18.1 电能的产生 课件(共31张PPT) 2022-2023学年沪科版物理九年级

(共31张PPT)
18.1 电能的产生
1．重点：
（1）常见干电池、蓄电池、太阳电池的能量转化特征和对环境的影响；
（2）各种发电方式中有关能量转化过程、影响可持续发展的因素，以及是否存在环境污染隐患等内容。
2．难点：常见干电池的的结构及性能。
重难点
那么，电能从哪里来呢？
一、电池
电池是一种把其他形式的能转化为电能的装置，电池提供的是直流电。
1.电池的概念
直流电的大小和方向不随时间变化.
示波器上显示的直流电
知识拓展
直流电
交流电
交流电的大小和方向随时间做周期性变化，我国交流电的频率是50 Hz。
示波器上显示的交流电
2.电池的种类：
化学电池、太阳能电池（光伏电池）、燃料电池。
化学能 → 电能
化学电池
化学电池是生活中最常用的电池，它的种类和型号有很多。常见的形状有圆柱体、长方体，还有其他形状，小的如纽扣大小，大的超过一本精装书。
根据所用的材料不同，化学电池分为锌锰干电池、铅酸蓄电池、镍镉电池、锂电池、锌银电池等。
锌锰干电池
铅酸蓄电池
镍镉电池
锂电池
锌银电池
蓄电池：
蓄电池属于二次电池可反复充电使用蓄电池每节2V
把电能转化成化学能储存在电池内；
把化学能转化为电能。
充电时：
使用时：
化学能 → 电能
电能 → 化学能
太阳能电池
太阳能 → 电能
制作材料：
半导体硅和金属导体制成太阳能电池（又称光伏电池）.
当太阳光照射到电池上时，在正、负两极之间形成电压。大量的太阳能电池联成阵列，可以建成太阳能发电站.
巨大的太阳能帆板是人造卫星上的主要电源之一
优点：取之不尽，没有污染
缺点：受天气条件的限制
燃料电池
化学能 → 电能
燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。
它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。
原电池
大多数电池的使用是一次性的，我们称之为原电池。
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1.5 V。
1号
2号
5号
7号
碳棒（正极）、锌筒（负极）二氧化锰和电解质等组成，它属于一次性使用的原电池。
碳棒
二氧化锰
电解质
锌筒
锌锰干电池
化学电池
化学变化认识能量变化
原电池
蓄电池
铅酸蓄电池的极板都是铅制
极板间的电解质是硫酸
化学电池
化学变化认识能量变化
原电池
蓄电池
锌+氯化铵→氯化锌
铅+氧化铅+硫酸 硫酸铅
物质具有化学能
化学变化
转化为电能
化学电池
原电池优点
蓄电池优点
使用方便
成本低廉
工艺成熟
可反复使用
电压稳定
原电池缺点
蓄电池缺点
浪费资源
污染环境
性能不稳定
污染环境
使用电池须知1.新旧电池不可混用。2.不同性能电池不可混用，如碳性与碱性、锂镉与镍氢。3.电池不能短路，不能置于潮湿的环境中4.电器长时间不用，应把其内的电池取出。5.废旧电池不能乱扔，应专门回收,集中分类处理。1.应用：主要在生活、生产通信、科学研究等方面。化学电池的应用和废旧电池的处理2.废旧电池的处理废旧电池要集中分类处理，如果乱扔会造成环境污染。原因是干电池内含有酸和汞、镉等重金属元素，排放到地下水中污染环境。一节一号电池烂在地里，能使一平方米的土壤永远失去利用价值，一粒纽扣电池可使600吨水受到污染，相当于一个人一生的饮水量。 （1）应用：化学电池在生活，通信，生产以及科学研究方面都有广泛的应用。
（2）废旧电池的处理：废旧干电池要集中分类处理，化学电池虽然使用方便，但现在多数化学电池内含有汞、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.干电池的应用和废旧电池的处理：
二、发电机
电池提供的电能是有限的，要想获得更充足、更强大的电能，就需要使用发电机来发电。
目前常用的发电方式： 火力发电、水力发电和核能发电等。
发电机：发电机是把其他形式的能转化成电能的装置。
燃料的化学能 → 水和水蒸气的内能 → 发电机转子的机械能 → 电能
1.火力发电
火力发电是通过煤、石油等燃料的燃烧来加热锅炉中的水，产生高温、高压水蒸气，推动汽轮机叶轮高速旋转，从而带动发电机转子转动发电的。
火力发电的优缺点
优点：
缺点：
原材料易获得，设备简单不受客观因素的影响。
火力发电要燃烧大量的煤、石油等燃料，这些都是一次性能源，是不可再生的；燃料燃烧还会产生大量的二氧化碳含硫的气体和粉尘等，污染环境，降低了空气质量，对生态环境产生不利的影响。
2.水力发电
水力发电是在江河上筑坝建水库．让水库中的水从可控制的闸门中奔泻而出，冲击水轮机，水轮机带动发电机转子转动发电。
水的机械能 → 水轮机的机械能 → 发电机转子的机械能 → 电能
三峡大坝
三峡大坝工程包括主体建筑物工程及导流工程两部分，安装了32台单机容量为7×105 kW的水轮发电机组，外加2台5×104 kW水轮发电机组，总装机容量为2.25×107 kW，堪称世界第一大水电工程。
水力发电的优缺点
优点：
缺点：
是对自然资源的综合利用，对环境没有污染。
其发展受地理位置和自然条件变化的影响。
核能发电是在核反应堆中利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。
3.核能发电
核能 → 水和蒸汽的内能 → 发电机转子的机械能 → 电能
核能发电不仅节省了大量的煤、石油等能源，而且用料省，运输方便。
核电站的优缺点
优点：
缺点：
①、核电厂安全生产系数要求高，投资成本大。
②、核电厂热效率较低，故核电厂的热污染较严重。
③、核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放
到外界环境，会对生态及民众造成伤害,故必须慎重处理，且
需面对相当大的政治困扰。
我国秦山核电站
秦山核电站是由我国自己设计。建造、调试和运营的中国第一座核电站。目前，我国已建成多座核电站。
发电方式 能量传递或转化的过程
火力发电
水力发电
核能发电
总结：常用发电方式中的能量传递或转化
燃料的化学能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能
水的机械能→水轮机的机械能→发电机转子的机械能→电能
核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能
1．关于干电池，下列说法中正确的是( )
A．有的干电池提供直流电，有的干电池提供交流电
B．干电池是把电能转化为化学能的装置
C．常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压随号数的增大而增大
D．多数干电池中有汞、镉等重金属元素，随便丢弃会污染环境，所
以废干电池应该集中分类处理
D
2．关于电源，下列说法错误的是( )
A．发电机是把机械能转化为电能的装置
B．干电池和蓄电池是把化学能直接转化为电能的电源
C．氧化银电池、太阳能电池等新型电池都是把其他形式的能量
转化为电能的电源
D．电源的作用就是把电能转化为其他形式的能量
D
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