第十九章 电能从哪里来 全章教案(共3份打包)2025-2026学年沪科版九年级物理全册

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第十九章 电能从哪里来 全章教案(共3份打包)2025-2026学年沪科版九年级物理全册

资源简介

第三节 电能的储存与输送
1.了解常见的电池类型、能量转化过程以及使用时的注意事项。
2.知道我国输电网采用高压输电的目的。
3.了解常见的高压触电类型及其防护措施。
通过对不同电池的性能及使用特点的学习,清楚各类电池的优缺点,能迁移思考未来电池的发展趋势。通过查阅资料,知道变压器在电能输送中的作用。
通过学习和查阅资料,知道电能是如何储存和输送的。
通过学习与查阅资料,知道我国在特高压电能传输技术上的领先地位,增强学生的民族自豪感,培养学生实现中华民族伟大复兴的使命担当。
教学重点:高压输送电能的原因。高压触电的种类及其防护方法。
教学难点:常见电池的主要结构和能量转化。
各种电池、高压电能输电器、多媒体课件等。
电给人们带来光明,也带来了高品质的生活方式。那么人们是怎样储存电能的?又是怎样输送电能的呢?
探究点一:电池及其发展
教师:电池是一种把其他形式的能转化为电能的装置,电池提供的是直流电。由于制作材料、工作原理和用途的不同,电池有很多种类。
1.化学电池
教师出示干电池,并引导:干电池是生活中最常见的一种化学电池。同学们,你们知道干电池为什么会产生电能吗?
师生总结:干电池是把化学能转化为电能的装置。像干电池这种把化学能转化为电能的装置简称为化学电池。
教师拆开干电池,学生观察里面的构造,并分析里面的物质。师生共同讨论。
如图是锌锰干电池的构造示意图。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,属于原电池。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。
教师:除了干电池,大家还知道在日常生活中还有哪些常用的化学电池呢?
学生回答:锂电池、蓄电池等。
讨论:化学电池虽然使用方便,但它们大多含有汞、镉、锂等金属元素,铅酸蓄电池中更有铅电极板和电解液。随意丢弃化学电池会污染环境,破坏生态,所以废弃的化学电池要集中分类处理。
2.太阳能电池
教师引导学生自学太阳能电池的内容,了解太阳能电池的主要结构和能量的转化情况,分组讨论。出示相关图片课件(如图)。
教师总结:太阳能电池将太阳能转化为电能。
探究点二:高压输电
教师:从发电站到用电地区,通常有很长的一段距离。发电机发出的电怎样送到用电地区呢?
学生:用导线。
教师:导线有一定的电阻,电流通过导线时就会发生电流的热效应,把电能转化为内能,这部分内能白白地散失到空气中,浪费了电能。怎样才能减少电能在输电线上的损失呢?
方法一:根据W=Q=I2Rt,应减小导线的电阻。
教师:减小输电线电阻的方法有哪些?
学生:选用电阻小的材料或增大导体的横截面积。
师生共同讨论此方法的弊端:能使用的电阻小的材料不经济,增大导线横截面积将增大导线的质量。
方法二:采用高压输电。
教师引导学生分析:在输送功率一定的条件下,根据P=UI,电压提高为原来的几倍,电流将减小为原来的几分之一,由W=Q=I2Rt可得电能的损失将减小为原来的几分之一的二次方,显然这种方法效果更好。
教师介绍远距离输电示意图(如图)。
探究点三:高压触电及其防护
学生自习高压触电及防护的知识内容。
教师:高压触电有哪几种形式?
学生:高压电弧触电(如图)和跨步电压触电(如图)。
教师:安全用电原则是不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
第三节 电能的储存与输送
1.电池及其发展。
(1)化学电池。
(2)太阳能电池。
2.高压输电。
(1)高压输送可以减少电能的损失。
(2)电能输送的途径:发电站——升压变压器——高压线路——降压变压器——工厂或居民用电。
3.高压触电及其防护。
(1)高压触电的方式:高压电弧触电和跨步电压触电。
(2)防护:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
本节课通过介绍电给人们带来光明,也带来了高品质的生活方式,让学生知道生活中的化学电池与太阳能电池,明白电池是一种把其他形式的能转化成电能的装置。从发电站到用电地区,通常都有相当长的一段距离。进而揭示输电导线上的电能损失,从而和学生进行输电线上有关减少电能损失的方法讨论。之后将高压输电的方法展现在学生面前,并且介绍变压器和远距离输电的示意图,让学生能更好地理解。最后在对高压输电安全的介绍中,让学生自主预习课本上的内容,之后与学生以一问一答的形式来巩固学习。第一节 探究:产生感应电流的条件
1.知道产生感应电流的条件。
2.了解电磁感应现象及其在生产、生活中的应用。
经历磁生电的实验过程,学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律。
引导学生自主设计实验方案探究感应电流产生的条件,从实验探究中归纳得出产生感应电流的条件。
制作一台简易发电机,从跨学科视角与学生交流制作过程与作品,认识任何创造发明的基础是科学探究的成果,初步使学生具有创造发明的意识。使学生感受电生磁与磁生电的对称之美,体会科学家在探索自然规律中的执着追求。
教学重点:电磁感应现象。
教学难点:产生感应电流的条件,影响感应电流方向的因素。
开关、导体棒、U形磁体、铁架台、灵敏电流计等。
1820年丹麦的物理学家奥斯特通过实验发现了“电生磁”,那么能不能实现“磁生电”呢?最终,英国物理学家法拉第在1831年解决了这个问题。法拉第是怎样研究这个问题的呢?最后又得出了什么结论呢?这个结论又有什么应用呢?
这就是本节课要研究的问题。
探究点一:探究产生感应电流的条件
让学生自学课本,观察实验装置图(如图),讨论、制订实验方案。
教师指导学生做相应实验:
1.按照如图所示安装实验装置,连接电路。闭合开关,让导体在U形磁体的磁场中运动,观察在什么情况下电路中能产生电流(灵敏电流计指针发生偏转)。记下产生电流时电流计指针的偏转方向、磁铁的磁场方向及导体的运动方向。
2.请你想办法改变实验步骤1中产生的电流方向,观察并记录灵敏电流计指针偏转方向改变时对应磁体的磁场方向、导体的运动方向。尝试用多种方法改变电流的方向。
3.重复实验步骤1或2,观察灵敏电流计的指针偏转情况。
方法点拨:
观察导体在什么情况下有电流产生,记下产生电流时的实验条件。改变实验条件,多次实验,记录实验结果,然后通过分析推理得出结论。
实验结论:
总结导体在磁场中运动时产生电流的条件和影响电流方向的因素。
反思交流:
1.如果导体的运动方向与磁感线方向不垂直,导体中能产生电流吗?为什么?
2.如果导体不动,移动U形磁体,导体中能产生电流吗?为什么?
3.在上述实验过程中,能量是如何转化的?
拓展:
如图所示,伸开右手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
探究点二:电磁感应及其应用
教师归纳:闭合电路的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,电磁感应现象中产生的电流称为感应电流。闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生感应电流;感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向皆有关。
电磁感应现象在生产生活中有着广泛的应用。发电机就是利用电磁感应制成的,除此之外,生活中常用的一种动圈式话筒、手机无线充电器(如图)、电磁炉等都是应用电磁感应原理制成的。
第一节 探究:产生感应电流的条件
1.探究产生感应电流的条件。
(1)产生感应电流的条件。
(2)感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关。
2.电磁感应及其应用。
(1)电磁感应现象。
(2)应用:动圈式话筒、手机无线充电器等。
本节课以疑问引入课题,能激发学生的学习兴趣。通过法拉第的实验,让学生自己去完成教师所交代的实验。在实验中,让学生自己去发现并总结实验结论。充分发挥学生的积极主动性。之后再对知识在生活中的应用进行一个粗略的讲解,让学生对本节课知识能更好地接受和理解。第二节 发电机是怎样工作的
1.知道发电机的工作原理和结构。
2.了解常见的几种发电方式及发电过程中能量的转化过程。
知道发电机的工作原理,从发电机的工作中推理出能量转化的规律。
通过探究发电机的工作原理,提高学生的动手、观察与分析能力。
通过学习发电机与能量转化,培养学生对能量转化的认识,增强学生对电能与其他形式能量的理解。
教学重点:发电机发电过程中的能量转化。
教学难点:发电机的工作原理。
蹄形磁体、导体、线圈、开关、灵敏电流计、支架、手摇式发电机、交流发电机挂图、模型等。
人们利用法拉第发现的电磁感应现象发明了发电机,那么,发电机的工作原理是怎样的?发电机发电过程中,能量是如何转化的?
探究点一:发电机的工作原理
1.发电机是根据电磁感应原理制造的。发电机所产生的电流分为直流电与交流电,如图是交流发电机的发电原理示意图。
2.交流发电机的结构要比图中的基本结构复杂得多,不过主要还是由转动部分(转子)、不动部分(定子)和其他部件组成,在大型发电机中,转子实际上是产生磁场的电磁铁,而产生感应电流的线圈却是不动的(定子),这种结构便于产生高电压和强电流。
探究点二:发电机与能量转化
发电机是一种把其他形式的能转化为电能的装置。目前常用的发电形式有火力发电、水力发电和核能发电等。
1.火力发电(如图)
(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)火力发电的特点:
①优点:原材料易获得,设备简单不受客观因素影响。
②缺点:对生态环境产生不利影响。
2.水力发电(如图)
(1)能量转化过程:水的机械能―→水轮机的机械能―→发电机转子的机械能―→电能。
(2)水力发电的特点:
①对自然资源的综合利用。
②其受地理位置和自然条件的制约,并且对生态也有相当大的影响。
3.核能发电(如图)
(1)能量转化过程:核能―→水和蒸汽的内能―→发电机转子的机械能―→电能。
(2)核能发电的特点:
①用料省,运输方便。
②原材料少,结构比较复杂。
③核废料对环境产生极大的污染。
同学们还能举出一些发电的方法吗?学生讨论。
第二节 发电机是怎样工作的
1.发电机的工作原理。
(1)工作原理。
(2)构造。
2.发电机与能量转化。
(1)发电方式:火力发电、水力发电、核能发电等。
(2)能量转化的形式。
本节课通过人们利用法拉第发现的电磁感应现象发明了发电机来导入,然后通过对发电机工作原理知识的讲解,让学生知道电能一般不是直接存在的,而是通过能量转化实现的。同时也向学生展示了人们现在发电的几个主要的方式,以及这几种方式的优缺点,引导学生要有节约用电意识。

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