九年级物理电能的输送、电能的优越性人教四年制版知识精讲

九年级物理电能的输送、电能的优越性人教四年制版

【本讲教育信息】

一. 教学内容：

电能的输送、电能的优越性

二. 重点、难点：

电能输送过程的分析。

三. 知识点分析：

1. 电能输送的过程：发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位。

2. 远距离输送电能要用高压电，其目的是可以在不减少输送功率的前提下，有效地减少输送过程中的电能损失。

因为当导体中有电流通过时，导体就会发热，根据焦耳定律，产生的热量Q=I2Rt，电能的损失与电流的平方成正比。因此，要减小输电线路中因发热损失的电能，最好的办法是减少输电线路中的电流。在发电机的输出功率一定时，根据P=UI可知，要减小输电电流又不减小输送功率，那只有提高输电电压U。所以，远距离输电要用高电压。

3. 电能的应用具有四方面的优越性：

①电能来源广泛。自然界中存在的各种形式的能，都可以较容易地转化为电能；

②电能便于输送。只要用电线就可以把电能输送到远方任一用户；

③电能使用方便。它能够通过用电器很方便地转化为其他形式的能，而且用电器的效率比较高；

④电能有利于保护环境。电能比较清洁，在管理和操纵方面比较简单，污染少，工作场所容易保持干净。

4. 电能与其他形式能量转化的一些关系可用表示如下：

【典型例题】

[例1] 在远距离输电时，如果把输出电流减小到原来的

1100，则相同时间内在线路上因发热而损失的电能将是原来损失电能的（ ）

A. 100倍

B. 10000倍

C. 1001

D. 10000

1 分析：根据焦耳定律，电流通过导体产生的热量Q=I 2Rt ，线路中的电阻R 一定，在相同时间内，当211I I 100

=时，则 2212222211111(I )Q I R t 1100Q I R t I 1000===，211Q Q 10000

∴=。 解：选项D 正确

[例2] 当发电站的输出功率一定时，如果把输电电压提高100倍，输电电流是原输出电流的（ ）

A. 100倍

B. 10000倍

C. 1001

D. 10000

1 分析：发电站的输出功率P UI =，所以P I U = 22111121I P /U U U 1I P /U U 100U 100

==== 答：C 。

[例3] 一座水电站输送的电功率是4800kW ，输电线电压是220kV ，若输电线总电阻为0.5Ω，那么输电线路损失的电功率是多少？如果改用10kV 的电压输电，输电线路上损失的电功率是多少？

分析：根据输送功率和输电电压，算出输电电流，即可用公式P=I 2R 算出输电线上的损失功率。

解：当用220kV 电压输电时，线路中的电流

当用10kV 电压输电时，线路中的电流

线路上损失的电功率分别为

P 1=I 12R=（21.8）2×0.5W=273.6W

P 2=I 22R=（480）2×0.5W=1.15×105W

答：两情况下线路损失的功率分别是273.6W 和1.15×105W 。

说明：通过上述计算可知，当输电线的总电阻一定时，输电电压提高n 倍，输电电流就减小n 倍，而输电线上损失的电功率则增大n 2倍。如上例中484

1)22(1221==P P 。

[例4 ] 为什么第一个登上月球的车是用电来驱动的？

分析：根据电驱动的优越性和月球的自然环境加以考虑。

答：宇航员在月球上用蓄电池的电力驱动的车行走，主要是由于电能的使用非常方便，它能够转化为各种其他形式的能，而且效率高、管理和操作比较简单，污染少，且适宜在没有空气的月球上使用。

【模拟试题】（答题时间：45分钟）

1. 根据焦耳定律，电流通过导线要______，由于远距离输送电能，导线长度较长，因此导线电阻______，所以导线上由于______损失的电能较大。

2. 若发电机的输出电压为U，输出电流为I，则输出功率P=______，所以要减小输电电流，在输送功率一定的条件下，必须提高______，因此远距离输电时必须采用______。

3. 以下说法正确的是（）

A. 用铜导线输电比用铁导线输电经济

B. 用高压输电比用低压输电省电

C. 用高压输电比用低压输电费电

4. 从发电厂向某用户输电，如分别用100伏和1000伏送电，则两种情况下导线上损失的电能之比为（）

A. 100:1

B. l:100

C. 1:10

D. 1:10

5. 从发电机发出的电能，要经过变压器把_____升高，用_____把电能输送到远方的用户附近，再经过______把电压_______供用户使用。

6. 一台发电机，输出功率是100kW，输出电压是2500V，输出电流为______A。

7. 一座小型水电站的输出电功率是20kW，输电导线的总电阻为lΩ，若采用400V的电压输电，输电线路上损失的电功率是多少？若采用4000V的电压输电，输电线上损失的电功率又为多少？

8. 电能的应用非常广泛，使用电能的主要优越性有_______、_______等。

9. 电能可以方便地转化为其他形式的能：电能可以通过________转化为机械能，通过

______转化为内能，通过_______转化为光能。

10. 目前我国主要采用的发电类型是（）

A. 水力发电和风力发电

B. 火力发电和地热发电

C. 水力发电和火力发电

D. 太阳能发电和核能发电

11. 一台直流电动机的额定电压为380V，正常工作时的电流为2.5A，则此电动机正常工作6h消耗的电能为（）

A. 950W

B. 5.7kWh

C. 195200J

D. 5.7kW

12. 我国的______资源比较丰富，所以，火电占了年发电量的大多数，其次是水电。

13. 缓和沿海地区用电紧张状况，我国正在积极发展______。工业。目前已有的核电站是_______和________。

14. 预计到2000年，我国每年核电量将达到870亿千瓦时，这个数字表示______。节约能源的途径有_______和_______。