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第十八章 电能从哪里来
夜幕下，万家灯火通明，电能是从哪里来的 又是如何传输到千家万户的？
接下来我们一起来学习本章内容，探究其中的奥秘.
第一节 电能的产生
第二节 科学探究：怎样产生感应电流
第三节 电能的输送
电能从哪里来
第一节 电能的产生
1. 了解常见电池的结构、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. 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. 了解各种电池和火力发电、核能发电方式存在环境污染，增强环境保
护意识.
学习目标
新课引入
电灯发出明亮的灯光
电视机屏幕上展现的画面
收音机中播放出的音乐
电饭锅煮出香喷喷的米饭
这些都与电能有关，那么电能是从哪里来的呢？
思考
一、电池
电池是一种把其他形式的能转化成电能的装置.
新知学习
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电池提供的是直流电，直流电的大小和方向不随时间变化.
直流电动机用的就是直流电
直流电在示波器上显示的图像
水平直线表示
电流不变化
由于制作材料、工作原理和用途的不同，电池有很多种类.
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).我国交流电的频率是50 Hz.
交流电在示波器上显示的图像
电视等家用电器用的都是交流电
电流呈正弦曲线变化
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、银锌电池等.
1. 定义：把化学能转化为电能的装置.
化学电池
常见的形状有圆柱体，也有长方体，还有其他形状，小的如纽扣，大的超过一本精装书.
3. 大多数电池的使用是一次性的，我们称之为原电池；但有的电池，如铅酸蓄电池、锂电池等则可反复充电使用，我们称之为蓄电池或二次电池.
计算器等使用的干电池都是原电池
手机等使用的可充电的都是蓄电池
锌锰干电池由碳棒(正极)、锌筒(负极)及二氧化锰和电解质等组成，它属于一次性使用的原电池.
锌锰干电池的构造示意图
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
蓄电池(或二次电池)
充电：
能量转化
化学能转变成电能
使用：
电能转化为化学能储存起来
电压
一节新的蓄电池电压通常为2 V
常见的铅酸蓄电池的极板是铅制的，电解质溶液是硫酸.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.
汽车上的蓄电池组
电动自行车的蓄电池组
4. 化学电池的应用：主要在生活、通信、生产以及科学研究等方面.
5. 废旧化学电池的危害
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.
准备一只西红柿、一块铜片、一块锌片、一副耳机和两小段导线. 先将铜片和锌片插入西红柿中，再将两根导线分别与耳机的两个接线脚相连.并将与耳机相连的一根导线连在铜片上，用另一根导线刮擦锌片，你听到了什么？想想为什么？这个电池能使小灯泡发光吗？
用苹果代替西红柿行吗？请试一试.
迷你实验室
制作西红柿电池
1. 定义：将太阳能转化成电能的装置.
2. 制作材料：用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.
3. 太阳能发电的优缺点
优点：可再生能量，污染少；缺点：受天气条件的限制.
电池提供的电能是有限的，更充足、更强大的电能要通过什么方式获取？
？
二、发电机
发电机是一种把其他形式的能转化成电能的装置.目前常用的发电方式有火力发电、水力发电和核能发电等.
火力发电
1. 能量转化过程
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. 火力发电的危害
(1)燃烧大量的煤、石油等燃料，这都是不可再生的
能源；
(2)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.
1. 能量传递和转化过程
水的机械能 水轮机的机械能 发电机转子的机械能 电能
2. 水力发电的优缺点
(1)优点：是对自然资源的综合利用，对环境污染少；
(2)缺点：其发展受到资源的地理位置和自然条件变
化的制约，并且对生态也有相当大的影响.
水力发电
举世瞩目的三峡大坝，距下游葛洲坝水利枢纽工程38 km. 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水轮发电机组，总装机容量为 2.25×107 kW，堪称世界第一大水电工程.
核能发电是利用铀原子核裂变时释放出的核能来加热水，用水产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机转子发电.
1. 能量传递和转化过程
核能 水和水蒸气的内能 发电机转子的机械能 电能
2. 核能发电的优缺点
优点：节省了大量煤、石油等能源，用料省，
运输方便；
缺点：核废料有很强的放射性，需要装入特
别的容器，深埋地下，否则会对环境产生极
大的污染.
核能发电
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.
海浪发电
地热发电
风力发电
太阳能电站
电能
的产生
发电机
电池
定义：把其他形式的能转化成____的装置，电池提供的是____电.
定义：将__________能转化成___能的装置.
其他形式的
常见的发电方式：火力发电、水力发电、核能发电.
化学电池：(1)大多数电池使用是______的，称之为原电池，它们
的电压都是____ V；
(2)铅酸蓄电池、锂电池等可以反复充电使用，称之为
__________________.
1.5
电能
课堂小结
直流
一次性
蓄电池(或二次电池)
太阳能电池：将____能转化成___能的装置.
太阳
电
电
随堂练习
1. 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. 一节新蓄电池电压为2 V
D. 锌锰干电池的正极和负极都是铅板组成的
C
√
蓄电池可重复充电使用
×
不相同
×
锌锰干电池的正极和负极分别是碳棒和锌筒
×
2. 请你把下列相对应的能量转化用线连接起来.
火力发电站 电能转化为机械能
干电池在使用时 太阳能转化为电能
阳光照在硅光电池上 化学能转化为电能
电流通过电动机 电能转化为内能
电流通过电热器 化学能转化为电能
3. 如图所示，两个水果组成的电池可以使发光二极管发光，金属片B是水果电池的_____(选填“正”或“负”)极，将水果电池的_______能转化为电能.将发光二极管正、负极接线对调后，发光二极管不发光，此时发光二极管的正、负极之间_____(选填“有”“没有”)电压.
负
化学
有
单向导电性
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”).它工作时时将_____能转化为_____能.
发电机
机械
电
转动球的时候可以发电

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