第十八章电从哪里来.docx
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第十八章电从哪里来
第十八章电从哪里来
第一节电能的产生
学习目标
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，提高环境保护意识。
课前准备：
1.收集信息
查看干电池、蓄电池、家庭电路的电压等电源的电压是多少？
（收集信息时应注意安全，查看蓄电池、家庭电路的电压时，尽量不要触摸）
2.家庭实验
完成教材第123页《迷你实验室》——制作西红柿电池
若家中没有西红柿，可用其他水果代替。
铜片可用家中废弃的电器元件（如开关上的铜片），锌片可用锌锰干电池的金属桶剪制而成。
3.预习记录
通过预习课文，你学会了什么？
还有哪些疑问，请简要记录下来：
合作探究
一、电池
活动1：
阅读教材第122——125页的前两自然段并回答下面的问题：
1.电池的种类有哪些？
2.直流电和交流电有什么区别？
3.干电池的结构有哪几部分组成？
使用干电池应注意哪些事项？
4.蓄电池、太阳能电池主要有哪几部分组成？
5.不同种类的电池有哪些优点或不足？
填一填：
1.干电池：
锌锰干电池主要有、和组成，一节干电池的电压为V。
2.蓄电池：
常见的蓄电池的的极板是，电解质溶液是。
蓄电池在充电时能转化为能；使用时能转化为能。
二、发电机
活动2：
阅读教材第125——127页内容回答下面的问题：
1.火力发电、水力发电和核能发电是目前发电的主力军，请分别结合它们的发电过程，说说这几种发电方式能量转化的过程分别是什么？
5.列举出你所知道的发电方式有哪些？
从开发利用的可持续发展情况和环境保护的角度，说说它们优点或不足。
6.请查阅相关资料，结合实际，谈谈济宁市应发展哪种发电方式。
填一填：
电池和发电机都是提供电能的装置，从能量转化的角度看，它们都是把能转化成能。
第一节电能的产生
一、有效预习
（1）电源有______和______。
（2）电池是一种把______能转化为______能得装置，它提供的是______流电，电池的种类很多主要有______、______、______、______等。
（3）发电机是一种把其他形式的能转化为电能的装置，目前常用的有______、______和______发电方式。
二、知识点透视与针对性训练
知识点一：
电池（重点）
例题：
例1：
请把下列相对应的能量转化用线连接起来
（1）火力发电站A.电能转化为机械能
（2）干电池在使用时B.太阳能转化为电能
（3）阳光照在硅光电池上C.化学能转化为电能
（4）电流通过电动机D.电能转化为内能
（5）电流通过电热器E.化学能转化为电能
练习：
1.把一只一号或五号干电池拆开（注意操作安全，不要将废气物随意丢弃），观察其内部结构。
思考：
供电时_______能转化为_______.
知识点二：
发电机
例题2：
火力发电的能量转化过程是：
燃料的 能转化为水和水蒸气的 能，再转化为发机转子的 能，最后转化为 能。
练习：
2．①火力发电：
将燃料的能转化为电能。
②水力发电：
将水的能转化为电能。
③核能发电：
将铀原子核裂变时释放的能转化为电能。
三、随堂基础达标练习
1．关于干电池，下列说法中正确的是：
（）
A．有的干电池提供直流电，有的干电池提供交流电
B．干电池是把电能转化为化学能的装置
C．常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压随号数的增大而增大
D．多数干电池中有汞、镉等重金属元素，随便丢弃会污染环境，所以废干电池应集中分类处理
3.下列装置不属于电源的是（）
A．宇宙飞船上用的太阳能电池板B．电动机
C．学生电源D．蓄电池
4.下列说法正确的是（）
A．电池是把化学能转为电能的装置
B．电源是把电能转化为其它形式的能的装置
C．用电器是把其他形式的能转化为电能的装置
D．所有的用电器通电时总有内能产生
5.工业生产中能大量提供电能的电源是（）
A．干电池B．蓄电池C．发电机D．太阳能电池
2．（分层）关于电源，下列说法错误的是：
（）调整顺序
A．发电机是把机械能转化为电能的电源
B．干电池和蓄电池是把化学能直接转化为电能的电源
C．氧化银电池、太阳能电池等新型电池都是把其他形式的能量转化为电能的电源
D．电源的作用就是把电能转化为其它形式的能量
6.一节普通干电池的电压为____伏，构造中的碳棒为干电池的_____极（选填“正”或“负”）。
四、课堂检测
1.电池是一种把 能转化为 能的装置，它提供的是 流电，电池的种类很多，主要有 、 、 、 等。
2.葛洲坝是我国目前最大的 发电站，它主要由 、 、 、 及坝体等组成，除了发电外，葛洲坝工程还提高了长江的 能力和 条件。
3.火力发电的能量转化过程是：
燃料的 能转化为水和水蒸气的 能，再转化为发电机转子的 能，最后转化为 能。
4（分层）根据对火力发电和水力发电的了解，分析这两种发电方式对环境的影响。
第二节科学探究：
怎样产生感应电流
学习目标
1．通过实验探究，知道电磁感应现象及产生感应电流的条件。
2．通过实验探究，知道感应电流的方向与哪些因素有关。
课前准备
１．复习回忆
（１）奥斯特实验说明了 。
（２）我们进行逆向思考，磁场能否产生电流呢？
２．预习记录
通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要记录下来：
合作探究
一、磁场能产生电流吗？
活动１：
完成下面两个实验
实验1．把导体（或线圈）放入磁场中，然后闭合开关，观察灵敏电流计的指针是否摆动，说明电路中（选填“有”或“无”）电流产生。
实验2．摇动发电机模型，观察小灯泡是否发光，说明电路中（选填“有”或“无”）电流产生。
结合上面两个实验，你对磁场能否产生电流做出自己的猜想。
活动２：
产生感应电流的条件
１．连接电路：
我们把发电机的线圈简化成一根导线，并把导线的两端与开关、灵敏电流计串联成闭合电路。
（如教材第１２８页图１７－１４所示）
２．怎样产生电流
让导体在U形磁铁磁场中运动，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）．按照下表中的内容进行实验．
电路状态
导体或线圈在磁场中的运动情况
有无电流产生
导体是否切割磁感线
闭合
静止
前后移动
上下移动
斜向上或斜向下运动
断开
静止
前后移动
上下移动
斜向上或斜向下运动
信息链接
什么是导体切割磁感线运动？
导体运动的方向与磁感线的方向有一定得夹角（夹角大于0o）。
类似生活中用菜刀切韭菜、用镰刀割麦子。
菜刀、镰刀的运动方向和韭菜、麦子的生长方向垂直或有一定夹角。
（1）请在右图中画出蹄形磁体的磁感线方向。
结合上面的实验，导体运动时是否切割磁感线，请将你的判断填在上面的表格中。
（2）分析实验现象你能得出的结论：
实验结果表明，导体在磁场中 能产生电流
二．影响电流方向的因素
活动3：
利用活动2试验装置，设法改变电路中产生的电流的方向，将你所用的方法和观察到得现象记录下来．
分析实验现象你能得出的结论：
电流的方向与 有关系。
填一填：
1．导体是电路的一部分；导体做磁感线运动。
电流的方向与的方向和的方向都有关系。
2．闭合电路的一部分导体在磁场中做的现象称为电磁感应现象，电磁感应中产生的电流称为。
3．电磁感应现象过程中的能量转化是：
能转化为能。
三、电磁感应现象应用
如右图所示，是动圈式话筒结构示意图。
动圈式话筒的原理：
动圈式话筒的膜片与线圈固定在一起，线圈套在磁铁上。
当我们对着话筒讲话时，声音使膜片振动，膜片带动线圈也一起 ，于是线圈在磁场中做 运动，于是产生了随声音变化的电流。
第二节科学探究：
怎样产生感应电流
一、有效预习
（1）电磁感应现象是由_______国的物理学家_______首先发现的，电磁感应现象产生的条件是_______和_______，在电磁感应现象中能量转化是_______转化为_______。
（2）电磁感应现象的发现进一步证明了_______之间的联系，它使_______的大规模使用成为可能。
（3）要改变电磁感应中电流的方向，我们可以改变_______的方向或______的方向。
二、知识点透视与针对性训练
知识点一：
产生感应电流的条件（重点）
例题：
1.关于产生感应电流的条件，以下说法中错误的是（）
A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流
B．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流
C．只要导体在磁场中做切割磁感线运动
D．无论用什么方法，只要闭合电路的一部分导体切割了磁感线，闭合电路中一定会有感应电流
练习：
1．垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈，能使线圈中产生感应电流的运动是（）
A．线圈沿自身所在的平面匀速运动B．线圈沿自身所在的平面加速运动
C．线圈绕任意一条直径匀速转动D．线圈绕任意一条直径变速转动
知识点二：
感应电流的方向（重点）
例题：
2.如图1所示，蹄形磁铁位于水平木板上，当导体棒向右运动时，电流表的指针向左偏转，则能使电流表指针向右偏转的是（）
A．导体棒竖直向上运动
B．磁铁和导体棒以相同的速度同时向右运动
C．导体棒不动，使磁铁向左运动
D．对调磁铁的磁极，并使导体棒向右运动
练习：
2．下列关于感应电流方向的说法正确的是（）
A．感应电流方向只与磁场方向有关
B．感应电流方向只与导体切割磁感应线方向有关
C．只要是磁场方向改变或导体切割磁感线方向改变
，感应电流方向就要改变
D．只要是磁场方向和导体切割磁感线方向同时改变
，感应电流方向就要改变
知识点三：
电磁感应现象中的能量转化
例题：
3.如图2所示，将一根条形磁铁插入线圈时，与之相连的灵敏电流计的指针会发生偏转．在这个闭合电路中，_________相当于电源，这一现象中能量的转化情况是_______________.
练习：
3.发电机是根据原理制成的，它是将
能转化为电能的装置．
4.图3是一种环保型手电筒。
使用时，只要来回摇晃手电筒，
使永磁体在手电筒中的两个橡胶垫之间来回运动，灯泡就能发光，
而且来回摇晃得越快，灯泡就越亮。
这种手电筒是根据______________现象制成的，其获得电能
的过程是_______________能转化为电能。
三、随堂基础达标练习
1.如右图4所示，在磁场中悬挂一根导体AB，把它的两端跟电流表连接起来，
合上开关，让导体AB在磁场中左右运动，你会观察到________的指针发
生偏转，说明___电流产生。
这种现象叫____________，在这种现象中
______能转化为_______能。
2.关于电磁感应现象，下面叙述中正确的是（）
A.当闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，就能产生感应电流
B.任何导体在磁场中运动都能产生感应电流
C.当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线方向运动时，就能产生感应电流
D.当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就能产生感应电流
3.关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）
A.导体在磁场中运动一定会产生感应电流
B.导体中感应电流的方向，只跟导体的运动方向有关
C.导体中感应电流的方向，只跟磁感线的方向有关
D.在电磁感应现象中，机械能转化为电能
4.如右图5所示，闭合电路的一部分导体在磁极间运动，图中小圆圈表示导体的横截面，下面说法中正确的是（）
A.图a的导线中没有感应电流
B.图b和图c的导线中电流方向相同
C.图b和图c的导线中电流方向相反
D.图a和图b的导线中电流方向相同
5.英国的物理学家法拉第首先发现了（）
A.电磁感应现象B.通电导体在磁场中受到力的作用
C.电流的磁效应D.电流的热效应
四、课堂检测
1.丹麦物理学家_____首先发现了电流能产生磁场，而英国物理学家_____则发现了磁场能产生电流。
2.闭合电路中的一部分导体在_____中做_____的运动时，导体中产生_____电流，这种现象叫做_____现象，在这一过程中，_____能转化为_____能。
3.感生电流的方向与_______方向有关，还与______的方向有关。
4.下列说法中正确的是（）
A.导线在磁场中运动就能产生感生电流
B.闭合电路的一部分导体在磁场中运动就一定能产生感生电流
C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感应线的运动，一定能产生感生电流
D.闭合线圈在磁场中做切割磁感应线的运动，一定能产生感生电流
5.下列现象中属于电磁感应现象的是（）
A.电流周围产生磁场的现象B.导体在磁场中运动的现象
C.磁场对电流产生力的作用D.闭合导体中产生感生电流的现象
五、作业：
1.下列四位科学家都对物理学的发展做出了卓越的贡献，其中发现电磁感应现象的科学家是（）
A．爱因斯坦B．法拉第C．奥斯特D．牛顿
2．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（）
A．闭合电路的一部分导体在磁场中运动，一定产生感应电流
B．导体的一部分在磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流
C．麦克风是利用电磁感应现象制成的
D．电磁铁是利用电磁感应现象制成的
3．在电磁感应现象中，能量的转化过程是（）
A．电能转化为机械能B．机械能转化为电能
C．电能转化为化学能D．化学能转化为电能
4．在电磁感应现象中，关于产生感应电流的条件下列说法正确的是（）
A．只要导体在磁场中运动
B．只要导体在磁场中做切割磁感线运动
C．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
D．闭合电路的全部导体在磁场中做切割磁感线运动
5．要改变电磁感应中感应电流的方向，以下方法正确的是（）
A.改变导体切割磁感应线的方向B．改变导体切割磁感应线的速度
C．改变导体的粗细D.改变导体所处磁场的强弱
6．英国物理学家________经过10年的不懈努力，终于发现了________现象。
这一发现进一步揭示了电和磁的联系，导致了________的发明。
7．电磁感应现象在生产、生活及科学研究中有着广泛的应用，请列举其中利用电磁感应原理工作的器具：
1________；2________。
8．在“科学探究：
怎样产生感应电流?
”的过程中，你个人的假设、实验设计、收集的信息、分析所得的结论都可能有片面性，因此在你实验过程中应注意与他人________。
9．（分层）某同学探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置如图6。
ab是一根金属棒，通过导线接在量程为3A电流表的两接线柱上，
电流表指针指零。
当把ab迅速向右运动时，并未发现电流表指针
明显偏转。
你认为最可能的原因是（）
A．感应电流太小，无法使指针明显偏转
B．铜丝太细，换用铜棒便能使指针明显偏转
C．应把ab改为向左运动
D．应把ab改为上下运动
10．（分层）如图7所示，将一根条形磁铁插入线圈时，
与之相连的灵敏电流计的指针会发生偏转。
在这个闭合电路中，
__________相当于电源，这一现象中能量的转化情况是____________。
第三节电从发电厂输送到家里
学习目标
1．知道交流发电机的简单结构、工作原理，知道产生的是交流电。
2．知道采用高压输电的目的。
３．了解高压电弧触电和跨步电压触电，提高学生的安全防范意识。
课前准备
１．复习回忆
（１）什么是电磁感应现象？
（２）电磁感应现象中产生的感应电流的方向跟 的方向和 的方向有关系。
２．预习记录
通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要记录下来：
合作探究
一、发电机原理
阅读教材第１３１页内容，完成下面的问题：
１．根据图１７－８交流发电机原理图，交流发电机的结构主要有哪几部分组成？
２．观察实验：
将交流发电机模型与电流计连接好，匀速缓慢转动发电机，观察电流计指针的偏转情况。
现象：
。
３．根据观察到的现象和教材图１７－８，回答下面的问题：
⑴线圈何时不切割磁感线，线圈中 产生感应电流（填“能”或“不能”）。
⑵线圈匀速转动到 置时产生的感应电流最大（选填“图ａ”、“图ｂ”、“图ｃ”或“图ｄ”）。
⑶线圈何时切割磁感线？
⑷（ｂ）、（ｄ）两图中，线圈ＡＢ边的电流方向一样吗？
为什么？
⑸在线圈匀速连续转动的过程中，线圈中电流的方向何时改变？
⑹在线圈匀速连续转动的过程中，没转过一周，线圈中电流的方向改变几次？
所产生的电流是交流电还是直流电？
⑺能量转化：
发电机工作时转子的 能转化为 能。
二、电能的输送
阅读教材第１３２页内容，回答下面的问题：
１．发电站发出的电能通过什么途径输送到千家万户？
２．家庭用电的电压是 Ｖ，为什么要采用几十万伏高压输送电能？
３．发电站发出的电能怎样输送到工矿、科研和生活等目的地？
４．变压器分为升压变压器和降压变压器，其工作原理都是利用了
现象。
三、高压触电及其防护
阅读教材第１３３页内容，回答下面的问题：
１．用电器为什么不能直接使用高压电呢？
２．什么是电弧触电？
什么是跨步电压触电？
３．怎样防止高压触电？
第三节电从发电厂输送到家里
一、有效预习
（1）发电机的工作原理是_________，发电机发出的_________流电，电池是_________流电。
（2）远距离输电采用_________，这样做的目的是_________。
（3）高压触电分为_________和_________，为了防止高压触电造成的人身伤害，必须_________。
二、知识点透视与针对性训练
知识点一：
发电机的结构及原理（重点）
例题：
图1
1．图1中能说明发电机工作原理的是（）
练习：
1.关于直流电动机和发电机的几种说法中，正确的是（）
A．电动机是把机械能转化为电能的装置；B.电动机是利用电磁感应原理工作的；
C．发电机是把电能转化为机械能的装置；D.发电机是利用电磁感应原理工作的；
知识点二：
远距离输电（难点）
例题：
2.从发电站到用电地区，通常都有一段相当长的距离。
要实现如此远距离的电能输送，在目前的技术水平下就要采用高电压输电，这是为了减少____________。
___________材料的出现，为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
练习：
2．如图2所示为远距离输电系统示意图，请指出：
（1）发电机的工作原理是：
__________________________________________________；
（2）该系统中，采用高压输电的好处是：
______________________________________；
（3）如果该系统中的发电厂是核电站，请在下面方框内填写电站发电过程中的能量转化情况：
知识点三：
高压触电及防护
例题：
3.高压输电线都架得很高，原因是（）
A．防止高压电弧触电B．防止跨步电压触电
C．防止阻碍交通D．减小电能损失
三、随堂基础达标练习
1.发电机工作原理：
利用现象制成。
2.发电机的能量转化是能转化为能。
3.远距离电能的输送采用，减小。
4.高压触电可分为触电和触电。
5．举世瞩目的三峡工程于2003年8月开始发电，在庞大而复杂的水电枢纽中．将水的机械能转化为电能的主要设备是（）
A．电动机B．发电机C．船闸D．升压变压器
6．平时输送电能中，为了减少电能在线路中的损耗，通常采取的办法是（）
A．加大输送电流；B．用高压输电；C．用超导体输电；D．减少输送功率.
四、课堂检测
1.在下述情况发生的过程中，电能转化为机械能的是（）
A.电动机运转B.电熨斗熨烫衣服C.发电机发电D.蓄电池向外供电
2.在大型发电机中，转子是（）
A.产生磁场的U形磁铁B.产生磁场的电磁体
C.产生感应电流的线圈D.产生磁场的磁体和产生感应电流的线圈
3.有常见的四种电压：
高压、安全电压、低压、超高压，我国某前远距离输电普遍采用的是（）A.低压B.高压C.超高压D.安全电压
4.变压器的作用是（）
A.改变功率B.改变电压C.改变电流D.改变电阻
5.触电常见的两种类型是 和 ，对于高压带电体，中学生应该采取的措施是 。
五、作业：
1．下面关于发电机作用的说法中，不正确的是（）
A．可以制造自由电荷
B．可以使闭合电路中有持续电流
C．可以使电路两端有一定的电压
D．可以将机械能转化为电能
2．在图3的四个实验装置中，能说明发电机工作原理的是（）
ABCD
3．电能输送的途径：
发电厂→（）→高压线路→降压变压器→用电单位，其中变压器的工作原理是_____________。
4．（分层）如图4所示，是发电机的工作原理图，放在水平方向磁场中的矩形线圈沿逆时针方向转动，当线圈转到甲图位置时，由于线圈ab和cd边_____磁感线，因而电路中_____.当转到乙、丁两图的位置时，由于ab切割磁感线的方向_____，因而电路中的电流方向_____，可见电路中产生的是_________（填“直流电”或“交流电”），我国电网以_____（填“直流电”或“交流电”）供电，频率为_____Hz。
5．高压输电线都架得很高，原因是（）
A．防止高压电弧触电B．防止跨步电压触电C．防止阻碍交通D．减小电能损失
6．（分层）一只鸟落在高压输电线的裸线上不会触电，是由于（）
A．鸟是绝缘体
B．鸟的生命力特别强，能耐高压
C．鸟只停止在一根电线上，两爪之间的电压很小，通过的电流很小
D．电线的电压是安全电压
7．如右图5的标志表示的意义是。
8．发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代．制造发电机所依据的主要物理知识是（）
A．磁场对电流的作用 B．磁极间的相互作用
C．电磁感应现象 D．电流周围存在着磁场
9．（分层）．阅读短文，回答问题
从无意中的觉察到伟大的发现
1822年，法拉第想到：
既然电流可以产生磁，那么，反过来，磁能否产生电流呢？
他决心去探索“磁生电”的途径，并对这个问题进行了长期艰苦的探索．1831年的一天，他做的实验再次失败，他依然想不出个所以然，只好动手收拾器材，就在他从线圈中收起一根磁铁时，无意间发现和线圈相连的电流计上的指针摇动了一下；于是他抓住这一机会深究下去，终于
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