18.3电能与社会发展-2021-2022学年沪粤版物理九年级下册 课件(共36张PPT)
文档属性
| 名称 | 18.3电能与社会发展-2021-2022学年沪粤版物理九年级下册 课件(共36张PPT) |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪粤版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-02 11:03:14 | ||
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文档简介
(共36张PPT)
18.3 电能与社会发展
第十八章 家庭电路与安全用电
引入新课
中央电视台曾播出一则公益广告：“你睡了，但它们还没休息，台式机待机功率4.9 瓦，电视机待机功率8 瓦，壁挂空调待机功率8 瓦，洗衣机待机功率2.46 瓦，微波炉待机功率11 瓦。据统计，如果每个人都及时关闭待机电器的电源，节省的电能，可以供应东北三省所有的家庭用电。”由此可见，随手关闭待机电器的电源，可以有效地节约电能，那么电能从哪里来？又是怎样输送到我们家庭中的呢？
思想方法
调查法：通过调查让学生对家庭电路中电能消耗以及电能浪费的情况有具体直观的了解。
调查内容：学生调查自己家里一天消耗电能的情况，了解家里常用的用电器有哪些？这些电器使用的过程中是否存在浪费电能的现象，如果存在，可以采取哪些措施节约电能？
知识点
电能的产生和输送
知1－讲
1
1. 火力发电、水力发电和核能发电的比较
拓展视野
从环保、成本、环境制约等角度比较各种发电方式的优缺点。
知1－讲
2. 电能的输送——高压输电
(1)远距离高压输电示意图
电能远距离输送的过程包括：发电厂——升压变压器——高压线路——降压变压器——工厂或居民用电。
知1－讲
(2)高压输电的原理：导线本身有电阻，电流在通过导线时会产生热效应，从而带来电能的消耗。根据焦耳定律Q ＝ I2Rt 可知，要减小能量损失，就需要减小电流I 或电阻R，而要减小电阻R 就要增加导线的横截面积，或更换电阻率更小的材料，这样既浪费材料，又难架设。因此只有减小电流I，在保证输出功率一定的情况下，根据I ＝
可知，升高电压才能减小电流，进而减小电能在导线上产生的热量。这就是高压输电的原理，即高压输电，减小电流是减小电能损失的有效方法。
知1－讲
注意：
(1)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。在大功率远距离输电时，用较高的电压输电；近距离输电，则不用太高的电压输送。
(2)电能的优点：
①电能来源广泛，把自然界存在的各种能转化为电能比较容易；
②电能便于输送，而且损失小，成本低；
③电能使用起来方便，且用电器的效率高，无污染。
知1－讲
发电方式 对生态环境的影响 成本 环境制约
火力发电 污染大 低 基本不受
水力发电 污染小， 会影响生态系统 较低 受地理位置、
季节影响
核能发电 污染小，核废料处理是难题 较低 核电站一般建在海边
风力发电 污染小 较低 受气候制约
太阳能发电 无污染 较高 受天气制约
知1－讲
拓展一步
提高输电电压，能减少多少电能损失呢
知1－讲
例 1
核电站和一般火力发电站的工作原理(如图所示)有哪些异同？
知1－讲
解：相同点：都是利用高温高压蒸汽推动汽轮机发电，将内能转化为电能。不同点：①使用的燃料不同，核电站使用的是核燃料，而火力发电站使用的是化石燃料；②获得内能的方式不同，核电站是把裂变释放的核能转化为内能，火力发电站是把燃料的化学能转化为内能。
知1－讲
思路导引：分析对比两图可知，相同点：获得内能以后的过程是完全一样的，即高温高压的蒸汽推动汽轮机，使其获得机械能，机械能再通过发电机转化为电能。
不同点：能量的最初来源不同，核能来源于核燃料的裂变过程；而火力发电中能量来源于普通的化学反应，即燃烧化石燃料，两者所用的燃料不同。再者相同质量的燃料获得能量的多少不一样，核燃料释放能量巨大，而化石燃料释放能量较小。
知1－讲
①根据发电过程起始点的能量类型判断发电过程中的能量转化
知2－讲
知识点
我国的电力工业现状
2
1. 我国的电力工业始于1882 年，到1949 年底，全国年发电量仅43 亿千瓦时，居世界第25 位。改革开放以来，电力工业有了迅猛的发展，据2010 年底统计，全国年发电量已达到42 065.40 亿千瓦时，居世界第二位，标志着我国进入了世界电力生产和消费大国的行列。
知2－讲
2. 目前，我国除了台湾地区和港、澳特别行政区外，已经形成华北、东北、华东、华中、西北、川渝和南方联合等7 个跨省区电网和5 个独立的省级电网。大电网覆盖了全部城市和绝大部分农村。我国的电力工业已跨入大区联网和推进全国联网的新阶段。
知2－讲
3. 目前长江三峡向华东电网输电的线路共有三条：第一条是从葛洲坝到上海市的“葛沪线”；第二条是从湖北宜昌市龙泉到常州市政平的“龙政线”；第三条就是从长江三峡到上海青浦的线路。
知2－讲
4. 我国发电主要是通过火力发电和水力发电，火力发电不可避免地要造成环境污染，影响人们的生活。所以，我们应该辩证地看待我国的电力工业。 另外，我国正大力发展风力发电和核能发电，积极开发利用新能源，以适应国民经济和社会发展的需要。
知2－讲
5. 电网是将那些临近的电厂、变电站、高压输电线路联合起来组成的地区性送配电系统， 具有统一管理和统一调配大面积送配电的功能。
知2－讲
知识广角
三峡电站面面观：
为治理长江水患，1992年全国人民代表大会批准建设三峡水电站。1994年三峡工程正式开工建设，2003年首批机组投产发电，于2009年全部完工。2014年，三峡电站全年发电988亿千瓦时，
创单座水电站年发电量世界最高纪录。三峡电站是当今世界上最大的水电站，单机容量和总装机规模均居世界第一，年设计发电量882 亿千瓦时，是我国“西电东送”和“南北互供”的骨干电源点，为我国国民经济和社会发展注入源源不断的清洁电能，发挥了巨大的社会效益和经济效益。
知3－讲
知识点
节约用电
3
1. 为什么要节约用电
虽然电能使用方便清洁，但目前电能主要是从煤炭、石油、天然气等资源转化而来的，对这些资源的过度开采，带来的是对环境的破坏。因此，提倡节约用电，可以减少能源的消耗，保护环境，这不仅关系到社会的科学发展，而且也关系到每个人生活质量的提高。
知3－讲
知3－讲
2. 节约用电的措施
(1)电视机的音量和亮度要适中，不要长时间使其处于待机状态；
(2)电冰箱放置在阴凉通风处，饭菜放凉后再放进冰箱，且不要频繁开关冰箱门；
(3)用日光灯或节能灯代替白炽灯照明，养成人走关灯的好习惯；
(4)空调温度夏天不要调得太低，冬天不要调得太高……
知3－讲
一度电，大用途
消耗一度电，常用电器的工作时间：
25瓦的节能灯：约40小时
电视机(250 瓦)：约4小时
冰箱：约2 天
空调：约45 ～ 60 分钟
微波炉：约60 ～ 75 分钟
电饭煲：约60 ～ 75 分钟
电脑：约4 小时
全自动洗衣机：约3 小时
电风扇：约15 小时
知3－讲
如图9 所示是某一磁体周围磁场的部分磁感线。若在b 点放置一个可自由转动的小磁针， 则小磁针静止时， 其N 极指向图中的_____(填“P”或“Q”)处；同一小磁针在a点所受磁场力_____(填
“大于”“小于”或“等于”)
在b 点所受磁场力。
Q
小于
例2
知3－讲
思路导引：在b 点小磁针静止时N 极所指的方向就是b 点的磁场方向，体现在磁感线上就是过b 点的切线方向bQ；显然b 点的磁感线比a 点的磁感线密集，所以b 点的磁场比a 点强，同一小磁针在b 点所受的磁场力大。
知3－讲
③根据磁感线辨别磁体周围某点的磁场强弱和方向
2. [中考·天津]图10 中磁体两极间磁感线的画法正确的是( )
知3－练
A
知3－练
④磁感线的正确画法
知4－讲
知识点
地磁场
4
地磁场：如图5 所示，地球本身是一个大磁体，它的地理南极相当于地磁的北极；地理
的北极相当于地磁的南极。
地理的两极和地磁的两极不
重合，有一定夹角。
指南针在地球上， 指针(S 极) 在地磁场的作用下指向地磁的_____(填“N”或“S”)极，即地理的_____(填“南”或“北”)极附近，所以指南针可以指示南北。
知4－讲
N
南
知4－讲
2. 地磁场的作用
(1)定向： 行军、航海、海龟洄游、信鸽飞行等需要地磁场定向；
(2)保护伞：避免高速带电粒子流直射地球。
引以自豪
世界上最早记述“地磁偏角”的是我国宋代科学家沈括，比西方早了400 多年。
知4－讲
“绿水青山就是金山银山”为未来中国的生态文明建设和绿色发展指明了路线，我们要从生活中的小事做起，以下行为符合节能减排要求的是( )
A.尽量多开启电冰箱门
B. 照明时选用新型节能灯
C. 电视机长期处于待机状态
D. 多使用内燃机为动力的汽车
B
例2
知4－讲
思路导引：频繁开启电冰箱门，冰箱制冷效果降低，不利于节约电能，A 不符合题意。照明时采用新型节能灯，不影响照明的前提下能节约电能，B 符合题意。电视机不使用时处于待机状态，也会消耗电能，这样会浪费电能，C不符合题意。多使用内燃机作为动力的汽车，排放的废气就多，这样不符合减排的要求，故D 不符合题意。
知4－讲
②节约用电小妙招
(1)照明节能：选用高效率灯具，如使用电子式日光灯，PL灯及灯泡型日光灯等，避免使用耗电较大的普通灯泡( 白炽灯)。
(2)做到人走灯灭；减少开启电冰箱门的次数和每次打开的时间。
(3)空调节能:夏天使用空调时要关闭门窗，避免冷气外泄，造成压缩机不停地工作；将温度调得很低也会浪费电能
电能与社会发展
1. 我国电力工业的发展
2. 电网和了解我国电网的大致分布
3. 节约用电的意义
电能与社会发展
1. 电能的输送：根据P＝I2R，要减少输电线上因发热
而损失的电能就要减小输电线上的电流，减小电流
又要保证功率不变，根据P＝UI，只有高压输电。
2. (1)家庭节约用电的几种方法：要养成节电习惯，人
走灯灭，避免“长明灯”；随时关闭无用空转的电
器；使用国家推广的节能电器；外出时家电不要待
机；充分利用自然光等。
(2)教室及办公室的节约用电方法：电风扇、电灯按需
使用，减少、推迟开灯或风扇的时间，减少不必要
的耗电；多媒体也要避免不必要的耗电。
18.3 电能与社会发展
第十八章 家庭电路与安全用电
引入新课
中央电视台曾播出一则公益广告：“你睡了，但它们还没休息，台式机待机功率4.9 瓦，电视机待机功率8 瓦，壁挂空调待机功率8 瓦，洗衣机待机功率2.46 瓦，微波炉待机功率11 瓦。据统计，如果每个人都及时关闭待机电器的电源，节省的电能，可以供应东北三省所有的家庭用电。”由此可见，随手关闭待机电器的电源，可以有效地节约电能，那么电能从哪里来？又是怎样输送到我们家庭中的呢？
思想方法
调查法：通过调查让学生对家庭电路中电能消耗以及电能浪费的情况有具体直观的了解。
调查内容：学生调查自己家里一天消耗电能的情况，了解家里常用的用电器有哪些？这些电器使用的过程中是否存在浪费电能的现象，如果存在，可以采取哪些措施节约电能？
知识点
电能的产生和输送
知1－讲
1
1. 火力发电、水力发电和核能发电的比较
拓展视野
从环保、成本、环境制约等角度比较各种发电方式的优缺点。
知1－讲
2. 电能的输送——高压输电
(1)远距离高压输电示意图
电能远距离输送的过程包括：发电厂——升压变压器——高压线路——降压变压器——工厂或居民用电。
知1－讲
(2)高压输电的原理：导线本身有电阻，电流在通过导线时会产生热效应，从而带来电能的消耗。根据焦耳定律Q ＝ I2Rt 可知，要减小能量损失，就需要减小电流I 或电阻R，而要减小电阻R 就要增加导线的横截面积，或更换电阻率更小的材料，这样既浪费材料，又难架设。因此只有减小电流I，在保证输出功率一定的情况下，根据I ＝
可知，升高电压才能减小电流，进而减小电能在导线上产生的热量。这就是高压输电的原理，即高压输电，减小电流是减小电能损失的有效方法。
知1－讲
注意：
(1)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。在大功率远距离输电时，用较高的电压输电；近距离输电，则不用太高的电压输送。
(2)电能的优点：
①电能来源广泛，把自然界存在的各种能转化为电能比较容易；
②电能便于输送，而且损失小，成本低；
③电能使用起来方便，且用电器的效率高，无污染。
知1－讲
发电方式 对生态环境的影响 成本 环境制约
火力发电 污染大 低 基本不受
水力发电 污染小， 会影响生态系统 较低 受地理位置、
季节影响
核能发电 污染小，核废料处理是难题 较低 核电站一般建在海边
风力发电 污染小 较低 受气候制约
太阳能发电 无污染 较高 受天气制约
知1－讲
拓展一步
提高输电电压，能减少多少电能损失呢
知1－讲
例 1
核电站和一般火力发电站的工作原理(如图所示)有哪些异同？
知1－讲
解：相同点：都是利用高温高压蒸汽推动汽轮机发电，将内能转化为电能。不同点：①使用的燃料不同，核电站使用的是核燃料，而火力发电站使用的是化石燃料；②获得内能的方式不同，核电站是把裂变释放的核能转化为内能，火力发电站是把燃料的化学能转化为内能。
知1－讲
思路导引：分析对比两图可知，相同点：获得内能以后的过程是完全一样的，即高温高压的蒸汽推动汽轮机，使其获得机械能，机械能再通过发电机转化为电能。
不同点：能量的最初来源不同，核能来源于核燃料的裂变过程；而火力发电中能量来源于普通的化学反应，即燃烧化石燃料，两者所用的燃料不同。再者相同质量的燃料获得能量的多少不一样，核燃料释放能量巨大，而化石燃料释放能量较小。
知1－讲
①根据发电过程起始点的能量类型判断发电过程中的能量转化
知2－讲
知识点
我国的电力工业现状
2
1. 我国的电力工业始于1882 年，到1949 年底，全国年发电量仅43 亿千瓦时，居世界第25 位。改革开放以来，电力工业有了迅猛的发展，据2010 年底统计，全国年发电量已达到42 065.40 亿千瓦时，居世界第二位，标志着我国进入了世界电力生产和消费大国的行列。
知2－讲
2. 目前，我国除了台湾地区和港、澳特别行政区外，已经形成华北、东北、华东、华中、西北、川渝和南方联合等7 个跨省区电网和5 个独立的省级电网。大电网覆盖了全部城市和绝大部分农村。我国的电力工业已跨入大区联网和推进全国联网的新阶段。
知2－讲
3. 目前长江三峡向华东电网输电的线路共有三条：第一条是从葛洲坝到上海市的“葛沪线”；第二条是从湖北宜昌市龙泉到常州市政平的“龙政线”；第三条就是从长江三峡到上海青浦的线路。
知2－讲
4. 我国发电主要是通过火力发电和水力发电，火力发电不可避免地要造成环境污染，影响人们的生活。所以，我们应该辩证地看待我国的电力工业。 另外，我国正大力发展风力发电和核能发电，积极开发利用新能源，以适应国民经济和社会发展的需要。
知2－讲
5. 电网是将那些临近的电厂、变电站、高压输电线路联合起来组成的地区性送配电系统， 具有统一管理和统一调配大面积送配电的功能。
知2－讲
知识广角
三峡电站面面观：
为治理长江水患，1992年全国人民代表大会批准建设三峡水电站。1994年三峡工程正式开工建设，2003年首批机组投产发电，于2009年全部完工。2014年，三峡电站全年发电988亿千瓦时，
创单座水电站年发电量世界最高纪录。三峡电站是当今世界上最大的水电站，单机容量和总装机规模均居世界第一，年设计发电量882 亿千瓦时，是我国“西电东送”和“南北互供”的骨干电源点，为我国国民经济和社会发展注入源源不断的清洁电能，发挥了巨大的社会效益和经济效益。
知3－讲
知识点
节约用电
3
1. 为什么要节约用电
虽然电能使用方便清洁，但目前电能主要是从煤炭、石油、天然气等资源转化而来的，对这些资源的过度开采，带来的是对环境的破坏。因此，提倡节约用电，可以减少能源的消耗，保护环境，这不仅关系到社会的科学发展，而且也关系到每个人生活质量的提高。
知3－讲
知3－讲
2. 节约用电的措施
(1)电视机的音量和亮度要适中，不要长时间使其处于待机状态；
(2)电冰箱放置在阴凉通风处，饭菜放凉后再放进冰箱，且不要频繁开关冰箱门；
(3)用日光灯或节能灯代替白炽灯照明，养成人走关灯的好习惯；
(4)空调温度夏天不要调得太低，冬天不要调得太高……
知3－讲
一度电，大用途
消耗一度电，常用电器的工作时间：
25瓦的节能灯：约40小时
电视机(250 瓦)：约4小时
冰箱：约2 天
空调：约45 ～ 60 分钟
微波炉：约60 ～ 75 分钟
电饭煲：约60 ～ 75 分钟
电脑：约4 小时
全自动洗衣机：约3 小时
电风扇：约15 小时
知3－讲
如图9 所示是某一磁体周围磁场的部分磁感线。若在b 点放置一个可自由转动的小磁针， 则小磁针静止时， 其N 极指向图中的_____(填“P”或“Q”)处；同一小磁针在a点所受磁场力_____(填
“大于”“小于”或“等于”)
在b 点所受磁场力。
Q
小于
例2
知3－讲
思路导引：在b 点小磁针静止时N 极所指的方向就是b 点的磁场方向，体现在磁感线上就是过b 点的切线方向bQ；显然b 点的磁感线比a 点的磁感线密集，所以b 点的磁场比a 点强，同一小磁针在b 点所受的磁场力大。
知3－讲
③根据磁感线辨别磁体周围某点的磁场强弱和方向
2. [中考·天津]图10 中磁体两极间磁感线的画法正确的是( )
知3－练
A
知3－练
④磁感线的正确画法
知4－讲
知识点
地磁场
4
地磁场：如图5 所示，地球本身是一个大磁体，它的地理南极相当于地磁的北极；地理
的北极相当于地磁的南极。
地理的两极和地磁的两极不
重合，有一定夹角。
指南针在地球上， 指针(S 极) 在地磁场的作用下指向地磁的_____(填“N”或“S”)极，即地理的_____(填“南”或“北”)极附近，所以指南针可以指示南北。
知4－讲
N
南
知4－讲
2. 地磁场的作用
(1)定向： 行军、航海、海龟洄游、信鸽飞行等需要地磁场定向；
(2)保护伞：避免高速带电粒子流直射地球。
引以自豪
世界上最早记述“地磁偏角”的是我国宋代科学家沈括，比西方早了400 多年。
知4－讲
“绿水青山就是金山银山”为未来中国的生态文明建设和绿色发展指明了路线，我们要从生活中的小事做起，以下行为符合节能减排要求的是( )
A.尽量多开启电冰箱门
B. 照明时选用新型节能灯
C. 电视机长期处于待机状态
D. 多使用内燃机为动力的汽车
B
例2
知4－讲
思路导引：频繁开启电冰箱门，冰箱制冷效果降低，不利于节约电能，A 不符合题意。照明时采用新型节能灯，不影响照明的前提下能节约电能，B 符合题意。电视机不使用时处于待机状态，也会消耗电能，这样会浪费电能，C不符合题意。多使用内燃机作为动力的汽车，排放的废气就多，这样不符合减排的要求，故D 不符合题意。
知4－讲
②节约用电小妙招
(1)照明节能：选用高效率灯具，如使用电子式日光灯，PL灯及灯泡型日光灯等，避免使用耗电较大的普通灯泡( 白炽灯)。
(2)做到人走灯灭；减少开启电冰箱门的次数和每次打开的时间。
(3)空调节能:夏天使用空调时要关闭门窗，避免冷气外泄，造成压缩机不停地工作；将温度调得很低也会浪费电能
电能与社会发展
1. 我国电力工业的发展
2. 电网和了解我国电网的大致分布
3. 节约用电的意义
电能与社会发展
1. 电能的输送：根据P＝I2R，要减少输电线上因发热
而损失的电能就要减小输电线上的电流，减小电流
又要保证功率不变，根据P＝UI，只有高压输电。
2. (1)家庭节约用电的几种方法：要养成节电习惯，人
走灯灭，避免“长明灯”；随时关闭无用空转的电
器；使用国家推广的节能电器；外出时家电不要待
机；充分利用自然光等。
(2)教室及办公室的节约用电方法：电风扇、电灯按需
使用，减少、推迟开灯或风扇的时间，减少不必要
的耗电；多媒体也要避免不必要的耗电。