沪科版初中物理九年级全一册-18.1 电能的产生 教案

沪科版《电能的产生》教学设计
一、?课标要求
1.通过学习了解电池的结构、性能及使用注意事项，在生活中能根据需要选择合适的电池。
2.通过学习了解目前常用的几种发电方式中能量的转化过程、开发利用的可持续发展情况。
3.通过学习各种电池和火力发电方式存在环境污染，提高学生的环境保护意识。
二、教材分析
1.对常见电池的认识
2.常用发电方式介绍。
本章要着重用能量转化的观点去分析电池和发电机的工作原理，同时要注重对环境的不利影响。在常见电池的教学中，重点是让学生了解常见的干电池、蓄电池、太阳电池和燃料电池的能量转化特征，以及它们的主要结构；让学生知道干电池和蓄电池能够造成环境污染，不要随便拆开或乱丢弃；不要求学生知道各种电池的化学原理；也可以不向学生介绍干电池中有关锌锰电池、镍镉电池、锂电池和银锌电池等之间的结构差异。常用发电方式的教学重点应该放在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的介绍，发电机的结构和工作原理将在下节中学习，这里不向学生介绍。
三、教学重难点
重点：
1.常见干电池、蓄电池、太阳电池和燃料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。
难点：常见干电池的的结构及性能。
四、学法指导
1.加强自主阅读，通过各种途径收集相关资料，课上用多种形式交流信息、理解和体会；
2．和老师一起收集资料、交流，一同经历，共同提高；
3．养成用所学知识去解决实际问题的良好习惯。
三、课时安排：一课时
四、教学准备：各种类型的电池实物、发光二极管、小电动玩具、手摇发电机、水果电池器材（西红柿、铜片、锌片、电压表和导线），多媒体。
五、教学设计：
演示：会说话的机器人（大家观察讲台上会说话的机器人）
教师引言：当断开开关时，为什么机器人不说话了？
学生回答：没电了（没有电流通过），所以不说话了
教师：谁来提供机器人的电流呢？
学生回答：电池
教师：像电池这样可以给用电器提供电能的装置就是电源。
今天我们学习第十七章电从哪里来，第一节电能的产生
板书：
§17.1电能的产生
我们已经知道，电源提供电压，电压形成电流，你知道常见的电源有哪些吗？
学生回答：干电池，蓄电池，发电机……
（教师出示学生收集的电池）对着实物介绍这是1号干电池，2号，5号，7号，这是纽扣电池，手机的锂电池等等，还有蓄电池，这些都是电源
。
板书：一、电源：电池和发电机
（再投影电池照片）这么多电池，大家尝试着给它们分类好不好？
现在老师这有不少的电池（让一个同学上来给这些电池分类）根据什么分类呢？
学生回答：牌子，形状，大小，是不是一次性电池，制作材料，原理，用途等等。（学生有依据的分类都行）
教师分类：我们把生活中常用的干电池，纽扣电池，手机电池等等分成一类，统称为化学电池，顾名思义其作用是把化学能转化为电能。对着投影介绍蓄电池，还有两种新型的电池：太阳电池，燃料电池。
板书：二、电池
1.
电池的种类
同学们观察①纽扣电池使二极管发光
提问：在纽扣电池内部是什么能转化什么能？
学生回答：化学能转化为电能。
对外供电时，能量转化情况是怎样的？
（让学生触摸一下，感觉有没有热能？）学生回答：电能转化成热能、光能。
（教师补充，很少的热能，属于冷光源）
演示：②小电动玩具转动
教师：对外供电时，能量转化情况又是怎样的？
学生回答：电能转化为机械能。
归纳：电池对外供电时经过用电器又把电能转化成其他形式的能（投影）
板书：2.能量转化情况
电源提供电压的，你知道这节干电池的电压多少？
学生回答：1.5V
教师问：5号、7号电压？
常见的1、2、5、7号电池的电压都是1.5V。我们也可以根据已学的知识看实物上的说明。（学会观察）例如纽扣电池上标有3V。
这些化学电池的结构到底怎么样，我们想了解一下吗？
平时看到的只是外观。演示解剖的1号干电池（看不清），我们一起来观察课件锌锰干电池结构。正极（铜帽碳棒）、负极（锌皮）和糊状的电解质组成。由于糊状物是干的，俗名也叫干电池。
结构很简单哦，我们能不能模仿干电池的构造自己体验制作一个电池呢？大家观察仪器盘里的仪器，（思考1分钟）。
教师提问：怎么样才能做电池？水果的作用？电压表的作用？
学生回答：正极铜片，负极锌皮，果汁当电解质，测水果电池的电压。注意正进负出。
开始动手。大家很成功自制了一个水果电池……（学生汇报自制电池的电压）大约0.3V～0.4V差不多。教师：如果电压再大一点，能不能让小灯泡发光呢？（教师演示：使灯泡发光的水果电池）（回到投影电池使灯泡发光）讲解：电池其实就是通过化学反应使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，产生电压，使自由电荷发生定向移动。电流在电池外部从正极流向负极。
加油站：像这样在电池的外表电流从正极流向电源负极，方向、大小都不随时间变化电流称之为直流电（投影），而教室里的灯里面的电流跟化学电池提供的电流不一样，其大小、方向随时间做周期性变化，这种电流称为交流电（投影）我们国家交流电每秒变化的次数50次，也就是频率是50Hz，周期是0.02s
。
电池给我们生活带来方便，应用非常广泛。使用时应该注意什么？
让学生回答：
举例：机器人里有两节三圈电池坏了不能用，能不能用两节南孚替换？（不行）或者只买两节新的三圈电池替换就节约了？实际上不节能。具体原因大家可以上网收集资料研究。
现在我们知道不同型号的电池、新旧电池不能混合使用。
（投影叫一个同学阅读废旧电池处理不当的污染情况）废旧电池应分类投入专用回收箱内。随着科技水平的提高，让社会飞速发展，但环境污染问题没有及时解决，其负面影响也是很大的，甚至会毁灭人类。保护我们的生态环境，从我做起……
介绍：在20世纪50年代发生在日本的震惊世界的公害病－水俣病，。40多年前在日本九州南部当地居民出现口齿不清，步态不稳，全身痉挛，精神失常，在痛苦折磨中死去。经检查是由于氮肥厂常年向当地水域排放废水污染造成的。
板书：3.对环境影响
化学电池的优缺点显而易见（学生总结）
蓄电池（电瓶）出示实物，汽车里电瓶等等都是。这里每节蓄电池电压2V，实验室一般三节串联6V。
充电时：电能转化为化学能。
使用时电源内部：化学能转化电能，
对外电路供电：电能转化为其他形式的能。
（让学生回答）蓄电池的优缺点：化学电池很多是一次性的，而蓄电池能储存有限的电能。蓄电池的电极板和电解质如股票乱扔也会造成环境污染。
随着时代的发展，科技水平的提高，出现两种新型的电池。
太阳电池：太阳能转化电能，用半导体和硅制成，光照射时电池在正负极形成电压。投影神七图片，了解太阳电池应用。
问学生你们在生活中有没有用到太阳电池的？补充：太阳电池能用在航标、计算机和玩具等上面。
教师演示：太阳电池计算器，没有光的地方就不能用了
学生总结：
优点：取之不尽，没用污染
缺点：受天气的限制。
燃料电池，原理：通过化学反应产生电能的装置。所需燃料是氢、乙烷、天然气等等，（从电池正极输送氧气，负极输送燃料，发生电化反应，不经过燃烧。其反应产物是水蒸气和电能，）。投影（首辆零污染排放的燃料电池城市公交样车登场，时速80km/h，一旦得以应用，将改变目前人们过分依赖石油资源的现状。明年50辆在京试运行。）作为新能源以优越的特性进入人类的视野。目前最有发展前途的能源之一。
学生总结：优点、缺点（投影）
看表格学生总结：电池的能量转化
使用时内部：其他形式的能转化为电能。
对外供电时：电能转化为其他形式的能。
教师演示大的电风扇，要使它工作，靠电池也许就很吃力了（电池提供的电能很有限）。那就需要更强大的电源━发电机。
也是一种电源，大家思考其原理？
学生回答：把其他形式的能转化为电能。
很聪明嘛。目前我们国家常用的发电方式？我们福建呢
学生回答：水力发电，火力发电，教师补充：核能发电
板书：三、发电机
1.常用发电方式
教师演示发电机发电使灯泡发光。真正的大型发电机不可能手摇，我们就要想办法使这个转子转动。
火力发电：燃料燃烧加热水，产生高温高压的水蒸气，推动汽轮机的叶轮高速旋转，带动发电机的转子产生电的。
大家一起总结常用发电方式的能量转化和优缺点。（看投影）
燃烧给人类带来哪些影响－环境污染问题，燃料也都是不可再生的。
水力发电，核能发电……
总结：不管什么方式，总是要带动发电机的转子，才能产生电，看表格能量转化最后都是由机械能转化为电能。
板书：2.能量转化
发电前景：
人们还在研究更多的利用各种资源发电的方法，如海浪发电、地热发电、风力发电、磁流体发电等，除了在地面建立太阳电站外，还拟建立太空发电站。
实践作业：从生活的社区和市场调查电池的主要型号和应用情况，以及废旧电池的处理情况，写一份调查报告，提出你的建议。
板书
一、电源：电池和发电机
二、电池：
1.种类：化学电池，蓄电池，太阳电池和燃料电池
2.能量转化：其他形式的能转化为电能
3.对环境的影响
三、发电机
1.常用发电方式：火力发电、水力发电、核能发电
2.能量转化：其他形式的能转化为电能