·武汉·二模）华为Pura70Pro是近期发布的一款高端旗舰手机，凭借其出色的性能和高端的配置，成为了不少消费者的首选。华为Pura70Pro的电池容量为5050mA·h，支持100W有线快充和80W无线快充，同时还支持20W无线反向充电。
（1）华为Pura70Pro在给别的手机无线反向充电过程中，华为Pura70Pro将 能转化为 能；
（2）华为Pura70Pro电池上标明电压为3.7V，它充满电后储存了 W·h的电能。
3.（2026·广东肇庆·一模）如图所示，是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花，花盆表面的太阳能电池板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动。
（1）从电路的组成来看太阳能电池板是 ，塑料小花是 ，太阳能电池板在光照下是将 能转化成 能；
（2）电动机原理是 的制成的；
（3）小花左右摆动消耗 能，是将这种能转化为 能。
4. （2026·徐州·一模）把铜片、铁片插入菠萝中，制成一个水果电池，用电压表测量它的电压，其示数如图所示，现将一个额定电压为5V的微型风扇接入水果电池组成的电路中，电压表V1并联在微型风扇两端，说法正确的（ ）
A．水果电池电压为0.1A
B．铜片是水果电池的负极
C．微型风扇正常工作时，电压表V1选用的量程是0~15V
D．微型风扇正常工作时，需要将50个菠萝并联在一起组成水果电池
5.（2026·广西贵港·三模）我国存在能源与经济相分离的问题，资源富集区经济相对落后，而经济发达地区则能源储量不足，为此国家规划建设特高压（交流电压在1000千伏以上）输电网。远距离输电采用特高压输电，这是为了（　　）
A．减少输电线上的能量损失 B．节省输电线材料
C．满足用电器对电压的要求 D．增大输电线上的电流
6．（2026·上海闵行·三模）小明学习电能时，从书本上了解到以下内容：电能属于二次能源，它不像其它矿产能源，无法从自然界中直接开采或获取，它必须由其它能源转化而来。电能具有便于转化、便于分配、便于输送等优点。
三峡水电站发电时，大坝前后巨大落差形成的高速水流推动水轮机带动发电机匀速 转动产生电能。三峡电站获得电能后以远距离高压输电的形式输送到各个用电地区。电能输送过程中，电流通过输电导线时会产生热量。
为了了解电流过导体时产生的热量和哪些因素有关，他又查阅了在相同时间内，不同电流通过同一导体时产生的热量，相关数据如下表。
序号 1 2 3 4 5
电流/（×10-3安） 10 20 30 40 50
产生的热量Q（焦） 100 400 900 1600 2500
根据上述信息，回答下列问题：
（1）水利发电时，电能是由 能转化而来的；
（2）分析表中的数据可得出结论是： ；
（3）试解释远距离采用高压输电的原因。 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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