九年级物理全册 第十八章 第一节 电能的产生课件 (新版)沪科版

1、第十八章电从哪里来 第一节电能的产生 【体验体验】水果电池水果电池 活动活动: :准备一个苹果准备一个苹果, ,一个电压表一个电压表, ,两根导线两根导线, ,一个铜片和一个锌一个铜片和一个锌 片。片。 如图如图, ,将铜片和锌片插入苹果中将铜片和锌片插入苹果中, ,将两根导线的一端分别接在铜将两根导线的一端分别接在铜 片和锌片上片和锌片上, ,另一端分别接在电压表正负接线柱上。另一端分别接在电压表正负接线柱上。 (1)(1)电压表电压表( (选填选填“有有”或或“没有没有”) )示数。示数。 (2)(2)该实验中存在的能量转化是该实验中存在的能量转化是能转化为能转化为能。能。 (3)(3)该

2、实验中苹果该实验中苹果( (选填选填“可以可以”或或“不可以不可以”) )用西用西 红柿代替。红柿代替。 提示提示: :(1)(1)有有(2)(2)化学电化学电(3)(3)可以可以 1.1.电池有哪些种类电池有哪些种类? ?各有什么优缺点各有什么优缺点? ? 2.2.常见的发电方式有哪些常见的发电方式有哪些? ?能量是如何转化的能量是如何转化的? ? 探究探究1 1 电池电池 结合结合“体验体验”, ,思考以下问题思考以下问题: : 1.1.化学电池是把化学电池是把能转化为能转化为能的装置能的装置, ,主要由主要由 、和和组成。组成。 提示提示: :化学电池是把化学能转化为电能的装置化学电池是

3、把化学能转化为电能的装置, ,负极为用锌做的负极为用锌做的 圆筒圆筒, ,做成筒状的目的是用来储存电解液等化学药品。正极是做成筒状的目的是用来储存电解液等化学药品。正极是 一根碳棒一根碳棒, ,它的周围被二氧化锰、碳粉和氯化铵的混合剂所包它的周围被二氧化锰、碳粉和氯化铵的混合剂所包 围围, ,总称为总称为“碳包碳包”。碳包和锌筒之间填充着氯化铵、氯化锌。碳包和锌筒之间填充着氯化铵、氯化锌 的水溶液和淀粉等组成的糊状物的水溶液和淀粉等组成的糊状物, ,称为电糊。电池口上用沥青、称为电糊。电池口上用沥青、 松香等配成的封口剂封牢。松香等配成的封口剂封牢。 参考答案参考答案: :化学电正极负极电解质

4、化学电正极负极电解质 2.2.直流电和交流电的区别是什么直流电和交流电的区别是什么? ?化学电池提供的是化学电池提供的是电。电。 参考答案参考答案: :直流电的大小和方向都不随时间变化直流电的大小和方向都不随时间变化, ,交流电的大小交流电的大小 和方向随时间做周期性变化。直流和方向随时间做周期性变化。直流 3.3.我们常用的一节干电池的电压是我们常用的一节干电池的电压是V V。一个蓄电池的。一个蓄电池的 电压是电压是V V。 参考答案参考答案: :1.51.52 2 4.4.太阳能电池是将太阳能电池是将能转化为能转化为能的装置。一般能的装置。一般 用用和和制成。制成。 参考答案参考答案: :

5、太阳电半导体硅金属导体太阳电半导体硅金属导体 5.5.不同种类的电池有哪些优点和缺点不同种类的电池有哪些优点和缺点? ?填写表格。填写表格。 提示提示: :每种电池都有各自的优点和缺点每种电池都有各自的优点和缺点, ,在生产生活中要根据实在生产生活中要根据实 际情况进行选择际情况进行选择, ,科技含量的高低、效率的高低并不是选择电科技含量的高低、效率的高低并不是选择电 池的唯一标准。池的唯一标准。 种类种类优点优点缺点缺点 干电池干电池_ 蓄电池蓄电池_ _ _ 太阳能电池太阳能电池_ 参考答案参考答案: : 种类种类优点优点缺点缺点 干电池干电池使用方便使用方便处理不当处理不当, ,污染较重

6、污染较重 蓄电池蓄电池 电流较大、电压稳电流较大、电压稳 定定 体积较大、处理不当体积较大、处理不当, , 污染较重污染较重 太阳能电太阳能电 池池 取之不尽、没有污取之不尽、没有污 染染 受天气限制受天气限制 探究探究2 2 发电机发电机 1.1.分析各种发电方式及其能量转化分析各种发电方式及其能量转化 发电方式发电方式能量来源能量来源能量转化过程能量转化过程 火力发电火力发电_ 燃料的化学能燃料的化学能 水和水蒸气的水和水蒸气的 _ 发电机转子的发电机转子的 _ 电能电能 水力发电水力发电_ 水的机械能水的机械能 水轮机的水轮机的 _ 发电机转子的机械能发电机转子的机械能 电能电能 核能发

7、电核能发电 _ _ _ 核能核能 水和蒸汽的水和蒸汽的_ 发电发电 机转子的机转子的_ 电能电能 提示提示: :火力发电是通过燃烧煤、石油等燃料火力发电是通过燃烧煤、石油等燃料, ,将燃料中存在的化将燃料中存在的化 学能转化为高温高压蒸汽的内能释放出来学能转化为高温高压蒸汽的内能释放出来, ,通过热机将内能转通过热机将内能转 化为机械能化为机械能, ,再通过发电机将机械能转化为电能再通过发电机将机械能转化为电能; ;水力发电是利水力发电是利 用水的机械能转移给发电机用水的机械能转移给发电机, ,发电机再将机械能转化为电能发电机再将机械能转化为电能; ;核核 能发电是利用铀原子核裂变时产生的能量

8、来加热水能发电是利用铀原子核裂变时产生的能量来加热水, ,用水所产用水所产 生的蒸汽作为动力生的蒸汽作为动力, ,推动蒸汽涡轮机转动推动蒸汽涡轮机转动, ,从而带动发电机发电从而带动发电机发电 的。的。 参考答案参考答案: : 发电方式发电方式能量来源能量来源能量转化过程能量转化过程 火力发电火力发电煤、石油煤、石油 燃料的化学能燃料的化学能 水和水蒸气的水和水蒸气的内内 能能 发电机转子的发电机转子的机械能机械能 电能电能 水力发电水力发电水水 水的机械能水的机械能 水轮机的水轮机的机械能机械能 发电机转子的机械能发电机转子的机械能 电能电能 核能发电核能发电 铀原子铀原子 核裂变核裂变 核

9、能核能 水和蒸汽的水和蒸汽的内能内能 发电机发电机 转子的转子的机械能机械能 电能电能 2.2.从可持续发展和环境保护的角度来看从可持续发展和环境保护的角度来看, ,它们有哪些优点和缺它们有哪些优点和缺 点点? ? 发电方式发电方式优点优点缺点缺点 火力发电火力发电 水力发电水力发电 核能发电核能发电 提示提示: :火力发电需要消耗大量的能源火力发电需要消耗大量的能源, ,并且造成了较为严重的环并且造成了较为严重的环 境污染境污染, ,但建设周期短、不需要较高的技术和设备但建设周期短、不需要较高的技术和设备, ,投资小投资小; ;水水 力发电不会对环境造成污染力发电不会对环境造成污染, ,但其

10、对地域有严格要求但其对地域有严格要求; ;核电是高核电是高 效能源效能源, ,消耗资源少消耗资源少, ,但投资大但投资大, ,建设周期长建设周期长, ,需要较高的技术和需要较高的技术和 设备设备, ,要解决好核辐射、废料处理以及选址问题。要解决好核辐射、废料处理以及选址问题。 参考答案参考答案: : 发电方式发电方式优点优点缺点缺点 火力发电火力发电就地取材、设备简单就地取材、设备简单 燃料不可再生、污燃料不可再生、污 染环境、效率较低染环境、效率较低 水力发电水力发电 对自然资源的综合利用、对自然资源的综合利用、 无污染无污染 受地域限制受地域限制 核能发电核能发电 用料省、运输方便、比用料

11、省、运输方便、比 较清洁较清洁 技术含量高、处理技术含量高、处理 不当会有核污染不当会有核污染 一、电池一、电池 1.1.定义定义: :把其他形式的能转化为把其他形式的能转化为_的装置。的装置。 2.2.特点特点: :提供提供_电。电。 3.3.种类种类: :化学电池和太阳能电池化学电池和太阳能电池 (1)(1)化学电池化学电池: :把把_能转化为能转化为_能的装置。能的装置。 (2)(2)太阳能电池太阳能电池: :将将_能转化为能转化为_能的装置。能的装置。 电能电能 直流直流 化学化学 电电 太阳太阳电电 二、发电机二、发电机 1.1.定义定义: :把把_的能转化为的能转化为_的装置。的装

12、置。 2.2.分类分类: :常见的发电方式常见的发电方式 发电方式发电方式火力发电火力发电水力发电水力发电核能发电核能发电 能量转化能量转化 _转化转化 为为 电能电能 _转转 化化 为电能为电能 _转化为电转化为电 能能 特点特点 耗能耗能_,_,较严较严 重的环境污染重的环境污染 _污染污染, ,受受 地域限制地域限制 处理不当会发生处理不当会发生 _污染污染 其他形式其他形式电能电能 化学能化学能 机械能机械能 核能核能 大大无无 核核 【拓展延伸拓展延伸】干电池的工作原理干电池的工作原理 干电池工作时干电池工作时, ,锌和氯化铵发生反应锌和氯化铵发生反应, ,产生氢气产生氢气, ,附着

13、在碳棒上附着在碳棒上 面。由于氢的电阻很大面。由于氢的电阻很大, ,电池工作时电池工作时, ,在电极附近产生相当大的在电极附近产生相当大的 电压降电压降, ,使路端电压降低使路端电压降低( (这种现象称作这种现象称作“极化极化”) )。所以在干。所以在干 电池中加入二氧化锰作为电池中加入二氧化锰作为“退极化剂退极化剂”。二氧化锰是不良导体。二氧化锰是不良导体, , 如果用得太多如果用得太多, ,电池的内电阻就要增大电池的内电阻就要增大, ,用得太少用得太少, ,退极化作用退极化作用 太慢。为了解决这个问题太慢。为了解决这个问题, ,通常就加入一些导电本领较好的碳通常就加入一些导电本领较好的碳

14、粉粉, ,它的作用主要是导电它的作用主要是导电, ,其次是吸收反应过程中生成的部分气其次是吸收反应过程中生成的部分气 体。体。 考点考点 电池及能量转化电池及能量转化 【典例典例如图所示是德州开发区使用的如图所示是德州开发区使用的“风光互补风光互补”景观照明灯。景观照明灯。 它它“头顶头顶”小风扇小风扇,“,“肩扛肩扛”光电池板光电池板,“,“腰挎腰挎”照明灯照明灯,“,“脚踩脚踩” 蓄电池。下列解释合理的是蓄电池。下列解释合理的是( () ) A.A.光电池板是将电能转化为光能光电池板是将电能转化为光能 B.B.照明灯是将内能转化为电能照明灯是将内能转化为电能 C.C.小风扇利用风力发电小风

15、扇利用风力发电, ,将机械能转化将机械能转化 为电能为电能 D.D.蓄电池夜晚放电蓄电池夜晚放电, ,将电能转化为化学能将电能转化为化学能 【思路导引思路导引】分析本题的两个关键点分析本题的两个关键点: : 关键点关键点1:1:发电机将其他形式的能转化为电能。发电机将其他形式的能转化为电能。 关键点关键点2:2:用电器将电能转化为其他形式的能。用电器将电能转化为其他形式的能。 【精讲精析精讲精析】选选C C。本题考查太阳能和风能路灯的能量转化。本题考查太阳能和风能路灯的能量转化。 “肩扛肩扛”光电池板光电池板, ,是靠光能发电是靠光能发电, ,是将光能转化为电能是将光能转化为电能,A,A错错

16、误误;“;“腰挎腰挎”照明灯照明灯, ,是消耗电能是消耗电能, ,是将电能转化为光能是将电能转化为光能,B,B错错 误误;“;“头顶头顶”小风扇小风扇, ,小风扇利用风力发电小风扇利用风力发电, ,是将风能是将风能( (机械能机械能) ) 转化为电能转化为电能,C,C正确正确;“;“脚踩脚踩”蓄电池蓄电池, ,是储存电能是储存电能, ,将电能转化将电能转化 为化学能储存在蓄电池内部为化学能储存在蓄电池内部, ,当夜晚放电时当夜晚放电时, ,化学能转化为光化学能转化为光 能能,D,D错误。错误。 【方法归纳方法归纳】电池与发电机的异同点电池与发电机的异同点 (1)(1)能量来源不同能量来源不同:

17、 :不同的电池不同的电池, ,不同的发电方式不同的发电方式, ,能量来源不同。能量来源不同。 (2)(2)能量转化相同能量转化相同: :各种电池、各种发电方式都是对外供电各种电池、各种发电方式都是对外供电, ,提提 供电能供电能, ,它们都是将其他形式的能最终转化为电能。它们都是将其他形式的能最终转化为电能。 1 1市场上有一种装有太阳能电风扇的帽子市场上有一种装有太阳能电风扇的帽子, ,如图所示如图所示, ,阳光照射太阳光照射太 阳能电池板阳能电池板, ,扇叶快速转动扇叶快速转动, ,能在炎热的夏季给人带来一丝凉意。能在炎热的夏季给人带来一丝凉意。 该装置的能量转化情况是该装置的能量转化情况

18、是( () ) A.A.机械能机械能太阳能太阳能电能电能 B.B.太阳能太阳能机械能机械能电能电能 C.C.电能电能太阳能太阳能机械能机械能 D.D.太阳能太阳能电能电能机械能机械能 【解析解析】选选D D。本题考查能量的转化。阳光照射太阳能电池板。本题考查能量的转化。阳光照射太阳能电池板, , 太阳能转化为了电能太阳能转化为了电能, ,扇叶快速转动扇叶快速转动, ,电能转化为了机械能。故电能转化为了机械能。故 应选应选D D。 2.2.据悉据悉, ,到到20202020年我国将建立自己的空间站年我国将建立自己的空间站“天宫一号天宫一号”。关。关 于空间站所使用的供电装置于空间站所使用的供电装

19、置, ,你认为最可行的是你认为最可行的是( () ) A.A.太阳能电池太阳能电池 B.B.化学蓄电池化学蓄电池 C.C.柴油发电机柴油发电机 D.D.风力发电机风力发电机 【解析解析】选选A A。本题考查各种电源。可以从各电源的工作原理。本题考查各种电源。可以从各电源的工作原理 及特点上进行分析及特点上进行分析, ,选择最可行的电源。太阳能电池可以做得选择最可行的电源。太阳能电池可以做得 比较小巧比较小巧, ,并且太阳能取之不尽并且太阳能取之不尽, ,没有污染没有污染, ,所以太阳能电池要所以太阳能电池要 比化学蓄电池和柴油发电机优越得多。因为在太空中没有空气比化学蓄电池和柴油发电机优越得多

20、。因为在太空中没有空气, , 不会产生风不会产生风, ,所以风力发电机就没有用武之地了。所以风力发电机就没有用武之地了。 3.3.截至目前截至目前, ,中国第一大地热发电站西藏羊八井地热发电站已中国第一大地热发电站西藏羊八井地热发电站已 累计发电超过累计发电超过2424亿千瓦时。分析如图亿千瓦时。分析如图, ,地下井地下井汽轮机汽轮机发电发电 机机, ,其能量转化过程是其能量转化过程是: :内能内能能能能。能。 【解析解析】本题考查能量的转化。地热发电站发电时本题考查能量的转化。地热发电站发电时, ,先利用地先利用地 下井获得地热将水加热成水蒸气下井获得地热将水加热成水蒸气, ,水蒸气膨胀推动

21、活塞水蒸气膨胀推动活塞, ,使汽轮使汽轮 机转动工作机转动工作, ,将水蒸气的内能转化为机械能将水蒸气的内能转化为机械能, ,汽轮机带动发电机汽轮机带动发电机 工作工作, ,将机械能转化为电能将机械能转化为电能; ;所以整个过程能量的转化是所以整个过程能量的转化是: :内能内能 机械能机械能电能。电能。 答案答案: :机械电机械电 4.4.在我省高速公路上安装有太阳能视频监控系统在我省高速公路上安装有太阳能视频监控系统, ,如图所示。如图所示。 晴天晴天, ,电池板将太阳能转化为电能电池板将太阳能转化为电能, ,并向蓄电池充电并向蓄电池充电, ,将电能转化为将电能转化为 能储存起来。能储存起来

22、。 【解析解析】本题考查能量的转化。向蓄电本题考查能量的转化。向蓄电 池充电的过程主要是电能转化为化学能。池充电的过程主要是电能转化为化学能。 答案答案: :化学化学 5.5.一种向自行车车灯供电的小发电机上端有一个摩擦小轮一种向自行车车灯供电的小发电机上端有一个摩擦小轮, ,小小 轮与自行车后车轮的边缘接触轮与自行车后车轮的边缘接触, ,如图所示。当车轮转动时如图所示。当车轮转动时, ,因因 力作用而带动小轮转动力作用而带动小轮转动, ,从而为发电机提供动力。发从而为发电机提供动力。发 电机运转时电机运转时, ,将将能转化为电能。能转化为电能。 【解析解析】本题考查能量的转化。带动小轮转动的

23、是摩擦力本题考查能量的转化。带动小轮转动的是摩擦力, ,能能 量是由机械能转化来的。量是由机械能转化来的。 答案答案: :摩擦机械摩擦机械 6.6.请仔细阅读下文请仔细阅读下文, ,并回答文后问题。并回答文后问题。 垃圾发电垃圾发电 填埋是目前全球垃圾处理的主要方式填埋是目前全球垃圾处理的主要方式, ,传统的垃圾处理方传统的垃圾处理方 式是将垃圾集中填埋式是将垃圾集中填埋, ,让其自行发酵。在发酵过程中会产生二让其自行发酵。在发酵过程中会产生二 氧化碳和甲烷等废气氧化碳和甲烷等废气, ,易造成常规污染易造成常规污染, ,还可能带来温室效应还可能带来温室效应, , 甚至有爆炸的危险。甚至有爆炸的危险。 福州市红庙岭垃圾填埋气发电厂将垃圾填埋后福州市红庙岭垃圾填埋气发电厂将垃圾填埋后, ,采用科学采用科学 方法使其发酵方法使其发酵, ,并把产生的填埋气收集起来用于发电。因此并把产生的填埋气收集起来用于发电。因此, ,垃垃 圾填埋气和太阳能、风能一样圾填埋气和太阳能、风能一样, ,是一种可再生能源是一种可再生能源, ,不仅解决了不仅解决了 垃圾填埋场安全和污染问题垃圾填埋场安全和污染问题, ,也可产生显著的经济效益也可产生显著的经济效益, ,同时减同时减 少温室气体的排放。少温室气体的排放。 目前目前, ,本市垃圾填埋气发电厂和前期投产的垃圾焚烧发电