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_______。
【试题答案】
1. 发热，很大，发热
2. IU，电压，高电压
3. A，B
4. A
5. 电压，高压输电，降压变压器，降低
6. 40
7. P1=2500W，P2=25W。
8. 来源广泛，便于输送，使用方便9. 电动机，电热器，电光源
10. C 11. B 12. 矿产
13. 核电，秦山核电站，大亚湾核电站
14. 电能来源广泛，比较洁净，提高用电器的效率，减少人为浪费。