滬科版九年級物理 （電能的產(chǎn)生）電能從哪里來新課件教育

電能的產(chǎn)生

第十八章電能從哪里來情境引入電能核能發(fā)電站一、電池1、電池將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能2、電池提供的是直流電直電流的大小和方向不隨時間變化交流電的大小和方向隨時間做周期性變化，我國交流電的頻率是50HZ新知探究3、各種各樣的電池干電池型號

一號二號五號七號正極負(fù)極電解質(zhì)組成：正極負(fù)極電解質(zhì)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電壓：1.5V廢棄化學(xué)電池會污染環(huán)境化學(xué)電池共同了解1、請大家學(xué)習(xí)課本中“為什么西紅柿能發(fā)出聲音”2、不論干電池的號數(shù)、形狀如何，它們的電壓都是1.5V3、原理：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能不要把不同型號或新舊電池混合使用，不能投入火中或水中，不要隨便拆開。廢電池要分類投入專用回收箱。2、蓄電池原理：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來，使用是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。（蓄電池每節(jié)2V）充電：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能供電：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能U=2V極板（鉛）硫酸蓄電池燃料電池通過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能（氫、乙烷）用于人造衛(wèi)星3、太陽能電池1、請大家閱讀課本說說對太陽能電池的了解2、交流太陽能電池的構(gòu)造和使用太陽能電池的優(yōu)缺點。優(yōu)點：取之不盡，沒有污染缺點：受天氣條件的限制4、燃料電池利用燃料電池的電動車燃料電池是一種將氫和氧的化學(xué)能通過電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。這種裝置的最大特點是由于反應(yīng)過程中不涉及到燃燒，因此其能量轉(zhuǎn)換效率不受"卡諾循環(huán)"的限制，其能量轉(zhuǎn)換率高達60%－80%，實際使用效率則是普通內(nèi)燃機的2－3倍。另外，它還具有燃料多樣化、排氣干凈、噪音低、對環(huán)境污染小、可靠性及維修性好等優(yōu)點。二、發(fā)電機1、發(fā)電機能提供充足、強大的電能2、發(fā)電機把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能3、各種形式的發(fā)電火力發(fā)電1、能量轉(zhuǎn)化：水的機械能水和水蒸氣的內(nèi)能發(fā)電機轉(zhuǎn)子的機械能電能2、火力發(fā)電的優(yōu)缺點（1）優(yōu)點：原材料易獲得，設(shè)備簡單不受客觀因素的影響（2）缺點：燃燒大量的煤、石油等燃料，這都是不可再生的；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。火電廠中的汽輪機組水力發(fā)電1、能量轉(zhuǎn)化：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)境沒有污染（2）缺點：其發(fā)展受地理位置和自然條件變化的影響三峽工程圖核電站核能發(fā)電是在核反應(yīng)堆中利用鈾原子核裂變時放出的核能來發(fā)電的1、能量轉(zhuǎn)化：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:用料省,運輸方便,污染小缺點:原材料比較少,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜秦山核電站發(fā)電前景1、火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電是目前發(fā)電的主力軍2、人們還在研究更多的利用各種資源發(fā)電的方法，如海浪發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、磁流體發(fā)電等，除了在地面建立太陽電站外，還擬建立太空發(fā)電站。1.電池是一種把

能轉(zhuǎn)化為

能的裝置，它提供的是

流電，電池的種類很多，主要有

、

等。隨堂練習(xí)2.

火力發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化過程是：燃料的

能轉(zhuǎn)化為水和水蒸氣的

能，再轉(zhuǎn)化為發(fā)電機轉(zhuǎn)子的

能，最后轉(zhuǎn)化為

能?；瘜W(xué)電直化學(xué)電池太陽能電池化學(xué)內(nèi)機械電任何業(yè)績的質(zhì)變都來自于量變的積累。結(jié)束語18.3電能的輸送

情境導(dǎo)入情境導(dǎo)入情境導(dǎo)入

輸送電能的基本要求應(yīng)當(dāng)是：

可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟（1）知道“便于遠(yuǎn)距離輸送”是電能的優(yōu)點，知道輸電過程。（2）知道降低輸電損耗的兩個途徑。（3）了解電網(wǎng)供電的優(yōu)點和意義。本節(jié)目標(biāo)預(yù)習(xí)反饋2.變壓器的工作原理是?????????它將輸入變壓器的??????升高或降低，但變壓器不能改變??????的電壓。1.遠(yuǎn)距離輸電采用?????????可以減少電能在?????????上的損失。3.遠(yuǎn)距離輸電的流程是發(fā)電廠→??????????→高壓線路→??????????→用電單位。高壓輸電輸電線路電磁感應(yīng)流電壓直流電生壓變壓器降壓變壓器課堂探究認(rèn)識發(fā)電機

把手搖發(fā)電機、小燈泡接入電路.轉(zhuǎn)動手柄使線圈在磁場里轉(zhuǎn)動，小燈泡發(fā)光，說明電路中有電流通過小燈泡.發(fā)電機原理：電磁感應(yīng)原理課堂探究發(fā)電機的主要部件有哪些？磁鐵和線圈兩個主要部件一個是定子一個是轉(zhuǎn)子課堂探究發(fā)電機工作原理

典例分析例1：把一臺手搖發(fā)電機跟燈泡連接起來，使線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，可以看到燈泡發(fā)光．關(guān)于手搖發(fā)電機發(fā)電過程，下列說法正確的是（）A．發(fā)電機將重力勢能轉(zhuǎn)變成電能的裝置B．勻速搖動轉(zhuǎn)輪，燈泡的亮度不變C．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速越快，燈泡亮度越暗D．轉(zhuǎn)輪在一個周期內(nèi)電流力向改變兩次解：A、發(fā)電機是將機械能（動能）轉(zhuǎn)化為電能的裝置；故A錯誤；B、勻速搖動轉(zhuǎn)輪時，由于線圈切割磁感線的角度始終在變，因此產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小發(fā)生改變，故燈泡亮度發(fā)生改變，故B錯誤；C、轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速越快，線圈切割磁感線的速度變快，因此線圈中的電流變大，燈燈泡亮度越亮，故C錯誤；D、發(fā)電機產(chǎn)生電流的方向是變化的，并且轉(zhuǎn)輪在一個周期內(nèi)電流方向改變兩次，故D正確．故選D．D課堂探究電能的輸送發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電線降壓變壓器用戶課堂探究遠(yuǎn)距離輸電示意圖課堂探究電能的輸送

需要電能的地方分布很廣，而電站相對來說比較集中，因此要把電站的電能向外輸送，有的需要輸送到遠(yuǎn)方，這就涉及電能的輸送問題．課堂探究電能的輸送家庭用電的電壓是220V，然而高壓輸電線上的電壓通常都有幾十萬伏。為何采用高壓輸電？

輸電線上的電能有損失為什么輸電線上有電能損失?

由于輸電線長，電阻大，當(dāng)電流通過輸電線時，產(chǎn)生熱量Q，損失一部分電能，同時損失一部分電壓.課堂探究電能的輸送1．電能便于遠(yuǎn)距離輸送電能通過輸電線就可以輸送到遠(yuǎn)方．相對于煤炭、石油等能源的輸送需要大量的交通運載工具來說，這是它突出的優(yōu)點．2．輸送電能的基本要求：可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟．課堂探究輸電線上的功率損失１．設(shè)輸電電流為I，輸電線電阻為R，則輸電線上的功率損失為：ΔP=I2P2．減少輸電線上功率損失的方法

（1）減小輸電線的電阻R①減小輸電線長度L：由于輸電距離一定，所以在實際中不可能用減小L來減小R．

②減小電阻率

：目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導(dǎo)線材料．

③增大導(dǎo)線的橫截面積S，這要多消耗金屬材料，增加成本，同時給輸電線的架設(shè)帶來很大的困難．課堂探究課堂探究

（2）減小輸電電流I

①減小輸送功率P：由于電站的裝機容量一定，因此電站向外輸送的電功率是一定的，即在實際中不能以用戶少用或不用電來減少輸電線上的功率損失．

課堂探究②提高輸電電壓U：在輸送功率P一定，輸電線電阻R一定的條件下，輸電電壓提高到原來的n倍，輸電線上的功率損失降為原來的1/n2倍．

采用高壓輸電是減小輸電線上功率損失的最有效、最經(jīng)濟的措施．課堂探究輸電線路上的電壓損失１．電壓損失：輸電線路始端電壓U跟末端電壓U’的差值，稱為輸電線路上的電壓損失，U

＝U

－U’，如圖所示：課堂探究造成電壓損失的因素（1）輸電線電阻造成電壓損失

U＝IR．（2）輸電線的感抗和容抗造成電壓損失．以后在計算時只考慮輸電線電阻所造成的電壓損失．課堂探究

減小輸電線路上電壓損失的方法（1）減小輸電線電阻R

用增大輸電導(dǎo)線的截面積來減小電阻對低壓照明電路有效，對高壓輸電線路效果不佳．（2）減小輸電電流I在輸送電功率不變的前提下，提高輸電電壓是有效的措施．高壓輸電既能減小功率損失，又能減小電壓損失，但在實際輸送電能時，還需綜合考慮各種因素，依照不同的情況，選擇合適的輸電電壓．典例分析例2：要想降低遠(yuǎn)距離輸電線路電能的消耗必須（）A．升高輸送電壓B．降低輸送電壓C．用銅導(dǎo)線換掉鋁導(dǎo)線以減小電阻D．減小輸出功率解：遠(yuǎn)距離輸電時，輸電功率一定，根據(jù)P=UI，知輸電電壓越高，輸電電流越?。鶕?jù)P=I2R可知損失的功率越?。钥梢酝ㄟ^提高輸電電壓，減小輸電電流來減少輸電線上的電能損失．故A正確，BCD錯誤．故選A．A課堂探究高壓觸電及其防護用電器為什么不直接使用高壓電？高壓電的絕緣防護要求很高，直接供給家用電器十分不安全。人靠近高壓帶電體，就可能觸電。安全用電原則：不接觸低壓帶電體不靠近高壓帶電體課堂探究高壓危險，請勿靠近高壓觸電的兩種形式高壓電弧觸電高壓跨步觸電典例分析例3：近年來國家對邊遠(yuǎn)農(nóng)村陳舊老化的電網(wǎng)進行改造，以減少遠(yuǎn)距離輸電的電能損耗而降低電費價格，減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)．可采取的措施是（）A．提高輸送功率B．提高輸電電壓C．增大輸電電流D．減小輸電線的截面積解：A、提高輸送功率，根據(jù)I=P/U，輸送電流較大，根據(jù)P損=I2R得知損失的功率較大．故A錯誤；

B、提高輸電電壓，根據(jù)I=P/U，輸送電流較小，根據(jù)P損=I2R得知損失的功率較?。蔅正確；

C、增大輸電電流，根據(jù)P損=I2R得知損失的功率較大．故C錯誤；

D、減小輸電導(dǎo)線的橫截面積，增大了電阻，根據(jù)P損=I2R得知損失的功率較大．故D錯誤．故選B．B本課小結(jié)一.認(rèn)識發(fā)電機二電能的輸送輸電導(dǎo)線上功率損失

P＝I2R

，電壓損失

U＝IR.

提高輸電電壓是減小功率損失和電壓損失的有效途徑．電網(wǎng)輸電三高壓觸電及其防護拓展練習(xí)2.關(guān)于電能輸送的以下分析，正確的是()A．由公式P＝U2/R知，輸電電壓越高，輸電線上功率損失越少B．由公式P＝U2/R知，輸電導(dǎo)線電阻越