沪科版物理九年第十八章《电从哪里来》word学案.docx

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沪科版物理九年第十八章《电从哪里来》word学案

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第十八章电从哪里来第一节　电能的产生

学习目标

1、了解电能的各种来源与应用

2、初步了解电池及电池的结构、性能、种类及使用注意事项，知道废旧电池的处理方法。

3、初步了解发电机及其分类，知道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。

4、自己制造出水果电池，并能搜集有关水果电池的信息。

学习重、难点

（1）常见干电池、蓄电池、太阳电池和燃料电池的能量转化特征和对环境的影响；

（2）各种发电方式中有关能量转化过程、影响可持续发展的因素，以及是否存在环境污染隐患等内容。

常见干电池的的结构及性能。

自主学习

1、你见过的电池有哪些？

请列举出来。

。

2、你见过的这些电池的构造由哪几部分组成，它们有何用途？

请结合课本P112第一段—P115第1、2段自学完成下列习题，完成后小组内交流，提出小组问题。

①干电池主要由、和组成，根据所用材料的不同，干电池分为锌锰电池、镍镉电池、锂电池、银锌电池等。

②我国常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压都是

③大多数电池是的，电能耗尽即废弃。

但镍镉电池和镍氢电池中也有可以反复多次充电使用的。

④干电池使用方便，但现在多数干电池内因为含、等元素，随便丢弃会污染环境，破坏生态，所以，废弃的干电池要。

⑤无论何种干电池都不能投入火中燃烧，也不要随便，废旧电池应。

⑥常见的蓄电池的极板是铅制的，电解质溶液是硫酸。

一个铅蓄电池的电压是，使用时常将若干个蓄电池使用，如汽车上的蓄电池是用6个蓄电池串联的，学校实验室用的蓄电池是由3个蓄电池串联的。

⑦太阳能电池用半导体硅和金属导体制成，当太阳光照射到电池上时，在正、负两极之间就形成了。

⑧太阳能电池可以做得比较小巧，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的主要电源之一。

⑨燃料电池是通过反应产生能的装置。

燃料电池的效率极高，它、等作燃料，可以减少的排放量，有利于环境保护。

3、实验探究：

制作水果电池，分别取不同种类的水果进行实验，然后比较哪种电池产生的电压高，并思考这个水果电池能使小灯泡发光吗？

友情提示：

废旧电池对环境的危害：

主要集中在其中所含的少量重金属上，如铅、汞、镉等；还表现在其中所含的有害化学物质上。

4、新型的发电方式有哪些？

它们之间的能量转化过程是怎样的？

请看课本P115第三段----P117最后一段，独立自学并完成下列各题。

完成后小组交流讨论。

（1）火力发电

⑴火力发电的能量转化过程是：

→→→。

⑵火力发电大量利用性能源，而且会产生大量的、和等，污染环境，对生态环境产生不利的影响。

（2）水力发电

⑴水力发电的能量转化过程是：

→→→。

⑵水力发电对环境（有、无）污染，受和的影响。

（3）核能发电

⑴核能发电的能量转化过程是：

→→→。

⑵核电站运行时会节省，而且不会对和造成污染，是一种比较的能源。

⑶秦山核电站是我国第一座核电站，到本世纪初装机总容量将达到。

小组合作

第一小组1、下列装置中不是电源的是（）

A．干电池B．蓄电池C．发电机D．电动机

2、使用电池时，决不允许用导线直接把两极连接起来，这主要是因为（）

A．电路中的电流过大损坏电池B．电流中的电流过小损坏电池C．用电器无法工作D．有触电危险

第二小组3、下列说法中正确的是（）

A．蓄电池的主要有点是体积小，容量大B．氧化银电池能够把太阳能电池转化为电能

C．干电池可以反复充电，反复使用D．蓄电池是一种可以多次使用的电源

4、下列机器，属于机械能转化为电能的是（）

A．水轮发电机B．电动机C．电力机车D．干电池

第三小组1、下列关于电池使用说法不正确的是（）

A．不同型号的电池性能不同，不要把不同型号的电池混合使用；但可以新旧电池可以混合使用

B．废电池应分类投入回收箱内

C．不能把电池投入水中，也不能投入火中燃烧D．不要随便将电池拆开

2、关于电源，下列说法中错误的是（）

A．电源是把其他形式的能转化为电能的装置B．电源是提供电压的装置

C．电源的作用是电源内部使正、负电荷分开D．电源是产生电荷的装置

第四小组3、一节干电池的电压是_______V，一个铅蓄电池的电压是______V.

4、燃料电池是通过______产生电能的装置，他具有_______、_________等优点。

第五小组1．为改善驻守在南沙某岛边防战士的工作、生活条件，在岛上安装了太阳能电池板，白天，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上，蓄电池给探照灯供电，这样白天和晚上的能量转化形式是（）

A．白天：

太阳能→内能→电能B．白天：

太阳能→电能→化学能

C．晚上：

化学能→电能→太阳能D．晚上：

化学能→电能→化学能

第六小组

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，所以废干电池应该集中分类处理

2．关于电源，下列说法错误的是：

[]

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

第七小组1．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

2．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

3．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

4右图是一节普通干电池，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”）。

第八小组5．

（1）目前常见的发电方式中有火力发电、水力发电和核能发电等，请从中选出一种，分析其能量转化过程，完成下列空白。

发电方式

能量转化过程:

能转化为能转化为能转化为能。

（只填能量的形式）

（2）目前正在研究的发电方法有。

、。

课堂展示

课后延伸

学后反思

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第二节　科学探究：

怎样产生感应电流

学习目标

1、知识与技能知道电磁感应现象及产生感应电流的条件。

知道在电磁感应现象中，机械能转化为电能。

会进行相关的探究活动，培养探究技能。

2、过程与方法通过观察、思考能够提出问题、发现问题。

通过实验探究，知道导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。

利用对比的方法区分磁生电和电生磁。

3、情感、态度与价值观经历科学探究中的交流与合作过程，培养学生的合作意识和能力，培养探讨问题的兴趣习惯，善于相互学习，取长补短。

实验探究

1、观察与猜想

a、摇动发电机小灯泡就发光，不摇动发电机小灯泡就不发光。

猜想：

_________________________________________________。

b.发电机转的快小灯泡就亮，发电机转的慢小灯泡就不太亮。

猜想：

________________________________________________。

c.你还有何观察和猜想？

我的观察：

____________________________________________。

我的猜想：

_____________________________________________。

２、你将怎样去验证，你的结论是什么？

a、怎样做能产生感应电流？

结论：

________________________________________________。

b.　感应电流的方向与什么有关？

结论：

________________________________________________。

c.　感应电流的大小可能与什么有关？

结论：

________________________________________________。

1、电磁感应现象：

闭合电路中的一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

2、感应电流：

电磁感应中产生的电流称为感应电流

3、产生感应电流的条件：

（1）导体必须是闭合电路的一部分

（2）导体必须做切割磁感线运动

4、影响感应电流方向的因素：

（1）、磁场方向。

（2）导体运动方向。

5在电磁感应现象中是机械能转化为电能

6、电磁感应现象的应用：

发电机、动圈式话筒、变压器等。

注意：

１、“闭合电路的一部分导体”，这句话包含两层意思：

（１）导体所在的电路应是一个通路，不能是一个断路。

（２）要有“一部分导体”做切割磁感线运动，不是“整个电路”去做切割磁感线运动。

也就是说：

切割磁感线的导体一定是闭合电路的一部分。

２、“做切割磁感线运动”还要注意两个方面：

（１）所谓“切割磁感线”类似于切菜，垂直地切割或斜着切割都可以。

这就是说，导体的运动方向一定与磁感线成一定的角度，而不是与磁感线平行，与磁感线平行无法切割，也不叫切割。

（２）“切割磁感线运动”指的是导体与磁场的相对运动。

磁场不运动，导体运动时，导体能切割磁感受线；导体不动，磁场运动，导体也能切割磁感受线，同样能产生感应电流。

３、理解“产生感应电流的条件”还要注意三点（１）必须是导体正在做切割磁感线运动。

如果某部分导体虽然做过切割磁感线运动，但现在处于静止状态，那么该电路中了不会有感应电流。

（２）必须是一部分导体做切割磁感线运动，如果闭合电路的全部都在磁场中做切割磁感线运动时，导体一般不会有感应电流产生。

如右图所示，闭合电路abcd全部在垂直纸面的磁场中，以速度v向右运动，虽然导体在做切割磁感线运动，但ab和cd在磁场中所处的情况相同，且运动方向一致，

两边产生的感应电流互相抵消，闭合电路abcd中仍不会有感应电流。

（3）电路必须是闭合的，如果不闭合，即使是一部分导体做切割磁感线运动，也不会产生感应电流，只是在导体两端产生感应电压。

交流与合作

a、如果导体运动的方向与磁感线的夹角是锐角，导体中也能产生电流吗？

b.如果导体不动，移动Ｕ形磁铁，导体中也能产生感应电流吗？

c.导体在磁场中产生的电流大小至少与哪几个因素有关？

d.电磁感应现象过程中能量是如何转化的？

小组合作

第一小组1、如右图所示，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。

1．2005年是世界物理年。

下列四位科学家都对物理学的发展做出了卓越的贡献，其中首先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

第二小组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

2．下列四幅图中，哪幅图是表示研究电磁感应现象的[]

第三小组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

5．（2004年桂林）如图所示是研究感应电流方向与哪些因素有关的实验示意图。

比较甲、乙两图可知感应电流方向与____________有关；比较甲、丙两图可知感应电流方向与____________有关。

第四小组13．（2005济南市）如图所示，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____________________。

14．（2005年盐城）微型电扇的内部构造如图所示。

在完好的微型电扇的插头处接一只发光二极管，用手旋转叶片，将发现二极管发光，这说明；微型电扇接入电路中能转动，其工作原理是。

3．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原理制成的

4．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

第五小组5、如右图所示，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

第六小组6、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

2．（2005梅州市）如图所示装置是用来演示　　　　实验的，该实验中　　　　能转化成______能。

第七小组7．如图甲、乙所示，闭合电路的一部导体a、b在磁场中沿箭头所示方向运动，甲图导体a中感应电流产生，乙图导体b中感应电流产生（填“有”或“没有”）。

第八小组11．图中甲图的a是闭合电路的导体在磁场中的横截面，⊙表示导体按箭头运动时产生的感应电流方向.根据甲图的情况标出乙、丙中○内的感应电流方向.

课堂展示

课后延伸8．某同学探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置如图。

ab是一根直铜丝，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

3．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。

1．在电磁感应现象中，关于产生感应电流的条件下面说法正确的是[]

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

4．（2005年芜湖市）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

5．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　　　。

学后反思

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第三节　电从发电厂输送到家里

学习目标

知识与技能1、知道交流发电机的原理。

2、了解采用高压输电，可以减少电能在输电线路的损失，提高电能的输送效率。

3、了解高压触电的方式及其防护。

过程和方法1、通过观察，体验感悟发电机的工作原理。

2、尝试应用已有的科学知识，获得初步分析慨括的能力。

情感、态度与价值观具有对科学的求知欲，初步建立将科学技术应用于实际的意义。

学习重难点交流发电机的结构和原理和高压输电可以减少电能在输电线路的损失。

分析交流发电机发电的工作原理。

自主学习

1、发电机、变压器等电器设备是根据的原理制成的。

2、发电机工作时把转子的能转化为能。

3、通常，家庭用电的电压是V，而高压输电线路上的电压通常都有伏。

4、发电机发出的交流电通常有几千伏到几万伏，在发电厂内先用升压器把电压升至十万伏后再送到交流电网上，通过架空高压输电线送到变电站进行降压，降至10kV后送到工矿、科研等目的地，再用变压器降至伏，供家庭使用。

5、高压触电的方式有两种：

一是；二是。

当高压带电体与人、动物和建筑物等距离较近时会发生放电现象，使人和动物触电，这种触电方式称为。

所以高压输电线要架很高，防止人和动物触电。

（二）合作共建

知识点一：

交流发电机的主要构造及工作原理

教师演示：

将交流发电机模型接在教学用电流表两端，以较慢的速度匀速摇动把手，让学生观察线圈转动方向和电流表指针偏转方向的关系。

在教师的指导下得出，产生电流的大小和方向都在发生周期性的变化，这种大小和方向都在发生周期性变化的电流叫交流电。

问题一：

为什么交流发电机发出的是交流电？

出示交流发电机挂图（或阅读课文121页图17—19交流发电机原理图）和交流发电机模型，引导学生观察、交流、讨论：

1、交流发电机的主要构造有哪些？

2、线圈何时切割磁感线？

3、线圈中的电流方向何时改变？

4、线圈转动一周线圈中的电流方向改变几次？

指导：

线圈AB、CD边什么情况下作切割磁感线，流过线圈AB、CD边的电流方向如何，流出线圈的电流沿什么方向流过电流表，什么情况下没有作切割磁感线，线圈中没有感应电流。

小结：

1、交流发电机的主要构造有：

转子（线圈）、定子（磁极）、铜环、电刷。

2、线圈AB、CD边上下运动时切割磁感线；3、在竖直位置时电流方向发生改变；

4、线圈转动一周线圈中的电流方向改变2次。

发电机是利用电磁感应现象制成的，工作时把转子的机械能转化为电能。

练习：

学生练习，师指导学生展示答案

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、如图所示，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。

知识点二：

电能的输送

问题二：

三峡电站建成后年发电量将达到1820万千瓦，那么如何把这么多的电能输送出去呢？

让学生看课文122页及图17—20和图17—21并思考：

（1）远距离用什么方式输送电能？

（2）怎样实现高压输电？

（3）采用高压输电有什么好处？

（4）我国高压输电采用的电压有几种？

小结：

（1）远距离采用高压输电；

（2）输送电能的过程：

发电厂

升压变压器

高压线路

降压变压器

工厂或居民用电。

（3）采用高压输电可以减少电能在输送线路上的损失。

（4）我国远距离送电采用的电压有110kV、220kV和330kV，少数地区采用500kV的超高压送电。

练习：

1、关于变压器的作用,下列说法中正确的是（）A.只能把交流电的电压升高

B.只能把交流电的电压降低C.既能把直流电的电压升高,也能把直流电的电压降低

D.既能把交流电的电压升高,也能把交流电的电压降低

2、远距离输电采用高压电,这是为了（）A.增大输电线上的电流;B.节省输电线所用的材料

C.减少输电线上电能的损耗D.满足用电器对电压的需求

知识点三：

高压触电及其防护

问题三：

发电厂发出的电目的是给用户使用，电厂用高压输电，而用电器为什么不用高压电呢？

引导学生分析高电压的绝缘防护要求很高，直接供给家用电器是十分不安全的。

出示高压电弧触电挂图，当人和动物靠近高压设施时，人和动物与高压带电体之间就可能出现电弧而被击中，这种现象叫电弧触电。

出示跨步电压触电挂图，介绍跨步电压的伤害，高压电线落到地上，在地面上以落地点为中心的区域内会形成很高的电压，使人发生跨步电压触电。

让学生慨括两种形式的高压触电的防护错施：

不靠近高压带电体。

练习：

1、当你发现由于不小心靠近了高压线断头落地处,为保证不发生跨步电压触电,应该采取的方法是_______________。

（三）知能应用

例题1：

如右图的标志表示的意义是。

分析：

高压危险，请勿靠近。

例题2：

世界上第一座海洋温差试验电站在夏威夷建成，发电功率为50kW，若该电站以1000V的电压将电能输送出去，若输电导线的总电阻为10Ω，则输电线上损失的功率为多大？

若要减少输电线上电能损失，你认为可以采用哪些方法？

为什么。

分析：

输电导线电流：

I=P/U=50kW/1000V=50A

输电线上损失的功率（即产生的热功率）：

P损=I2R=（50A）2×10Ω=25kW

①采用高压输电。

提高电压，当输出功率一定时，由P=UI可知，输电导线上的电流减小；再由焦耳定律Q=I2Rt可知，在电阻和时间一定时，可减少电热的产生。

②采用超导体材料。

超导体的电阻为零，由焦耳定律可知产生的电热为零。

小组合作

第一小组1．如图所示是模型，它是利用____________原理工作的，是将_________能转化成__________能。

手摇发电机产生电流的________和_______随时间作周期性变化，这种电流叫做交流电，家庭电路使用的电流是________电（填“直流电”或“交流电”）。

第二小组2．远距离输电应采用　　　　，因为这样可以减小电能在　　　　上的损失。

7．一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

第三小组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_____________。

11．（2005年苏州市）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

第四小组4．高压触电常见的两种类型是　　　　和　　　　，对于高压带电体，我们应当采取的措施是_________________________。

6．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

第五小组5．一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

5．根据焦耳定律，电流通过导线要_______，由于远距离输送电能，导线较长，因此导线电阻_______，所以导线上由于_______损失的电能较大。

由Q=I2Rt可知，若电流减小为原来的1/n，则在相同的时间内产生的热量减小为原来的_______，可见______是减少电能损失的有效办法。

第六小组2、关于交流发电机和直流电动机线圈内的电流，下列说法正确的是（）

A．交流发电机线圈内的电流是交流，直流电动机线圈内的