(共29张PPT)
第三节 电从发电厂输送到家里
什么是电磁感应现象？
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象称为电磁感应现象，电磁感应中产生的电流称为感应电流。
产生感应电流的条件是什么？
一是电路是闭合电路，二是导体切割磁感线运动。
观察到什么现象？
电流计的指针左右摆动。
交流发电机发的是什么样的电流？
大小和方向作周期性变化的电流。
为什么交流发电机发出的是交流电？
在实际的大型发电机中，转子是产生磁场的电磁体，而产生感应电流的线圈却是不动的转子，这样的结构有利于产生高电压和强电流。
发电机工作时能量是如何转化的？
机械能转化为电能
供我国使用的交流电的周期是50 Hz，即每秒发电机的转子转动50圈，1秒电流的方向变化次数改变100次。
通过发电机我们可以大量的生产电能。例如，2009年三峡工程全部完工后，三峡电站年均发电量达到847亿千瓦。三峡电站供电区域为湖北、河南、湖南、江西、上海、江苏、浙江、安徽、广东等8省1市。
发电地址
城市
乡村
高山
平原
用电地址
这样就必须要进行远距离输电
远距离输送电能怎样进行呢？
发电站
用户
U～
由于电流的热效应，输电线产生电热，导致电能的损失。
根据焦耳定律Q=I2Rt
由此我们应当采取何种输电方式？
1、减小电流
2、减小电阻
3、减小通电时间
那种方案可行？
1、在保障输送功率不变的情况下，由P=UI可知，要减小电流，就必须提高电压，既采用高压输电。
2、要减小电阻，就要增加导体的横截面积，换用导电性能好的导线，改变导线的长度或改变导线的温度。
3、减小通电时间即停电。
综合分析采用第一种方案较好。
输送电能的过程：
发电站
升压变压器
高压输电线
降压变压器
用电单位
利用电磁感应原理工作的变压器，它只能改变交流电的电压，不能改变直流电的电压，在实际输电过程中变压器也会耗损一定的电能，但比线路损耗要小的多。
现在科学家正在研究超导体输电，用这种方式输电，电能的损失将非常小。
发电厂发出电的目的是给用户使用，电厂用高压输电，而用电器为什么不直接用高压电呢？
因为高压电绝缘防护要求很高，直接供给家用电器是十分不安全的。
讨论：如何防止高压跨步电压触电。
高压触电事故的防护措施
不靠近高压带电体
低压触电有几种形式？
单线触电和双线触电
低压触电事故的防护措施
不接触低压带电体
电为什么在我们生活中有这么广泛的应用？
课时作业设计
1、图中左图和右图线圈转动时会产生 ，它们是根据 原理制成的，线圈连续转动过程，线圈中电流的方向是 的（填“变化”或“不变”，下同）。左图中线圈中电流通过 、电刷流过电流表，流过电流表的电流方向是 的，右图中线圈中电流通过 、电刷流过电流表。通过电流表的电流方向是 的。
感应电流
电磁感应
变化
铜环
变化
换向器
不变化
2、在 大 型 发 电 机中，转子实际上是产生磁场的 ，而产生 的线圈却是不动的（定子），这种结构便于产生高电压和强电流。
3、发电机发电过程是 能转化为 能。
4、远 距 离 输 电 采 用 高 压输电，这样可以达到 的目的。高 压 输 电 使 用 的 升 压 和 降 压 变 压 器 是 根 据 原理制成的。
电磁铁
感应电流
机械
电
减小输电线上电能的损失
电磁感应
5、高压触电有两种情况，一是人体靠近高压带电体时会发生 触电；另一种是高压输电线落到地上，人走到以高压线落地点为中心的高压区域内，会发生 触电。
6、图是一幅安全宣传画，请你为图配上说明文字：（内容应包括会发生何种触电方式，防护要求）。
高压电弧
高压跨步电压
在高压线上取风筝会发生高压电弧触电，请远离高压线。
作业：
P124页作业(共44张PPT)
第一节 电能的产生
明亮的电灯、电视机屏幕上绚丽的画面、电脑让我们漫游世界、音箱放出悠扬的音乐、电饭锅煮出香喷喷的米饭、电动的转动带到了许多机械的运转，各种各样的电器都在消耗电能，那么电能是从那里来的呢？同学们知道的电源有哪些？请举例。
太阳能电池板
每种干电池的电压都是1.5V，蓄电池的电压是2V
电池的尺寸规格
中国 日本 美国
1号R20 SUM-—1 D
2号R14 SUM-—2 C
5号R6 SUM-—3 AA
7号R03 SUM-—4 AAA
干电池经历了四代：（以5号电池为例）
R6S——第一代糊式电池
R6C——第二代高容量电池
R6P——第三代高功率电池
LR6S——第四代碱性电池
电池性能标记
前两种容易漏液腐蚀电器，容量较低适用于小电流电器，如：电子钟、遥控器、收音机等。
后两种容量较大，特别是碱性电池，密封性能好，不容易漏液，允许较大电流放电，适用于四驱车、数码相机等大电流的电器。
镍镉电池（Ni—Cd）
标记： Ni—Cd 电压：1.2V 容量：用mAh表示，如700mAh，简单理解为放电电流（mA）和放电时间（h）的乘积。 终止电压：1.0V 充放次数：500次以上 充电方式：恒流充电
镍镉电池具有良好的大电流放电特性、耐过充放电能力强、维护简单，但有严重的“记忆效应”（即电池在充电前，电池的电量没有被完全放尽，久而久之将会引起电池容量的降低。
镍氢电池（Ni—MH）
标记： Ni—MH 电压： 1.2V
镍氢电池具有较大的能量密度比，无污染环境问题，很小的“记忆效应”，无耐过充电能力。
锂离子电池Li—Ion
标记： Li—Ion 电压： 3.6V
锂离子电池具有重量轻、很高的能量密度比、无“记忆效应”、很小的自放电率等优点。
铅蓄电池
密封形铅蓄电池常用在应急灯、电脑的UPS、电动车等场合。蓄电池的特点是容量大，每单元的电压为2V，电池电压为2V的整数倍。
1、蓄电池要先充电，把电能转化为化学能，储存在电池内；使用时在把化学能转化而电能。
2、常见的蓄电池的极板是铅制成的，电解质溶液是硫酸，
3、蓄电池的铅电极板和电解液如故乱丢弃，也会造成环境污染。
叠层电池
叠层电池电压有6V、9V、22.5V等只能用自爱电流很小的仪器等设备上。
日产使用的干电池是一种锌锰电池，也叫碳锌电池，它的构造是：负极为锌做的圆筒，做成筒状的目的是用来储存电解液等化学药品。正极是一根碳棒，它的周围被二氧化锰、碳粉和氯化铵水的混合剂所包围，总称为“碳包”。碳包和锌筒之间填充着氯化铵、氯化锌的水溶液和淀粉等组成的糊状物，称为电糊。电池口上用沥青、松香等配成的封口剂封牢。
干电池工作时，锌和氯化铵发生变化，产生氢气，附着在碳棒上面。由于氢的电阻很大，电池工作时，在电极附近产生很大的电压降，使路端电压降低（这种现象称为“极化”）所以在干电池中加入二氧化锰作为“退化剂”。二氧化锰是不良导体如果用得太多，电池的内电阻就要增大，用得太少，退极化作用太慢，为了解决这个问题，通常就加入了一些导电本领较好的碳粉。
它的主要作用是导电，其次是吸收反应过程中生成的部分气体。
电糊中饿主要成份是氯化铵，它相当于伏打电池中的稀硫酸溶液。电糊中的氯化铵的作用是增加溶液中的锌离子浓度，缓和氯化铵对锌筒的腐蚀，延长电池的使用时间。
封口的目的是防止电池内部的水份散发和外部水份侵入，避免电液外流，使干电池便于携带，以极防止碳包和锌极短路。
应用：主要在生活、生产通信、科学研究等方面。大多数干电池是一次使用，但也有锂镉电池和镍氢电池可以反复使用。
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。
6、废旧电池的处理：废旧干电池要集中分类处理，如故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理能使1m2的土壤永远失去利用价值，一粒钮扣电池可使600t的水手到污染，相当于一个人一生的饮用水量。
把接1节干电池接入视波器观察它的的波形
把1.5V低压交流电两端接入视波器观察电压波形
干电池的电压波形是一条直线，表示其大小和方向不随时间变化，这种电流称为直流电。
生活上用电的电压波形是正弦波形，表示其大小和方向随时间变化，这种电流称为交流电。
t
U
直流电波
交流电波
交流电每秒变化的次数称为频率（单位是Hz）我国交流电的频率是50Hz。
太阳能取之不尽用之不竭，没有污染，因此太阳能是廉价而又干净的能源，它的不足之处是受天气的限制。
燃料电池
燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反应直接转化为电能的装置。这种装置的最大特点是由于反应过程中不涉及燃烧，因此其能量转化效率不受“卡诺循环“的限制，其能量转化效率达60%—80%，实际使用效率是普通内燃机的2—3倍。另外它还具有燃料多样化、排气干净、噪音低、对环境污染小、可靠性及维修性好等优点。
发电机
电池提供的电能是有限的，更充足，更强大的电能要通过发电机获取。
发电机是一种把其他形式的能转化为电能的装置
日常生活中的发电方式有三种
火力发电
水力发电
核能发电
核能发电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、能量转化：
核能
水和水蒸气的内能
发电机转子的机械能
电能
2、核能发电的缺优点
（1）优点：用料省、运输方便、污染小。
（2）缺点：原材料比较少，结构比较复杂。
1、能量转化：
水的机械能
水轮机的机械能
发电机转子的机械能
电能
2、水力发电的缺优点：
（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。
1、能量转化
水的机械能
水和水蒸气的内能
发电机转子的机械能
电能
2、火力发电的优缺点
（1）优点：原料易获得，设备简单，不受客观因素的影响。
（2）缺点：燃烧大量的煤、石油等燃料，这都是不可再生的；燃料燃烧回产生大量的二氧化碳、含硫的的气体和粉尘，污染环境。
课时作业优化设计
1、干电池是将 能转化为 能的装置；蓄电池是将 能转化为 能的装置；太阳能是将 能转化为 能的装置，燃料电池是将 能转化为 能的装置。
2、各种电池提供的是 （填“直”或交）流电。
3、关于电池的应用，下列说法中与实际情况不大符合是是 （ ）
A、袖珍收音机、随身听、电视遥控器等用干电池作电源B、寻呼机、手机等常用可充电的蓄电池作电源 C、巨大的太阳能帆板电池是人造卫星上的主要电源 D、燃料电池的效率极高，已应用在人造卫星和飞船上，并可能作为电动汽车的电源
化学
化学
电
电
电
电
太阳
化学
直
B
4、我国常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压都是 V；一节蓄电池的电压是 V。
5、下面使用干电池的方法中正确的是（ ）
A、为了节约，将新旧电池或不同型号的电池混用B、将废弃的干电池集中分类处理 C、将废弃的干电池集中用火焚烧 D、将废弃的干电池集中投入水中
6、发电机是将其他形式的能转化为 能的装置。
7、火力发电是将煤、石油等燃料燃烧后，加热水，产生 ，推动 机高速转动，带动发电机产生电。
1.5
2
B
电
水蒸气
汽轮
8、水力发电是在江河上筑坝建水库，让高处流下的水冲 机，从而带动发电机发电。
9、现在核能发电的动力都是利用 释放出的核能。
10、写出火力发电的能量转化过程。
11、下面各种发电方式中，对环境造成污染最大的是 （ ）
A、火力发电 B、水力发电 C、核能发电 D、风力发电
水的机械能
水和水蒸气的内能
发电机转子的机械能
电能
水轮
核裂变
A
作业：
P117页1、2(共22张PPT)
第二节 怎样产生感应电流
从奥斯特实验可以知道电能产生磁，那么磁能否产生电呢？
摇动把手转子转动，小灯泡发光，电流指针发生转动，实验表明发电机发出了电。发电机为什么能发出电呢？
比较电动机和发电机，看看有什么不同？
电动机接上电源后就会转动，而发电机接上电流表必须摇动发电机转子，电流表的指针才会转动，这是为什么？
满足什么条件磁才会产生电流？
猜想：
1、肯定要有磁场。
2、发电机的线圈只有在转动时才能发出电来，看来线圈在磁场中产生电流可能与线圈导体在磁场中的运动有关。
实验设计：
根据猜想设计实验，需要哪些器材？
U形磁体2块、铁架台一付、金属棒1根、灵敏电流计1架、开关1个、导线等。
金属棒在磁场中怎样运动，才能在电路中产生电流？
将金属棒两端用导线悬挂在铁架台下，金属棒与灵敏电流计、开关组成串联电路。
导体在磁场中怎样运动才会产生电流？
向上运动
向左运动
向下运动
向右运动
把电流表接入电源的两极，观察到以下两种情况，说明了什么？
A
0.2
0.4
0.6
1
2
3
A
0.2
0.4
0.6
1
2
3
如果把开关打开，导线中还会产生电流吗？
如果导体的运动方向与磁感线方向的夹角是锐角，导体中也能产生电流吗？
如果导体不动，移动U形磁铁，导体中也能产生电流吗？
可以用哪些方法改变导体中电流的大小？
1、改变导体切割磁感线运动的速度大小。
2、改变导体切割磁感线运动的方向与磁感线的夹角。
3、改变磁场磁性的强弱。
4、改变在磁场中作切割磁感线运动的导线的长度。
磁生电过程中是什么能转化为什么能？
机械能转化为电能
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象称为电磁感应现象，电磁感应中产生的电流称为感应电流。
英国物理学家法拉第经过十年不懈的努力终于取得了重大突破，在1813年发现了由磁场产生电流的条件和规律。这种现象后来被称为电池感应现象。电池感应现象是电磁学的重大发现之一，对近代物理学有重大的意义。
扬声器的线圈通电后带动纸盆运动的原因是什么？这个现象发生过程中能量是怎样转化的？
在磁场中的线圈通电后受磁场力的作用运动，电能转化为机械能。
纸盆带动线圈转动，为什么会产生电流？这个现象发生过程中能量是怎么转化的？
线圈在磁场中作切割磁感线运动产生电流，机械能转化为电能。
课时作业优化设计
1、小明所在的实验小组用图所示的实验器材（其中U形磁体有两个，一个磁性较强，一个磁性较弱）探究在什么条件下磁能生电。下面的实验记录表格是他们根据实验方案设计的。
次序 实验条件 电流表指针反应
1 把闭合电路的部分导体放入磁场中，且保持导体与磁场静止
2 更换强磁铁，增强磁场，仍保持导体与磁场静止
3 闭合开关，让导体在磁场中中沿磁感线方向运动
4 闭合开关，让导体在磁场中做切割磁感线方向运动
5 断开开关，让导体在磁场中做切割磁感线方向运动
（1）假设你是实验小组的成员，请你将实验观察到的现象记录在表格中层
不动
不动
不动
不动
偏转
（2）分析实验现象：
①第1、2次实验表明：闭合电路的部分导体在磁场中 ，不管磁场强弱，都 。
②第3次实验表明：闭 合 电路的部分导体在磁场中沿 运动时，无感应电流产生。
③第4次实验表明：闭 合电路的部分导体在磁场中沿 运动时，有感应电流产生。
④第5次实验表明：电路不 ，不管导体在磁场中怎样运动，都无感应电流产生。
（3）根据实验现象分析，可以得到以下实验结论：
不动
无感应电流产生
沿磁感线方向
切割磁感线方向
闭合
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流。
（4）利用本实验器材（根据需要在增加或更换个别器材），可以探究感应电流大小与哪些因素有关。请你就此提出一条猜想，并简要说明验证猜想的实验方案。
猜想：
探究方法：
感应电流的大小与磁铁磁性强弱是否有关
先用磁性较强的磁铁，再用磁性较弱的磁铁做实验，两次实验导体切割磁感线的速度和方向保持相同，观察电流表示数，比较感应电流的大小。
2、下列装置中利用电磁感应原理工作的是（ ）
C
A
B
C
D
作业：
P120页1、2
