《电能的产生》教案
【教学目标】
1、知识与技能
(1) 了解常用电池的构造、类型、性能、及使用过程中的能量转化情况。
(2) 知道火力发电、水力发电及核能发电方式中的能量转化。
(3) 了解电池及各类能源的使用与环境之间的关系。
2、过程与方法
在探究过程中培养学生的观察能力、发 现能力、比较能力、分析能力和表述信息的能力。
3、情感态度和价值观
通过学习提高学生的环境保护意识
【教学重点】
电池的构造、类型、性能及使用过程中的能量转化,火力发电、水力发电及核能发电方式中的能量转化。
【教学难点】
蓄电池充电和使用过程中的能量转化,电池的使用及发电机发电 与环境的关系。
【教学方法】
观察法、比较法、讨论法.
【课前准备】
型号不同的常见干电池、蓄电池、 太阳 能电池、发电机教学挂图。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
导入新课
我们知道电路中可以用电池做为电源,今天我们就一起来学习一下电池的内部结构是如何构成?
二、讲授新课
一、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 。电池提供的是直流电.
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
供电系统给家庭电路提供的是交流电。它周期性变化的次数与时间之比称为交流电的频率(单位是Hz)。
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.种类:化学电池和太阳能电池。
(一)化学电池
1、化学电池:把化学能转化为电能的装置.
它是生活中常用的电池,常见的形状有圆柱体、长方体、小的如纽扣形等。
2、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
镍镉电池可重复500次以上的充放电,经济耐用。
锂电池 锌银电池
3、一次电池和二次电池
(1)一次电池:一次电池的使用是一次性的,一次电池又叫原电池,一节原电池的电压都是1.5V;
(2)二次电池:二次电池可反复充电使用,二次电池又叫蓄电池。原电池:大多数电池的使用是一次性的,我们称之为原电池。2·1·c·n·j·y
那么什么是原电池和蓄电池呢?
4、原电池:大多数电池的使用是一次性的,我们称之为原电池。
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。
下面我们一块观察一下锌锰干电池的构造示意图.
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。
5、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
(1)原理:把电能转化成化学能储存在电池内;使用时再把化学能转化为电能。
使用时常将若干个蓄电池串联使用如汽车上的蓄电池组是用6个蓄电池串联的,电动自行车的蓄电池组是由3或4个蓄电池串联而成的。www-2-1-cnjy-com
汽车上的蓄电池 电动自行车的蓄电池
6、干电池的应用和废旧电池的处理
(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,如果乱仍会造成环境污染。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,能使一平方的土壤永远失去利用价值,一粒纽扣电池可使600T水受到污染,相当于一个人一生的饮水量.
迷你实验室 制作西红柿电池
器材:西红柿、铜片、锌片、导线、二极管。
步骤:1、将铜片和锌片插入西红柿中;
2、再将导线分别与二极管两个接线脚相连。观察二极管是否发光。
观看视频
(二)太阳能电池:
(1)定义:将太阳能转化成电能装置。
(2)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。
太阳能电池可以做得比较小巧,能用在计算器、
玩具等上面。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。21教育网
太阳能电池板
由于太阳能属于可再生能量,污染少,故太阳
能的利用越来越受到人们的重视。
(三)燃料电池
1、定义:燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。
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”。
练习: 关于电池,下列说法中正确的是( )
A.各种化学电池的使用都是一次性的,不能多次充电使用
B.各种化学电池的内部结构都 相同
C.蓄电池可以反复多次使用
D.有的电池电压与家庭电路的电压相同
答案:C.
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。
发电机:发电机是把其他形式的能转化成电能的装置。
目前常用的发电方式: 火力发电、水力发电和核能发电等。
1、火力发电
(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
巨大的汽轮机叶轮
(2)、火力发电的优缺点
①优点:原材料易获得,设备简单不受客观因素的影响
②缺点: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。21cnjy.com
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。www.21-cn-jy.com
(1)、水力发电的能量转化过程是:
电能水的机械能→水轮机的机械能→发电机转子的机械能→
葛洲坝水利枢纽
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。21·世纪*教育网
三峡大坝
(2)、水力发电的优缺点
①优点:是对自然资源的综合利用,对环境没有污染
②缺点:其发展受地理位置和自然条件变化的影响。
3、核电站
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。
(1)、核能发电的能量传递和转化过程是:
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。
(2)、核能发电的优缺点
优点:用料省,运输方便,污染小
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。2-1-c-n-j-y
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。
人们还在研究更多种利用资源发电的方法,如海浪发电、地热发电、风力发电等,除了在地面建立太阳能电站外,还拟建立太空发电站。21*cnjy*com
总结:常用发电方式中的能量传递或转化
发电方式 能量传递或转化的过程
火力发电 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
水力发电 水的机械能→水轮机的机械能→发电机转子的机械能→电能
核能发电 核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能
练习:核电站发电流程如图所示,在核电站的发电过程中,下列所述能量转化顺序正确的是( )
A.核能→化学能→内能→电能
B.核能→化学能→机械能→电能
C.核能→内能→机械能→电能
D.核能→机械能→内能→电能
答案:C
三、课堂练习
1、从所用资源的能量形式分析,下列各种发电方式与“水力发电”不同的是(多选)( )
A.火力发电
B.风力发电
C.核能发电
D.地热发电
答案:AC
2、.我市是全国生态文明示范城市,从物理与生态保护的角度来看,你认为下列哪项措施符合建设生态文明城市的举措( )21世纪教育网版权所有
A.大力发展火力发电
B.多烧煤少用天然气
C.多安装景观灯,使城市更美
D.大力开发风能和太阳能
答案:D
3.如图示为太阳能飞机,它的动力装置由太阳能电池板、电动机等组成。机翼上的太阳能电池板面积较大是为了获得更多的( )能,并将其转化为( )能,使电动机带动螺旋桨转动,电动机的原理是( )
答案:太阳; 电; 通电导体在磁场中受到力的作用
4.如图所示,是一种利用健身球设计的充电器,当人们在转动球的时候就可以给电池充电,这时健身球里面的装置相当于________(选填“电动机” 或“发电机”).它是将__________能转化为________能,再转化为化学能储存在电池内。21·cn·jy·com
答案:发电机;机械;电
四、课堂小结
一、电池
1、电池是一种把其他形式的能转化成电能的装置 电池提供的是直流电.
2、化学电池:将化学能转化为电能。
蓄电池:充电时将电能转化为化学能;放电时化学能转化为电能。
3、太阳能电池:将太阳能转化为电能
4、燃料电池:将化学能转化为电能
二、发电机
1、火力发电: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: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:核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能
【板书设计】
电能的产生
电池
1、电池是一种把其他形式的能转化成电能的装置 电池提供的是直流电.
2、种类:化学电池、太阳能电池和燃料电池。
二、发电机
发电方式:火力发电、水力发电、核能发电
【教学反思】
这节课主要让学生了解常用电池的构造、类型、性能、及使用过程中的能量转化情况让学生必须知道火力发电、水力发电及核能发电方式中的能量转化,培养学生爱护环境的意识。 通过课后练习大部分同学已初步掌握,基本上算是成功的。 【来源:21·世纪·教育·网】
由于课堂多次利用多媒体教学使得板书设计过于简单,这种失误,往往只注意了课件的精美,而忽略了板书。这也是以后我应该注意的问题。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 13 页 (共 13 页) 版权所有@21世纪教育网《电能的产生》练习
一、单选题
1、近年,东营的路边出现了一种风光互补式路灯(如图所示),该路灯装有风力和太阳能发电装置.白天该路灯将获得的电能储存在蓄电池内,夜间蓄电池对灯泡供电.关于该路灯,下面说法不正确的是( )
A. 太阳能发电装置是将太阳能转化为电能
B. 风力发电机是将机械能转化为电能
C. 白天,对蓄电池充电是将化学能转化为电能
D. 风力发电机的工作原理是电磁感应
2、 小明对新型LED灯带很好奇,取一段剖开后发现,灯带中的LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的.他取下其中一只LED灯接在电池两端没有亮,对调电池正负极后亮了,用手试摸,点亮的灯几乎不发热.以下推断符合上述实验事实的是( )【来源:21·世纪·教育·网】
A. 单只LED灯工作电压是220V
B. LED灯主要是将电能转化为内能
C. 电源适配器是将交流电转变为直流电
D. 灯带中一只LED灯断路后其他灯还亮
3、在手电筒电路中,提供电能的是( )
A. 电池 B. 灯泡 C. 导线 D. 开关
4、把两种不同的金属片插入柠檬,制成“水果电池”,用电压表测量水果电池的电压,如图所示,下列说法中正确的是( )21教育网
A. 水果电池把化学能转化为电能 B. 水果电池把电能转化为化学能
C. 水果电池把内能转化为电能 D. 金属片B是水果电池的正极
5、下列关于电源的说法中,正确的是( )
A. 电源是提供电压的装置 B. 只要有电源,电路中就一定有电流
C. “1号”电池和“5号”电池的电压不同 D. 发电机工作时把电能转化成机械能
6、下列说法错误的是( )
A. 直流电动机换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时改变线圈中的电流方向
B. 蓄电池充电过程中,把化学能转化为电能
C. 发电机是根据电磁感应现象制成的
D. 电能表是测量电功的仪表
7、干电池是一种常用、方便的电源.以下关于干电池的说法中正确的是( )
A. 有的干电池提供直流电,有的干电池提供交流电
B. 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
C. 干电池是把电能转化为化学能的装置
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,废弃的干电池应该集中分类处理 2·1·c·n·j·y
8、以下是核电站工作情况的方框图,关于方框图中各装置的能量转化,下列说法正确的是( )
A.核反应堆将核能转化为电能
B.蒸汽轮机将机械能转化为内能
C.发电机将机械能转化为电能
D.各种用电器只能将电能转化为内能
二、填空题
9. 干电池使用时将( )能转化为( )能.我们可以买到标有1.5V字样的电池,却买不到标有1.5A字样的电池,你认为其中的原因是( )
10、水力发电和风力发电其实都是把( )能转化成( )能;上海世博会上利用太阳能发电,这一项目是通过高科技将太阳能转化为( )能;蓄电池和干电池是把( )能转化成( )能.www.21-cn-jy.com
11、 用长约5cm的铜线轻轻插进柠檬约3cm,再将拉直的曲别针靠近铜线(但不接触)插进柠檬约3cm,这样就制成了一个柠檬电池。如果你用柔软、湿润的舌头同时舔这两根线,这时舌头就有麻刺的感觉,这个现象说明了柠檬电池产生的 通过了你的舌头。柠檬电池提供的电能是由柠檬的 能转化而来的。2-1-c-n-j-y
三、解答题
12、在研究“水果电池电压与哪些因素有关”的实验中(如图所示)
(1)小星作出如下猜想:
猜想一:水果电池电压与水果种类有关
猜想二:水果电池电压与两电极间距离有关
猜想三:水果电池电压与两电极插入水果的深度有关
为了验证上述猜想是否正确,小星设计了如下准备实验和记录的表格.
①为验证猜想一,应做编号为( ) 的实验;
②为验证猜想二,应做编号为( ) 的实验;
③为验证猜想三,应做编号为( ) 的实验.
(2)小星又提出猜想四:水果电池电压与水果大小有关.
他将苹果依次切去一部分来做实验,并将数据记录如下:【出处:21教育名师】
苹果大小(个) 1 3/4 1/2 1/4
测得的电压(V) 0.27 0.28 0.26 0.28
该实验说明( ).
(3)以上探究方法在初中物理中经常用到,以下探究活动中也采用了此方法的是
( )(选项不唯一):
A.探究电流与电压、电阻的关系;B.探究决定导体电阻大小的因素
C.探究浮力大小等于什么;D.探究动能大小与什么因素有关.【版权所有:21教育】
《电能的产生》参考答案
C
解析:A、太阳能电池板工作时,先将光能转化为电能,然后将电能转化为化学能储存在蓄电池中.故A选项正确.21·世纪*教育网
B、风力发电机工作时,是将机械能转化为电能,然后再将电能转化为化学能储存在蓄电池中.故B选项正确.
C、白天,对蓄电池充电的主要是太阳能发电装置,是将太阳能转化为电能,电能再转化为化学能.故C选项错误.21*cnjy*com
D、风力发电机就是一种利用风力发电的装置,是利用电磁感应现象制成的.故工作原理是电磁感应.所以D选项正确.21教育名师原创作品
故选C.
C
解析:A、LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的,所以一只LED灯的工作电压小于220V,不符合题意;21*cnjy*com
B、因为用手试摸,点亮的灯几乎不发热,所以LED灯主要是将电能转化为内能的说法是错误的,不符合题意;
C、照明电路是交流电,电池产生的电是直流电.把一只LED灯接在电池两端能够亮起来,说明LED灯可用直流电工作,电源适配器正是将交流电转变为直流电供给LED灯的,符合题意;21世纪教育网版权所有
D、因为灯带中的LED灯是串联的,所以灯带中一只LED灯断路后其它灯也不能工作,不符合题意.
故选C.
3、A解:在手电筒中,电源是电池,用电器是灯泡,所以提供电能的装置是电池.
故选A.
4、A
解析:水果电池和伏打电池、蓄电池类似,属于将化学能转化为电能的装置,故A符合题意,B、C不符合题意.
图中电压表指针正常偏转,则连接电压表正接线柱的是电池的正极,即金属片A是水果电池的正极,故D不符合题意.
故选A.
5、A
解析:A、电源是提供电压的装置,故A正确;
B、有电源,电路还必须是闭合的,电路中才会有电流,故B错误;
C、“1号”电池和“5号”电池的电压相同,都是1.5V;故C错误;
D、发电机工作时把机械能转化为电能,故D错误.
故选A.
6、B
解析:A、直流电动机换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈持续转动下去,所以A是正确的;
B、蓄电池充电时将电能转化为化学能,所以B是错误的;
C、发电机是根据电磁感应现象的原理制成的,所以C是正确的;
D、用电器消耗了多少电能,就表示电流做了多少焦耳的功,电能表就是测量电功的仪表,所以D是正确的.
故选B.
7. D
解析:A、干电池提供的都是直流电,所以A错;
B、常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压都是1.5V,但电量是不同的,所以B是错误的;
C、干电池是化学电池,将化学能转化为电能,所以C是错误的;
D、干电池中有汞、镉等重金属,乱丢弃会污染环境,所以要将废弃电池分类处理,所以D是正确的.
故选D.
8、C
解析:核电站发电过程:核能先转化为水的内能,水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气,水蒸气会推动蒸汽轮机转动,将内能转化为机械能,蒸汽轮机又带动发电机转动,最后发电机将机械能转化为电能. 21cnjy.com
A、核电站发电过程:核能先转化为内能,所以A不正确;
B、水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气,水蒸气会推动蒸汽轮机转动,将内能转化为机械能,所以B不正确;21·cn·jy·com
C、蒸汽轮机又带动发电机转动,最后发电机将机械能转化为电能,所以C正确;
D、用电器将电能转化为内能、机械能等我们需要的各种能量,所以D不正确.
故选C.
9、化学;电;电池提供的电压一定,而产生的电流与接入的电阻有关(或电池提供的电压一定,而提供的电流是变化的;或电池提供的电流是变化的).www-2-1-cnjy-com
解析:干电池是电源的一种,它在对外电的时候是把化学能转化为电能;电池提供的电压一定,而产生的电流与接入的电阻有关.【来源:21cnj*y.co*m】
干电池工作是把化学能转化为电能;
我们可以买到标有1.5V字样的电池,却买不到标有1.5A字样的电池,原因是:电池提供的电压一定,而产生的电流与接入的电阻有关(或电池提供的电压一定,而提供的电流是变化的;或电池提供的电流是变化的).
10、机械 电 电 化学 电
解析:(1)水力发电是把水的重力势能转化为动能再转化为电能,风力发电是把空气的动能转化为电能,
动能与势能属于机械能,因此水力发电和风力发电其实都是把机械能转化成电能;
(2)太阳能发电实际上就是把太阳能转化为电能;
(3)蓄电池和干电池是把化学能转化成电能.
故答案为:机械;电;电;化学;电.
11、电流 化学
解析:柠檬电池就是一个电源,用舌头舔那两根线时,舌头能够导电,电路形成通路,电路中就有电流通过,电流流过舌头,人就会有麻刺的感觉。电池就是把各种形式的能转化为电能的装置,柠檬电池提供的电能是由化学能转化而来的。
12、(1)①2、5 ②4、5 ③1、3;(2)水果电池电压与水果大小无关;(3)A、B、D;
解:(1)猜想一:水果电池电压与水果种类有关,应控制两极的深度和距离不变,水果种类不同,所以选择2,5;
猜想二:水果电池电压与两电极间距离有关,应控制水果和两极的深度相同,距离不同,故选4,5;
猜想三:水果电池电压与两电极插入水果的深度有关,应控制水果种类和两极的距离相同,深度不同,故选1,3;
(2)从表格是可得出,当水果大小发生变化时,电压基本不变,故结论为:水果电池的电压与水果的大小没有关系;
(3)探究电流与电压、电阻的关系;探究决定导体电阻大小的因素;探究动能大小与什么因素有关的三个实验都采用的控制变量法.
核反应堆
蒸汽轮机
发电机
各种用电器
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 8 页 (共 8 页) 版权所有@21世纪教育网(共44张PPT)
沪科版九年级第十八章第1节
电能的产生
导入新课
我们知道电路中可以用电池做为电源,今天我们就一起来学习一下电池的内部结构是如何构成?
新课讲授
一、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 。电池提供的是直流电.
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
供电系统给家庭电路提供的是交流电。它周期性变化的次数与时间之比称为交流电的频率(单位是Hz)。
知识拓展
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.种类:化学电池、太阳能电池和燃料电池
(一)化学电池
1、化学电池:把化学能转化为电能的装置.
它是生活中常用的电池,常见的形状有圆柱体、长方体、小的如纽扣形等。
2、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
镍镉电池可重复500次以上的充放电,经济耐用。
镍镉电池
锂电池
锌银电池
3、一次电池和二次电池
(1)一次电池:一次电池的使用是一次性的,一次电池又叫原电池,一节原电池的电压都是1.5V;
(2)二次电池:二次电池可反复充电使用,二次电池又叫蓄电池。
那么什么是原电池和蓄电池呢?
4、原电池:大多数电池的使用是一次性的,我们称之为原电池。
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
下面我们一块观察一下锌锰干电池的构造示意图.
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
5、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
(1)原理:把电能转化成化学能储存在电池内;使用时再把化学能转化为电能。
使用时常将若干个蓄电池串联使用如汽车上的蓄电池组是用6个蓄电池串联的,电动自行车的蓄电池组是由3或4个蓄电池串联而成的。
汽车上的蓄电池
电动自行车的蓄电池
6、干电池的应用和废旧电池的处理
(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。
1、器材:西红柿、铜片、锌片、导线、二极管。
2、步骤:(1)、将铜片和锌片插入西红柿中,
(2)、再将导线分别与二极管两个接线脚相连。观察二极管是否发光。
制作西红柿电池
迷你实验室
制作西红柿电池视频
(二)太阳能电池:
(1)定义:将太阳能转化成电能装置。
(2)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。
太阳能电池板
(3)优点:取之不尽,没有污染
缺点:受天气条件的限制
(三)燃料电池
1、定义:燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。
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”。
练习:关于电池,下列说法中正确的是( )
A.各种化学电池的使用都是一次性的,不能多次充电使用
B.各种化学电池的内部结构都 相同
C.蓄电池可以反复多次使用
D.有的电池电压与家庭电路的电压相同
C
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。
二、发电机
1、火力发电
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)、火力发电的能量转化过程是:
巨大的汽轮机叶轮
(2)、火力发电的优缺点
①优点:原材料易获得,设备简单不受客观因素的影响。
②缺点: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
(1)、水力发电的能量转化过程是:
葛洲坝水利枢纽
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。
①优点:是对自然资源的综合利用,对环境没有污染
②缺点:其发展受地理位置和自然条件变化的影响。
(2)、水力发电的优缺点
3、核电站
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。
核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能
(1)、核能发电的能量传递和转化过程是:
(2)优点: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。
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。
人们还在研究更多种利用资源发电的方法,如海浪发电、地热发电、风力发电等,除了在地面建立太阳能电站外,还拟建立太空发电站。
发电方式 能量传递或转化的过程
火力发电 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
水力发电 水的机械能→水轮机的机械能→发电机转子的机械能→电能
核能发电 核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能
总结:常用发电方式中的能量传递或转化
练习:核电站发电流程如图所示,在核电站的发电过程中,下列所述能量转化顺序正确的是( )
A.核能→化学能→内能→电能
B.核能→化学能→机械能→电能
C.核能→内能→机械能→电能
D.核能→机械能→内能→电能
核燃料
核反应堆
汽轮机
发电机
电网
C
课堂练习
1.从所用资源的能量形式分析,下列各种发电方式与“水力发电”不同的是(多选)( )
A.火力发电
B.风力发电
C.核能发电
D.地热发电
AC
2.我市是全国生态文明示范城市,从物理与生态保护的角度来看,你认为下列哪项措施符合建设生态文明城市的举措( )
A.大力发展火力发电
B.多烧煤少用天然气
C.多安装景观灯,使城市更美
D.大力开发风能和太阳能
D
通电导体在磁场中受到力的作用
3.如图示为太阳能飞机,它的动力装置由太阳能电池板、电动机等组成。机翼上的太阳能电池板面积较大是为了获得更多的( )能,并将其转化为( )能,使电动机带动螺旋桨转动,电动机的原理是( )
太阳
电
4.如图所示,是一种利用健身球设计的充电器,当人们在转动球的时候就可以给电池充电,这时健身球里面的装置相当于________(选填“电动机” 或“发电机”).它是将__________能转化为________能,再转化为化学能储存在电池内。
发电机
机械
电
1、电池是一种把其他形式的能转化成电能的装置 电池提供的是直流电.
2、化学电池:将化学能转化为电能。
蓄电池:充电时将电能转化为化学能;放电时化学能转化为电能。
3、太阳能电池:将太阳能转化为电能
4、燃料电池:将化学能转化为电能
一、电池
课堂小结
1、火力发电: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: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:核能→水和蒸汽的内能→
发电机转子的机械能→电能
二、发电机