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第十八章 电从哪里来
第1节 电能的产生
课时计划 章节 课时
第1节 电能的产生 1课时
第2节 科学探究:怎样产生感应电流 1课时
第3节 电能的输送 1课时
内容解读 本章内容涉及的知识主要是电池、电磁感应现象、发电机、高压输电、高压触电及其保护。电磁感应现象是电和磁联系的重要一环,而且是目前各类发电机的最重要、也是最基本的原理。本章首先从我们最熟悉又陌生的电源开始,了解常见的发电方式,从而引发学生探究发电机如何发电的兴趣,并通过实验探究怎样产生感应电流,知道发电机的原理,最后再认识电是怎样从发电厂输送到工厂和家里的。并让学生进一步了解安全用电的常识
说出常见的干电池、蓄电池、太阳能电池和燃料电池的能量转化特征及对环境的影响。
◎重点:能复述各种发电方式中有关能量的转化过程,以及是否存在的环境污染隐患等内容,体会各种电池和火力发电方式存在的环境污染,有环境保护的意识。
生活中的物理
同学们,当你看到夜晩明亮的街灯、电视机屏幕上绚丽的画面、电饭锅煮出香喷喷的米饭,是否会想到这些现象都与电有关,那么你知道电能是从哪里来的吗?
为了解决这个问题,我们需要掌握以下知识。
重点梳理
电池
1.定义:电池是一种把 其他形式 的能转化成 电能 的装置。分为 化学 电池和 太阳能 电池两类。
2.电池提供的是 直流 电,供电系统给家庭电路提供的是 交流 电。
①直流电:电流的 大小 和 方向 不随时间变化;
其他形式
电能
化学
太阳能
直流
交
流
大小
方向
②交流电:电流的 大小 和 方向 随时间做 周期性 变化,交流电的方向每秒钟变化的次数称为 频率 ,单位 Hz ,我国交流电的频率是 50 Hz 。
大小
方向
周期性
频率
Hz
50 Hz
3.化学电池:化学电池是把 化学 能转化为电能的装置。根据所用材料的不同,化学电池分为锌锰干电池、 铅酸 蓄电池、镍镉电池、 锂 电池、银锌电池等。
4.太阳能电池:又称光伏电池,是将 太阳能 转化成电能的装置。太阳能电池用半导体 硅 和金属导体制成,当太阳光照射到电池上时,在正、负两极之间形成 电压 。
化学
铅酸
锂
太阳能
硅
电压
1.如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中就制成了一个盐水电池。盐水电池把 化学 能转化为 电 能。观察电压表的接线和指针偏转可知,锌片是盐水电池的负极,电池的电压为 0.6 V。
化学
电
0.6
2.常用1号、2号、5号和7号干电池的电压为 1.5 V。
1.5
发电机
1.发电机是将 其他形式 的能转化成电能的装置。
其他形式
2.目前常用的发电方式有火力发电、水力发电和核能发电等。
(1)火力发电的能量转化过程是燃料的化学能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能。
(2)水力发电的能量传递和转化过程是水的机械能→水轮机的机械能→发电机转子的机械能→电能。
(3)核能发电的能量传递和转化过程是核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能。
流程图记忆:发电机工作的过程伴随着一系列的能量转化、转移过程。这些能转化和转移的过程有先后顺序、有参与主体。我们按照能量转化和转移的顺序,记住每个主体上发生的能量转化过程。这样记忆的效果清晰牢固。
2.下列各项中,都属于电源的是 ( A )
A.干电池、发电机 B.电动机、太阳能电池
C.干电池、电冰箱 D.手电筒、蓄电池
A
阅读课本内容,结合生活的认识,回答下列问题
1.电池有哪些分类?
①根据工作原理分类:
可将电池分为 化学 电池和 太阳能 电池。
②化学电池根据所用材料分类:
有 锌锰干电池、铅酸蓄电池、镍镉电池、锂电池、银锌电池 。
③化学电池根据能否充电分类:
原电池(不能充电)和蓄电池(或二次电池,可充电) 。
化学
太阳能
锌锰干电池、铅酸蓄电池、镍镉电池、锂电池、银锌电
池
原电池(不能充电)和蓄电池(或二次电池,可充电)
2.谈一谈干电池、蓄电池和太阳能电池的能量转化过程。
干电池: 干电池是化学能转化成电能,只能使用一次,不能充电重复使用 。
蓄电池: 使用前先充电蓄能,充电时将电能转化成化学能;使用时将储存的化学能转化成电能 。
太阳能电池: 将太阳能转化为电能 。
干电池是化学能转化成电能,只能使用一次,不能充
电重复使用
使用前先充电蓄能,充电时将电能转化成化学能;使
用时将储存的化学能转化成电能
将太阳能转化为电能
3.说一说化学电池和太阳能电池的优缺点。
化学电池优点: 蓄电池可多次充电、可供较大的电流、电压比较稳定 。
化学电池缺点: 多数化学电池内含有汞、镉、锂等金属元素,蓄电池中有电解液,随意丢弃会污染环境,破坏生态,需要集中分类处理 。
蓄电池可多次充电、可供较大的电流、电压比
较稳定
多数化学电池内含有汞、镉、锂等金属元素,
蓄电池中有电解液,随意丢弃会污染环境,破坏生态,需要集
中分类处理
太阳能电池优点: 利用太阳能转化成电能,太阳能属可再生能源,污染少 。
太阳能电池缺点: 发电受太阳光照影响,照射能量密度小的地方需要较大的铺设面积 。
利用太阳能转化成电能,太阳能属可再生能
源,污染少
发电受太阳光照影响,照射能量密度小的地
方需要较大的铺设面积
可以查课外资料了解更多电池的发展。由于新能源汽车的出现,电池越来越重要,电池技术的发展直接影响电动汽车的前景。现都在致力研发安全、稳定、能量密度大的电池。
从可持续发展和环境保护的角度,阐述以下三种发电方式的优、缺点
1.火力发电优点: 就地取材、设备简单 。
缺点: 以煤、石油为燃料,燃料不可再生,燃料燃烧会产生大量的二氧化碳、含硫的气体和粉尘,降低空气质量,对生态环境产生不利影响 。
2.水力发电优点: 对自然资源的综合利用、无污染 。
缺点: 受地域限制。
就地取材、设备简单
以煤、石油为燃料,燃料不可再生,燃料燃烧会产生大
量的二氧化碳、含硫的气体和粉尘,降低空气质量,对生态环
境产生不利影响
对自然资源的综合利用、无污染
受地域限制。
3.核能发电优点: 用料省、运输方便、比较清洁 。
缺点: 技术含量高、处理不当会有核污染 。
·导学建议·
本节课内容较简单,只要让学生自主阅读,通过各种途径搜集资料,课上利用多种形式交流信息、体会各种电池和火力发电方式存在环境污染。教师重在引导学生对疑难问题的解决。
用料省、运输方便、比较清洁
技术含量高、处理不当会有核污染
通过前面的学习,请回答电能是从哪里来的
答 电池和发电机提供的。化学电池将电解质的化学能转化成电能,太阳能电池将太阳能转化成电能,发电机将各种其他的能转化成电能。
答
电池和发电机提供的。化学电池将电解质的化学能转化成
电能,太阳能电池将太阳能转化成电能,发电机将各种其他的
能转化成电能。