18.3 电能的输送 学案（含答案） 2023-2024学年物理沪科版九年级全一册

第3节 电能的输送
素养目标
1.知道采用高电压输电的目的。
2.了解高压电弧触电和跨步电压触电。
3.通过对高压电的了解,提高学生的安全防范意识。
◎重点:高压输电目的及防护。
【预习导学】
如图所示,这是高压输电电网局部图。我国的家庭用电一般是220 V交流电,工业用电也只有380 V,但为什么我国输电网要采用高压输电呢 通过前面学过的知识可知,电压越高,触电时越危险,且高压输电线的建设成本高,作业危险。
我们今天就针对这一问题进行初步探究。
知识点1高压输电
1.高压输电的原因:采用高压输电,可以减少电能在 上的损失。
2.高压输电的过程:发电机发出的交流电,在发电厂内先用 把电压升高后再送到交流电网上,升压后的高压电流通过 送到用电地区的变电站进行 ,然后再到用电区域用 降至220 V供家庭用户使用。
3.变压器的工作原理是 ,不能改变 电的电压。
对点自测
1.从发电站到用电地区,为什么采用高压输电呢
答:这是因为输电功率一定时,升高输电的电压,就可以减小输电的 ,根据焦耳定律,当导线的 一定时,相同时间内在电路上转化成的 能就会减少。
【答案】知识点一
1.输送线路
2.升压变压器　高压输电线　降压　变压器
3.电磁感应　直流
对点自测
1.电流　电阻　内
知识点2高压触电及其防护
1.家用电器不用高压电的原因:高电压的 防护要求很高,直接供给用电器是十分不安全的。
2.高压触电的两种形式
(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 触电。
(2)跨步电压触电:高压输电线断裂落地时,高压线的一端就会以落地点为中心的区域内形成很高的电压,这就是 电压。人和动物若走到此区域内会发生触电事故,称为 触电。
对点自测
2.高压触电对人体的伤害非常严重,高压触电分为 触电和 触电,因此为了安全,不要 高压带电体。
【答案】知识点二
1.绝缘
2.(1)电弧
(2)跨步　跨步电压
对点自测
2.高压电弧　跨步电压　靠近
【合作探究】
任务驱动1讨论为什么高压输电能减少电能的损耗
1.造成电能在输送过程中能量损失的原因是什么
。
2.你认为可以从哪些方面减少电能的损失
。
3.请你说出采取高压输电的原理是什么
。
【答案】任务驱动一
1.输电过程中,输电导线的电阻不可避免,通过电流时产生电热,将电能转化成内能,而这部分内能不是人们所需要的
2.根据焦耳定律Q=I2Rt可知,为了减少输电线上的消耗,可以减小输电线的电阻或减小输电电流。实际生产中,在输电线路程不能改变的情况下,只能适当增粗输电导线来减小电阻,但考虑到成本,输电导线不能太粗
3.输电功率一定,根据P=UI得I=,电压越高则电流越小;根据焦耳定律Q=I2Rt,电流越小,导线产生的热量越少,输电线能量损耗就减少了
任务驱动2阅读短文,回答问题
高 压 输 电
从发电站发出的电能,一般都要通过输电线路送到各个用电的地方,输电要用导线,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽略。
输电线有电阻,由于电流的热效应,通过时就要发热,输电线上损耗的热功率为P额=I2R,它正比于电流的平方(焦耳定律Q=I2Rt),所以减小输电电流和减小输电线的电阻就可以大大降低电能的损失。
设想发电厂输出的电功率是一定的,根据P=UI,若提高输电电压U,那么线路中的电流I会减小,输电线上损失的电功率(P额=I2R)就减少,如果线路中电流降低到来的,那么线路中损失的功率就减少为原损耗的,因此说提高电压可以有效地降低线路中的功率损失。
从减少输电线路上的电功率损耗和节省输电导线所用材料两个方面来说,远距离输送电能要采用高电压或超高电压,从发电站输出的电能,一般都要通过升压变压器提升电压,根据输送距离的远近,常采用10千伏、35千伏、110千伏、220千伏的高压输电,甚至1000千伏以上的特高压输电,到达用户处再用降压变压器逐级降低电压,但也不能盲目提高输电电压,因为输电电压越高,输电架空线的建设,对所用各种材料的要求就越严格,线路的造价就越高。
(1)如图甲所示,电厂向某地供电,在保证输电功率一定的前提下能有效地降低输电线路功率损失的方法是 。
A.减小输电线的横截面积
B.减小输电线的长度
C.提高输电电压
D.缩短供电的时间
(2)远距离输电时先要升高电压,后要降低电压,提升电压和降低电压都要用到 。
(3)中国已投产运行的1000 kV的特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程,若甲、乙、丙地原来用500 kV的超高压输电,现用1000 kV的特高压输电,当输电功率相同时,则线路上的功率损耗为原来的 。
(4)如图乙,R线表示输电线的总电阻,配电站的供电电压U一定,傍晚用电高峰时期,家庭电路的电压与白天的比较,会 (选填“升高”、“不变”或“降低”)。
(5)由电厂向用户输电,输送的功率P一定,关于输电电压U与输电电流的I的关系图像正确的是 。
A　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　D
【答案】任务驱动二
(1)C
(2)变压器
(3)
(4)降低
(5)C
任务驱动3高压触电及其防护
1.什么是高压电
。
2.跨步电压触电原因是什么
。
3.高压触电的防护注意哪些问题
。
【答案】任务驱动三
1.人们把电压高于1 kV的电压称为高压电
2.高压输电线落在地上,地面上与电线断头距离不同的各点间存在着电压,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,这个电压称为跨步电压。这时电流通过人体,造成跨步电压触电
3.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