25春沪科版九年级下册物理教学设计 第十八章 第一节 电能的产生

第一节电能的产生

教学目标

知识目标1.了解常见电池的结构、性能及注意事项、能量转化。2.了解各种发电方式中的能量转化。能力目标通过观察实物知道干电池的电压是1.5V,蓄电池的电压是2V。素养目标通过本节课的学习,提高学生的环境保护意识。

教学重难点

教学重点1.常见干电池、蓄电池、太阳能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。教学难点常见干电池的结构及性能。

教学过程

一、新课导入夜晚明亮的街灯、音箱中播放悠扬的音乐、实验室里的激光电筒,你是否想到这些现象都与电有关,那么你知道电能是从哪里来的吗?二、教学步骤探究点1电池[阅读课本]P157“电池是一种……电流呈正弦曲线变化。”[思考]电池提供的是直流电,你能说说直流电和交流电的不同吗?[提示]直流电的大小和方向不随时间变化,交流电的大小和方向随时间做周期性变化。[思考]你见过的干电池有哪些呢?能列举几个例子吗?[提示]手电筒里面的电池,收音机里面的电池,玩具电动车里面的电池,钟表里面的电池等。[思考]生活中不同种类的电池作用相同吗?[提示]电池是把其他形式的能量转化为电能的装置。[阅读课本]P157~159“化学电池……都有广泛的应用。”[思考]我们常见的锌锰干电池、镍镉电池、锂电池、银锌电池等,是根据什么分类的呢?[提示]制作这些电池的材料不同,电池的名称也与所采用的材料有关。[思考]这些电池可以多次使用吗?[提示]大多数电池的使用是一次性的,我们称之为原电池,如锌锰干电池;有些电池可以反复充电使用,我们称之为蓄电池或二次电池,如锂电池。[思考]你了解锌锰干电池的组成吗?[提示]仔细观察“图18-3锌锰干电池”,注意碳棒是电池的正极,锌筒是电池的负极。[思考]生活中我们常见到型号不同的干电池,如5号电池、7号电池等,它们提供的电压相同吗?[提示]干电池提供的电压与型号无关,无论大小提供的都是1.5V电压。[思考]你知道这些电池是将什么能转化为电能的吗?[提示]化学电池是把化学能转化为电能的装置。[思考]电动车里面的电池是干电池吗?[提示]电动车里的电池是蓄电池,其实蓄电池也属于化学电池。它在使用之前要先充电,充电时是将电能转化为化学能蓄存在电瓶内,当其向外放电时,则将化学能又转化为电能。蓄电池能供给较大的电流,电压也比较稳定。常见的蓄电池是铅酸蓄电池。[思考]一节蓄电池的电压也是1.5V吗?如果不是,那你知道是多少吗?[提示]一节蓄电池的电压为2V,使用时常将若干个蓄电池串联使用。[阅读课本]P159“化学电池虽然使用方便……分类处理。”[思考]废旧电池应如何处理呢?[提示]化学电池含有不易降解的汞、铅、镉等重金属元素,这些重金属元素进入环境后,会对人类健康造成很大危害,丢弃时要集中分类处理。[思考]你听说过水果电池吗?怎样可以制成水果电池?[提示]阅读课本P159“制作西红柿电池”。[阅读课本]P160“太阳能电池”[思考]相信你的身边也有太阳能电池,你知道它的组成吗?[提示]太阳能电池又称为光伏电池,是用半导体硅和金属导体制成的。[思考]你了解太阳能电池的能量转化吗?[提示]太阳能电池是利用光伏效应将太阳能直接转化成电能的装置。[思考]你知道太阳能电池的具体应用吗?[提示]太阳能电池可用在计算器、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。[思考]与化学电池相比,太阳能电池有哪些优点和缺点呢?[提示]太阳能取之不尽,没有污染,因此太阳能电池是廉价而又干净的电源,它的不足之处是易受到天气的限制。[习题]电源是能够持续供电的装置。通常情况下,自带直流电源的家用电器是 ()A.蒸汽电熨斗 B.笔记本电脑C.环保电冰箱 D.护眼台灯[分析]蒸汽电熨斗在工作时必须接电源,没有自带直流电源;笔记本电脑中有电池,属于自带直流电源的家用电器;环保电冰箱在工作时必须接电源,没有自带直流电源;护眼台灯在工作时必须接电源,没有自带直流电源。[答案]B[习题]1791年,意大利人伏打发明了最早的电池——伏打电堆,小明仿造了一个伏打电堆,并用电压表测量其电压,如图所示。此电池的正极是(选填“锌板”或“银板”),需要节这样的电堆串联才能达到一节铅蓄电池的电压,伏打电堆是将能转化为电能的电池。

[分析]从题图中可看出,银板接电压表的正接线柱,故银板为电源的正极。题图中电压表选用的量程为0~3V,对应的分度值为0.1V,故电压表示数为0.5V;一节铅蓄电池的电压为2V,故需要4节这样的电堆串联使用。据上面的信息可知,伏打电堆消耗化学能,产生电能,所以是将化学能转化为电能的电池。[答案]银板4化学探究点2发电机[思考]我们家庭所用的电能一般来源于发电厂,你知道发电厂有哪些方式发电吗?[提示]发电方式很多,有火力发电、水力发电、核能发电等。[归纳提升]发电厂转化能量的主要部件是发电机,发电机是把其他形式的能转化为电能的装置。[阅读课本]P160“火力发电”[思考]说出火力发电方式中的能量转化是怎样的?[提示]火力发电的能量转化过程: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。[思考]火力发电有哪些弊端呢?[提示]大量燃烧煤、石油等不可再生能源,同时产生二氧化碳、含硫气体和粉尘等,污染环境。[阅读课本]P161“水力发电”[思考]说出水力发电方式中的能量转化是怎样的?[提示]水力发电的能量转化过程:水的机械能→水轮机的机械能→发电机转子的机械能→电能。[思考]水力发电有哪些弊端呢?[提示]受到地理位置和自然条件变化的制约,同时对生态也有相当大的影响。[阅读课本]P161“核能发电”[思考]说出核能发电方式中的能量转化是怎样的?[提示]核能发电的能量转化过程:核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能。[思考]核能发电有哪些弊端呢?[提示]核废料仍有很强的放射性,需装入特别的容器深埋地下,否则会对环境产生极大的污染。[思考]你还知道哪些新型的发电方式吗?[提示]潮汐发电、风力发电、地热发电等。[习题]某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是 ()A.电能→机械能→光能B.光能→机械能→电能C.光能→电能→机械能D.机械能→电能→光能[分析]太阳能板在光照时发电,即把太阳能转化为电能;电能供给电动机,转化为机械能,调节百叶窗的开合;故该过程中发生的能量转换是光能→电能→机械能。[答案]C[习题]如图为核电站发电流程图。在核电站的发电过程中,从核能到电能,图中所示的能量转化顺序正确的是 ()A.核能,化学能,机械能,电能B.核能,内能,机械能,电能C.核能,机械能,内能,电能D.核能,内能,化学能,电能[分析]核能发电的能量传递和转化过程是:核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能。[答案]B三、板书设计第一节电能的产生1.电源:电池和发电机2.电池(1)种类(2)能量转化(3)对环境的影响3.发电机(1)