資源簡介

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第十八章 電能從哪里來
夜幕下，萬家燈火通明，電能是從哪里來的 又是如何傳輸?shù)角Ъ胰f戶的？
接下來我們一起來學習本章內(nèi)容，探究其中的奧秘.
第一節(jié) 電能的產(chǎn)生
第二節(jié) 科學探究：怎樣產(chǎn)生感應電流
第三節(jié) 電能的輸送
電能從哪里來
第一節(jié) 電能的產(chǎn)生
1. 了解常見電池的結(jié)構(gòu)、性能及使用注意事項，在生活中能根據(jù)需要選
擇合適的電池.
2. 了解目前常用的幾種發(fā)電方式中能量的轉(zhuǎn)化過程、開發(fā)利用的可持續(xù)
發(fā)展情況.
3. 了解各種電池和火力發(fā)電、核能發(fā)電方式存在環(huán)境污染，增強環(huán)境保
護意識.
學習目標
新課引入
電燈發(fā)出明亮的燈光
電視機屏幕上展現(xiàn)的畫面
收音機中播放出的音樂
電飯鍋煮出香噴噴的米飯
這些都與電能有關(guān)，那么電能是從哪里來的呢？
思考
一、電池
電池是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置.
新知學習
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電池提供的是直流電，直流電的大小和方向不隨時間變化.
直流電動機用的就是直流電
直流電在示波器上顯示的圖像
水平直線表示
電流不變化
由于制作材料、工作原理和用途的不同，電池有很多種類.
供電系統(tǒng)給家庭電路提供的是交流電. 它周期性變化的次數(shù)與時間之比稱為交流電的頻率(單位是Hz).我國交流電的頻率是50 Hz.
交流電在示波器上顯示的圖像
電視等家用電器用的都是交流電
電流呈正弦曲線變化
2. 根據(jù)所用的材料不同，化學電池分為鋅錳干電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘電池、鋰電池、銀鋅電池等.
1. 定義：把化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置.
化學電池
常見的形狀有圓柱體，也有長方體，還有其他形狀，小的如紐扣，大的超過一本精裝書.
3. 大多數(shù)電池的使用是一次性的，我們稱之為原電池；但有的電池，如鉛酸蓄電池、鋰電池等則可反復充電使用，我們稱之為蓄電池或二次電池.
計算器等使用的干電池都是原電池
手機等使用的可充電的都是蓄電池
鋅錳干電池由碳棒(正極)、鋅筒(負極)及二氧化錳和電解質(zhì)等組成，它屬于一次性使用的原電池.
鋅錳干電池的構(gòu)造示意圖
我國常用的1號、2號、5號、7號干電池都是原電池，它們的電壓都是 1.5 V.
1號
2號
5號
7號
蓄電池(或二次電池)
充電：
能量轉(zhuǎn)化
化學能轉(zhuǎn)變成電能
使用：
電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來
電壓
一節(jié)新的蓄電池電壓通常為2 V
常見的鉛酸蓄電池的極板是鉛制的，電解質(zhì)溶液是硫酸.使用時常將若干個蓄電池串聯(lián)使用，如汽車上的蓄電池組是用6個蓄電池串聯(lián)的，電動自行車的蓄電池組是由3或4個蓄電池串聯(lián)而成的.
汽車上的蓄電池組
電動自行車的蓄電池組
4. 化學電池的應用：主要在生活、通信、生產(chǎn)以及科學研究等方面.
5. 廢舊化學電池的危害
現(xiàn)在多數(shù)化學電池內(nèi)含有汞、鎘、鋰等金屬元素，鉛酸蓄電池中更有鉛電極板和電解液，隨意丟棄會污染環(huán)境，破壞生態(tài)，所以廢棄的化學電池要集中分類處理.
準備一只西紅柿、一塊銅片、一塊鋅片、一副耳機和兩小段導線. 先將銅片和鋅片插入西紅柿中，再將兩根導線分別與耳機的兩個接線腳相連.并將與耳機相連的一根導線連在銅片上，用另一根導線刮擦鋅片，你聽到了什么？想想為什么？這個電池能使小燈泡發(fā)光嗎？
用蘋果代替西紅柿行嗎？請試一試.
迷你實驗室
制作西紅柿電池
1. 定義：將太陽能轉(zhuǎn)化成電能的裝置.
2. 制作材料：用半導體硅和金屬導體制成.
太陽能電池(又稱光伏電池)
當太陽光照射到電池上時，在正、負兩極之間形成電壓.
太陽能電池可以做得比較小巧，能用在計算器、玩具等上面.大量的太陽能電池聯(lián)成陣列，可以建成太陽能發(fā)電站，巨大的太陽能帆板是人造衛(wèi)星上的主要電源之一.
3. 太陽能發(fā)電的優(yōu)缺點
優(yōu)點：可再生能量，污染少；缺點：受天氣條件的限制.
電池提供的電能是有限的，更充足、更強大的電能要通過什么方式獲取？
？
二、發(fā)電機
發(fā)電機是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置.目前常用的發(fā)電方式有火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電等.
火力發(fā)電
1. 能量轉(zhuǎn)化過程
燃料的化學能 水和水蒸氣的內(nèi)能 發(fā)電機轉(zhuǎn)子的機械能 電能
2. 火力發(fā)電的危害
(1)燃燒大量的煤、石油等燃料，這都是不可再生的
能源；
(2)燃料燃燒還會產(chǎn)生大量的二氧化碳、含硫的氣體
和粉塵等，污染環(huán)境，降低了空氣質(zhì)量，對生態(tài)環(huán)境
產(chǎn)生不利的影響.
1. 能量傳遞和轉(zhuǎn)化過程
水的機械能 水輪機的機械能 發(fā)電機轉(zhuǎn)子的機械能 電能
2. 水力發(fā)電的優(yōu)缺點
(1)優(yōu)點：是對自然資源的綜合利用，對環(huán)境污染少；
(2)缺點：其發(fā)展受到資源的地理位置和自然條件變
化的制約，并且對生態(tài)也有相當大的影響.
水力發(fā)電
舉世矚目的三峽大壩，距下游葛洲壩水利樞紐工程38 km. 三峽大壩工程包括主體建筑物工程及導流工程兩部分，安裝了32臺單機容量為7×105 kW的水輪發(fā)電機組，外加2臺5×104 kW水輪發(fā)電機組，總裝機容量為 2.25×107 kW，堪稱世界第一大水電工程.
核能發(fā)電是利用鈾原子核裂變時釋放出的核能來加熱水，用水產(chǎn)生的高溫、高壓蒸汽作為動力，推動蒸汽渦輪機轉(zhuǎn)動，從而帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子發(fā)電.
1. 能量傳遞和轉(zhuǎn)化過程
核能 水和水蒸氣的內(nèi)能 發(fā)電機轉(zhuǎn)子的機械能 電能
2. 核能發(fā)電的優(yōu)缺點
優(yōu)點：節(jié)省了大量煤、石油等能源，用料省，
運輸方便；
缺點：核廢料有很強的放射性，需要裝入特
別的容器，深埋地下，否則會對環(huán)境產(chǎn)生極
大的污染.
核能發(fā)電
秦山核電站是由我國自己設(shè)計、建造、調(diào)試和運營的中國第一座核電站. 目前，我國已建成多座核電站.
人們還在研究更多種利用資源發(fā)電的方法，如海浪發(fā)電、地熱發(fā)電、風力發(fā)電等，除了在地面建立太陽能電站外，還擬建立太空發(fā)電站.
海浪發(fā)電
地熱發(fā)電
風力發(fā)電
太陽能電站
電能
的產(chǎn)生
發(fā)電機
電池
定義：把其他形式的能轉(zhuǎn)化成____的裝置，電池提供的是____電.
定義：將__________能轉(zhuǎn)化成___能的裝置.
其他形式的
常見的發(fā)電方式：火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電.
化學電池：(1)大多數(shù)電池使用是______的，稱之為原電池，它們
的電壓都是____ V；
(2)鉛酸蓄電池、鋰電池等可以反復充電使用，稱之為
__________________.
1.5
電能
課堂小結(jié)
直流
一次性
蓄電池(或二次電池)
太陽能電池：將____能轉(zhuǎn)化成___能的裝置.
太陽
電
電
隨堂練習
1. 關(guān)于電池，下列說法中正確的是( )
A. 各種化學電池的使用都是一次性的，不能多次充電使用
B. 各種化學電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都相同
C. 一節(jié)新蓄電池電壓為2 V
D. 鋅錳干電池的正極和負極都是鉛板組成的
C
√
蓄電池可重復充電使用
×
不相同
×
鋅錳干電池的正極和負極分別是碳棒和鋅筒
×
2. 請你把下列相對應的能量轉(zhuǎn)化用線連接起來.
火力發(fā)電站 電能轉(zhuǎn)化為機械能
干電池在使用時 太陽能轉(zhuǎn)化為電能
陽光照在硅光電池上 化學能轉(zhuǎn)化為電能
電流通過電動機 電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
電流通過電熱器 化學能轉(zhuǎn)化為電能
3. 如圖所示，兩個水果組成的電池可以使發(fā)光二極管發(fā)光，金屬片B是水果電池的_____(選填“正”或“負”)極，將水果電池的_______能轉(zhuǎn)化為電能.將發(fā)光二極管正、負極接線對調(diào)后，發(fā)光二極管不發(fā)光，此時發(fā)光二極管的正、負極之間_____(選填“有”“沒有”)電壓.
負
化學
有
單向?qū)щ娦?br/>4. 如圖所示，是一種利用健身球設(shè)計的充電器，當人們在轉(zhuǎn)動球的時候就可以給電池充電，這時健身球里面的裝置相當于_______(選填“電動機”或“發(fā)電機”).它工作時時將_____能轉(zhuǎn)化為_____能.
發(fā)電機
機械
電
轉(zhuǎn)動球的時候可以發(fā)電

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