1、第十八章 电能从哪里来第一节 电能的产生了解常用电池的构造、类型、性能及使了解常用电池的构造、类型、性能及使用过程中的能量转化情况。用过程中的能量转化情况。知道火力发电、水力发电及核能发电方知道火力发电、水力发电及核能发电方式中的能量转化。式中的能量转化。了解电池及各类能源的使用与环境了解电池及各类能源的使用与环境之间的关系。之间的关系。123学习目标2我们我们知道电路中可以用电池做为知道电路中可以用电池做为电源，那么你知道电池电源，那么你知道电池的内部的内部结构是如何结构是如何构成吗？构成吗？思考3一、电池1 1、定义、定义：电池是一种把其他形式的能转化成电能的电池是一种把其他形式的能转化成
2、电能的装置装置 。电池提供的是电池提供的是直流电直流电。示波器上显示的示波器上显示的直流电直流电直流电直流电的大小和方向的大小和方向不随时间不随时间变化。变化。4供电系统供电系统给家庭电路提供的是给家庭电路提供的是交流电。它交流电。它周期性变化的次数周期性变化的次数与时间之比称为交流电的频率与时间之比称为交流电的频率(单位是单位是HzHz)。知识拓展知识拓展交流电的大小和方向随时间交流电的大小和方向随时间做周期性变化做周期性变化，我国，我国交流电交流电的频率是的频率是50 Hz50 Hz。示波器上显示示波器上显示的交流电的交流电52 2、种类、种类：化学化学电池、太阳能电池和燃料电池电池、太阳
3、能电池和燃料电池（1 1）化学化学电池电池把把化学能转化为电能的化学能转化为电能的装置。是生活中最常用的电池。常装置。是生活中最常用的电池。常见的形状有圆柱体、长方体、小的如纽扣形等。见的形状有圆柱体、长方体、小的如纽扣形等。6根据根据所用的材料不同，化学电池分为所用的材料不同，化学电池分为锌锰干电池锌锰干电池、铅酸蓄、铅酸蓄电池、镍镉电池、锂电池电池、镍镉电池、锂电池、银锌电池等。、银锌电池等。锌锰干电池锌锰干电池铅酸蓄电池铅酸蓄电池镍镉电池镍镉电池银锌电池银锌电池锂电池锂电池7一次电池一次电池和二次和二次电池电池一次电池：又一次电池：又叫叫原电池原电池，使用是一次性的，一，使用是一次性的，
4、一节原电池的电压节原电池的电压都是都是1.5V1.5V；二二次次电池：又叫电池：又叫蓄电池蓄电池，可，可反复充电反复充电使用。使用。我国常用的我国常用的1 1号、号、2 2号、号、5 5号、号、7 7号干电池都是号干电池都是原电池原电池，它们的电压都是，它们的电压都是1.5 V1.5 V。1 1号号2 2号号5 5号号7 7号号8碳碳棒（正极）、锌筒棒（正极）、锌筒（负极（负极）及二氧化锰和）及二氧化锰和电解质电解质等组成，等组成，它属于它属于一次性使用的原电池一次性使用的原电池。碳碳棒（正极）棒（正极）二氧化锰二氧化锰电解质电解质锌锌筒（负极）筒（负极）锌锰干电池锌锰干电池下面我们一块观察一
5、下锌锰干电池的构造下面我们一块观察一下锌锰干电池的构造示意图示意图9蓄电池蓄电池属于二属于二次电池可反复充电次电池可反复充电使用。使用。需预先充电，把电能转化成需预先充电，把电能转化成化学能储存在电池内；使用时再把化学能转化为电能。化学能储存在电池内；使用时再把化学能转化为电能。常见的铅酸蓄电池的极板是铅制的，电解质溶液是硫酸。常见的铅酸蓄电池的极板是铅制的，电解质溶液是硫酸。每节蓄电池电压为每节蓄电池电压为2V2V，要获得较高的电压，可将几个蓄电池串联使用。，要获得较高的电压，可将几个蓄电池串联使用。如如汽车上的蓄电池组是用汽车上的蓄电池组是用6 6个蓄电池串联的，电动自行车的蓄电池组是个蓄
6、电池串联的，电动自行车的蓄电池组是由由3 3个或个或4 4个蓄电池串联而成的个蓄电池串联而成的。汽车蓄电池汽车蓄电池10化学电池的应用化学电池的应用化学化学电池在电池在生活、通信、生产生活、通信、生产以及科学研究方面都有广泛的应用以及科学研究方面都有广泛的应用。废旧废旧干电池要集中分类处理，化学电池虽然使用方便，但现在干电池要集中分类处理，化学电池虽然使用方便，但现在多数化学电池内含有汞、镉、锂等金属元素，铅酸蓄电池中更多数化学电池内含有汞、镉、锂等金属元素，铅酸蓄电池中更有铅电极板和电解液，随意丢弃会污染环境，破坏生态，所以有铅电极板和电解液，随意丢弃会污染环境，破坏生态，所以废弃电池废弃电
7、池要集中分类处理。要集中分类处理。废旧电池的处理废旧电池的处理111 1、器材：西红柿、铜、器材：西红柿、铜片片、锌、锌片片、导线、二极管。、导线、二极管。2 2、步骤、步骤:（1 1）将）将铜片和锌片铜片和锌片插入西红柿插入西红柿中中，（2 2）再将导线）再将导线分别分别与二极管两与二极管两个接线脚相连。观察个接线脚相连。观察二极管是否发光。二极管是否发光。制作制作西红柿西红柿电池电池迷你实验室迷你实验室12（2 2）太阳能电池）太阳能电池原理及能量转化：太阳能电池用半导体硅和金属导体制原理及能量转化：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、负两极之间形成电成，当太
8、阳光照射到电池上时，在正、负两极之间形成电压，将压，将太阳能转化成太阳能转化成电能。电能。应用应用计算机中的太阳能电池太阳能发电站人造卫星上的太阳能帆板13优点：清洁污染少，太阳能资源丰富，并且属于可再生能优点：清洁污染少，太阳能资源丰富，并且属于可再生能量。量。缺点：太阳能比较分散，受天气条件限制。缺点：太阳能比较分散，受天气条件限制。（3 3）燃料电池）燃料电池是是一种将存在于燃料与氧化剂中的一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电化学能直接转化为电能的发电装置能的发电装置。从从外表上看有外表上看有正、负极正、负极和电解质等，和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能像一个蓄电池，但实
9、质上它不能“储电储电”而是一个而是一个“发电厂发电厂”。14电池电池提供的电能是有限的，要想获得更充足、更强大的电能，提供的电能是有限的，要想获得更充足、更强大的电能，就需要使用发电机来发电就需要使用发电机来发电。目前常用的发电目前常用的发电方式：方式：火力发电、水力发电火力发电、水力发电和和核能发电核能发电等等。发电机发电机：是：是把其他形式的能转化成电能的装置。把其他形式的能转化成电能的装置。二、发电机151 1、火力发电火力发电（2 2）能量）能量转化过程转化过程是：是：燃料的燃料的化学能化学能水和水蒸气的水和水蒸气的内能内能发电机转子的发电机转子的机械能机械能电能电能巨大的汽轮机巨大的
10、汽轮机叶叶轮轮（1 1）火力发电是通过煤、石油等燃料的燃烧来加热锅炉中的）火力发电是通过煤、石油等燃料的燃烧来加热锅炉中的水，产生高温、高压水蒸气，推动汽轮机叶轮高速旋转，从而水，产生高温、高压水蒸气，推动汽轮机叶轮高速旋转，从而带动发电机转子转动发电。带动发电机转子转动发电。16（2 2）火力发电）火力发电的的优缺点优缺点优点优点：原材料易获得，设备简单不受客观因素的：原材料易获得，设备简单不受客观因素的影响。影响。缺点：火力发电缺点：火力发电要燃烧大量的煤、石油等燃料，要燃烧大量的煤、石油等燃料，这些都是这些都是一次性能源，是不可再生的；燃料燃烧还会一次性能源，是不可再生的；燃料燃烧还会产
11、生产生大量的大量的二氧二氧化碳、含化碳、含硫的气体和粉尘等，污染硫的气体和粉尘等，污染环境环境，降低了空气质量，降低了空气质量，对生态环境产生不利的影响对生态环境产生不利的影响。172 2、水力发电、水力发电（1 1）水力发电是在江河上筑坝建水库，让水库中的水从可控制的）水力发电是在江河上筑坝建水库，让水库中的水从可控制的闸门中奔泻而出，冲击水轮机，水轮机带动发电机转子转动发电。闸门中奔泻而出，冲击水轮机，水轮机带动发电机转子转动发电。葛洲坝水利枢纽葛洲坝水利枢纽水的机械能水的机械能水轮机的机械能水轮机的机械能发电机转子的发电机转子的机械能机械能电能电能（2 2）水力发电）水力发电的能量转化过
12、程是：的能量转化过程是：18三峡三峡大坝大坝三峡大坝工程包括主体建筑物工程和导流三峡大坝工程包括主体建筑物工程和导流工程两部分，安装了工程两部分，安装了3232台单机容量为台单机容量为7 710105 5 kW kW的水轮发电机组，外加的水轮发电机组，外加2 2台台5 510104 4 kWkW水轮发电机组，总装机容量为水轮发电机组，总装机容量为2.252.2510107 7 kW kW，堪称世界第一大水电工程。，堪称世界第一大水电工程。（3 3）水力发电）水力发电的优缺点的优缺点优点优点：是对自然资源的综合利用，对环境没有：是对自然资源的综合利用，对环境没有污染。污染。缺点缺点：其发展受地理
13、位置和自然条件变化的影响：其发展受地理位置和自然条件变化的影响。193 3、核电站核电站（1 1）核能）核能发电发电是利用是利用铀原子核铀原子核裂变时放出的核能裂变时放出的核能来加热水，用来加热水，用水产生的高温、高压蒸汽作为动水产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机转子发电。带动发电机转子发电。核能核能水和蒸汽的内能水和蒸汽的内能发电机转子的发电机转子的机械能机械能电能电能（2 2）核能）核能发电的能量传递和转化过程是发电的能量传递和转化过程是：20优点：核能优点：核能发电不仅节省了大量的煤、石油等能源，而且用发电不仅节省了大量的煤、石油
14、等能源，而且用料省，运输方便料省，运输方便。（3 3）核能发电）核能发电的优缺点的优缺点缺点缺点:核电厂安全生产核电厂安全生产系数要求系数要求高，投资成本大。高，投资成本大。核电厂核电厂热效率较低，故热效率较低，故核电厂核电厂的热污染较严重的热污染较严重。核电厂核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成外界环境，会对生态及民众造成伤害伤害,故故必须慎重处理，且需面对必须慎重处理，且需面对相当大的政治相当大的政治困扰。困扰。21我国秦山核电站我国秦山核电站秦山核电站是由我国自己设计。建造、调试和运营的中国第一
15、座核电站。秦山核电站是由我国自己设计。建造、调试和运营的中国第一座核电站。目前，我国已建成多座核电站。目前，我国已建成多座核电站。人们还在研究更多种利用资源发电的方法，人们还在研究更多种利用资源发电的方法，如海浪如海浪发电、地热发电、发电、地热发电、风力发电等，除了在地面风力发电等，除了在地面建立建立太阳能电站外，还拟建立太空发电站。太阳能电站外，还拟建立太空发电站。22发电方式发电方式能量传递或转化的过程能量传递或转化的过程 火力发电火力发电燃料的燃料的化学能化学能水和水蒸气的水和水蒸气的内能内能发电机转子发电机转子的的机械能机械能电能电能水力发电水力发电水的水的机械能机械能水轮机的水轮机的
16、机械能机械能发电机转子的发电机转子的机机械能械能电能电能核能发电核能发电核能核能水和蒸汽的水和蒸汽的内能内能发电机转子的发电机转子的机械能机械能电能电能常用常用发电方式中的能量传递或发电方式中的能量传递或转化转化23化学电池化学电池太阳能电池和燃料电池太阳能电池和燃料电池火力发电和水力发电火力发电和水力发电核能发电核能发电4123课堂总结课堂总结241 1、（多选）从、（多选）从所用资源的能量形式分析，下列各种发电方所用资源的能量形式分析，下列各种发电方式与式与“水力发电水力发电”不同的不同的是（是（）A A火力发电火力发电 B B风力发电风力发电 C C核能发电核能发电 D D地热地热发电发
17、电AC252 2、某市、某市是全国生态文明示范城市，从物理与生态保护的角度是全国生态文明示范城市，从物理与生态保护的角度来看来看，下列，下列哪项措施符合建设生态文明城市的举措（哪项措施符合建设生态文明城市的举措（）A A.大力大力发展火力发电发展火力发电 B B.多多烧煤少用天然气烧煤少用天然气C C.多多安装景观灯，使城市更美安装景观灯，使城市更美D D.大力大力开发风能和开发风能和太阳能太阳能D263 3、如图示为太阳能飞机，它的动力装置由太阳能电池板、电、如图示为太阳能飞机，它的动力装置由太阳能电池板、电动机等组成。机翼上的太阳能电池板面积较大是为了获得更动机等组成。机翼上的太阳能电池板
18、面积较大是为了获得更多的多的()能，并将其转化为能，并将其转化为()能，使电动机带动螺旋桨能，使电动机带动螺旋桨转动，电动机的原理是转动，电动机的原理是()()。通电通电导体在磁场中受到力的导体在磁场中受到力的作用作用太阳太阳电电274 4、如图所示，是一种利用健身球设计的充电器，当人们在、如图所示，是一种利用健身球设计的充电器，当人们在转动球的时候就可以给电池充电，这时健身球里面的装置转动球的时候就可以给电池充电，这时健身球里面的装置相当于相当于_（选填（选填“电动机电动机”或或“发电机发电机”）。它是）。它是将将_能转化为能转化为_能，再转化为化学能储存能，再转化为化学能储存在电池内。在电池内。发电机发电机机械机械电电 285 5、在、在核电站的发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的核电站的发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的是（是（）A A核能核能化学能化学能内能内能电能电能B B核能核能化学能化学能机械能机械能电能电能C C核能核能内能内能机械能机械能电能电能D D核能核能机械能机械能内能内能电能电能C29
