沪科版九年级物理下册同步学案第18章 电能从哪里来.docx
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沪科版九年级物理下册同步学案第18章电能从哪里来
第十八章
电能从哪里来
第一节 电能的产生
【学习目标】
1.了解常见电池的结构、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.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.了解各种电池和火力发电方式存在的环境污染,提高学生的环境保护意识。
行为提示:
1.认真阅读学习目标,用双色笔将行为动词画上记号。
2.创设情景,导入新课。
知识链接:
蓄电池在工作时要发生的两种能量的转化,蓄电池充电时,电能转化为化学能,放电时化学能转化为电能。
情景导入 生成问题
2000多年前,意大利科学家伏打把一个金币和一个银币分别放在舌头上下,用导线连接,意外地体验到了舌头发麻的感觉。
在此基础上他发明了最早的能持续供电的装置——伏打电池。
你来分析一下,伏打做这个实验时,创造了几个条件?
他为什么把两个硬币放在舌头上下呢?
要制作一节电池,需要准备哪些材料呢?
自学互研 生成能力
自主阅读教材P157~160的内容,独立思考并完成:
1.从电池得到的电流__方向不变__,通常叫做直流电,__方向改变__的电流叫做交流电。
2.我国的交流电的频率为__50Hz__,其表示的物理含义是__我国的交流电在每秒内方向要改变100次__。
3.电池是一种把__其他形式的能__转化成__电能__的装置,电池提供的是__直流电__。
4.干电池是把__化学能__转化为__电能__的装置,一节干电池的电压是__1.5V__。
5.我国常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压都是__1.5V__。
6.大多数电池是__一次性__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。
7.干电池使用方便,但现在多数干电池内因为含__汞__、__镉__等__金属__元素,随便丢弃会污染环境,破坏生态,所以废弃的干电池要__集中分类处理__。
8.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__电压__。
9.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__人造卫星__的主要电源之一。
归纳总结:
发电机的类型及能量转化
发电机:
将其他形式的能转化为电能的装置。
分类:
①火力发电机(化学能⇒电能);②水力发电机(机械能⇒电能);③核能发电机(核能⇒电能);④风力发电机(风能⇒电能);⑤潮汐发电机(潮汐能⇒电能)
独立完成知识板块一、二,教师巡视。
根据完成情况挑几组同学带领大家分别学习板块一、二,其他同学补充或纠错。
教师选择两组将讨论结果在全班进行展示,小组之间互相进行点评。
各小组长将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上,寻求小组间合作探究,共同解决。
对照学习目标思考:
1.今天我学到了什么知识?
2.学到哪些科学方法?
3.我还存在的疑惑是什么?
自主阅读教材P160~162的内容,独立思考并完成:
10.火力发电
(1)火力发电的能量转化过程是:
__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__;
(2)火力发电大量利用__一次__性能源,而且会产生大量的__二氧化碳__、__含硫的气体__和__粉尘__等,污染环境,对生态环境产生不利的影响。
11.水力发电
(1)水力发电的能量转化过程是:
__水的机械能__→__水轮机的机械能__→__发电机转子的机械能__→__电能__;
(2)水力发电对环境__无__(选填“有”或“无”)污染,受__资源的地理位置__和__自然条件变化__的制约。
12.核能发电
(1)核能发电的能量转化过程是:
__核能__→__水和蒸汽的内能__→__发电机转子的机械能__→__电能__;
(2)核电站运行时会节省__煤、石油__,而且不会对__空气__和__环境__造成污染。
13.用线连接对应的能量转化。
对学:
分享检测1~13题。
①对子之间检查独学成果,用红笔互相给出评定等级。
②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子间不能解疑的内容。
群学:
研讨:
①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题并解疑。
②针对展示的方案内容,小组内展开交流、讨论,共同解决组内疑难。
交流展示 生成新知
方案:
如图所示的两幅图分别是两种发电方式。
其中图(a)是__水力__发电,图(b)是__地热__发电,其能量转化过程与火力发电最为相似的是__图(b)__。
(a))
(b))
当堂演练 达成目标
见学生用书课后反思 查漏补缺
第二节 科学探究:
怎样产生感应电流
【学习目标】
1.知道电磁感应现象及产生感应电流的条件。
2.知道发电机的原理。
3.了解发电机在生活中的一些应用。
行为提示:
1.认真阅读学习目标,用双色笔将行为动词画上记号。
2.创设情景,导入新课。
友情提醒:
电磁感应中几个关键词的含义:
1.“切割”:
指导体运动所在平面与磁感线平面有一定的夹角。
切割包括垂直切割和倾斜切割两种,在其他条件相同的情况下,垂直切割产生的感应电流最大。
2.“运动”:
指导体和磁场间的相对位置发生了变化,这可以是磁场不动,导体运动,也可以是导体不动,磁场运动。
情景导入 生成问题
如图所示的是几种发电机。
根据以上信息,请你提出一个相关的问题。
自学互研 生成能力
自主阅读教材P164~167的内容,独立思考并完成:
1.根据现象提出猜想:
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:
__摇动发电机时产生电,不摇动发电机不会产生电__。
b.发电机转得快小灯泡就亮,发电机转得慢小灯泡就不太亮。
猜想:
__发电机转得慢时,产生的电压太低__。
2.如图所示是小明探究什么情况下磁可以生电的实验装置。
思考:
(1)当处在磁场中的导体上下运动时,电流表指针__不偏转__;当处在磁场中的导体前后运动时,电流表指针__不偏转__;当处在磁场中的导体左右运动时,电流表指针__偏转__。
(2)由以上探究得出:
闭合电路的一部分导体在磁场里做__切割__磁感线运动时,导体中就会产生电流。
电流的方向与__磁场的方向__和__导体运动的方向__有关。
这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象在物理学中称为__电磁感应__,产生的电流叫做__感应电流__。
独立完成知识板块一、二,教师巡视。
根据完成情况挑几组同学带领大家分别学习板块一、二,其他同学补充或纠错。
教师选择两组将讨论结果在全班进行展示,小组之间互相进行点评。
各小组长将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上,寻求小组间合作探究,共同解决。
对照学习目标思考:
1.今天我学到了什么知识?
2.学到哪些科学方法?
3.我还存在的疑惑是什么?
自主阅读教材P167~168的内容,独立思考并完成:
3.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,当线圈转到图甲位置时,由于线圈ab和cd边__平行__磁感线,因而电路中__没有电流__当转到乙、丁两图位置时,由于ab切割磁感线的方向__相反__,因而电路中的电流方向__相反__,可见电路中产生的是__交流电__(选填“直流电”或“交流电”),我国电网以__交流电__(选填“直流电”或“交流电”)供电。
4.发电机的工作原理是__电磁感应现象__,在工作过程中将__机械__能转化为__电__能。
5.实际的发电机比模型发电机复杂得多,但仍是由__转子(转动部分)__和__定子(固定部分)__两部分组成的。
大型发电机发的电,电压很高、电流很强,一般采取__线圈不动__、__磁极旋转__的方式来发电,为了得到较强的磁场,要用电磁铁代替永磁体。
对学:
分享检测1~5题。
①对子之间检查独学成果,用红笔互相给出评定等级。
②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子间不能解疑的内容。
群学:
研讨:
①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题并解疑。
②针对展示的方案内容,小组内展开交流、讨论,共同解决组内疑难。
交流展示 生成新知
方案:
如图所示中的甲、乙两个装置都是用来研究电与磁有关知识的实验装置,其中__甲__装置是用来研究电磁感应现象的,装置中的__导体ab__相当于电源;其中__乙__装置是用来研究磁场对电流的作用的,装置中的__蓄电池__是电源。
当堂演练 达成目标
见学生用书课后反思 查漏补缺
第三节 电能的输送
【学习目标】
1.了解采用高压输电,可以减少电能在输电线路上的损失,提高电能的输送效率。
2.了解高压触电的方式及其防护。
行为提示:
1.认真阅读学习目标,用双色笔将行为动词画上记号。
2.创设情景,导入新课。
知识链接:
在远距离输电时,将电压升高为原来的10倍,对于输送一定的电功率来说,电线上的电流将变为原来的
。
电能损失将为原来的
。
情景导入 生成问题
如图所示,高压输电铁塔上一般有五条导线,下面三条是输电线,上面的两条导线的作用是什么呢?
自学互研 生成能力
自主阅读教材P170~171的内容,独立思考并完成:
1.阅读下面的短文,并回答相关问题。
电能便于输送,还可以方便地转化成其他形式的能来满足人们多方面的需要。
从发电站输出的电能,要经过输电线送到用电的地方,如图所示是电能输送的示意图。
在输电线上,由于电流的热效应,必然有一部分电能转化成内能而损失掉,导线越长,损失越多。
目前远距离输电主要采用高压输电的方式来减少线路上的损失。
(1)在图中的横线上填写输电过程相对应的名称。
(2)在远距离输送电能时,若功率不变,输电线路电阻不变,为了减小输电线路上的电能损失,从发电站发出的交流电,必须先经过变压器把__电压__升高,从而减小通过输电线的__电流__,达到减小输电线路上电能损失的目的。
(3)输电是输送能量的一种方式。
如果从云南或贵州利用高压输电线路输送功率为1.0×106kW的电到广东,按热值为3×107J/kg的标准煤来折算,这相当于每天运输标准煤__2880__t。
独立完成知识板块一、二,教师巡视。
根据完成情况挑几组同学带领大家分别学习板块一、二,其他同学补充或纠错。
教师选择两组将讨论结果在全班进行展示,小组之间互相进行点评。
各小组长将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上,寻求小组间合作探究,共同解决。
对照学习目标思考:
1.今天我学到了什么知识?
2.学到哪些科学方法?
3.我还存在的疑惑是什么?
自主阅读教材P171~172的内容,独立思考并完成:
2.高压输电线都架得很高,是为了防止人和动物造成__电弧__触电,靠近断落触地的高压线易发生__跨步__触电,如发现高压输电线断落地面,不可__走近__,应立即__设警示标志__,并__通知有关电力部门进行抢修__。
3.如图所示标志的含义是提醒人们:
__高压危险__。
4.某人站在地面静止不动,一根高压输电线断裂,一端落在他身边的不远的地方,最安全的做法是( D )
A.立即大步跑开 B.立即将输电线拿起
C.慢慢大步走开D.双脚并列,轻轻跳开
对学:
分享检测1~4题。
①对子之间检查独学成果,用红笔互相给出评定等级。
②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子间不能解疑的内容。
群学:
研讨:
①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题并解疑。
②针对展示的方案内容,小组内展开交流、讨论,共同解决组内疑难。
交流展示 生成新知
方案:
如图所示是同学们在宣传安全用电时所画的两幅画,请你为它们配上解说词。
(1)甲图:
__警惕跨步电压触电__;
(2)乙图:
__防止高压电弧触电__。
当堂演练 达成目标
见学生用书课后反思 查漏补缺
第十八章 电能从哪里来复习
【复习目标】
1.能回忆并说出本章的主要内容。
2.了解生活中一些常见的电池和常见的发电方式。
3.知道电磁感应现象和发电机的原理,了解发电机在生活中的一些应用。
4.了解电能输送的方式和过程,了解高压触电的方式和防护。
行为提示:
1.认真阅读复习目标,用双色笔将行为动词画上记号。
2.创设情景,导入新课。
自主梳理,构建知识网络,并熟记基础知识。
情景导入 生成问题
对照复习目标,本章你还有哪些地方需要加强?
自学互研 生成能力
1.如图所示的环保型手电筒、筒内没有电池,使用时只要来回摇晃手电筒,使永磁体在线圈中来回运动,灯泡就能发光,这种手电筒电源的工作原理是( A )
A.电磁感应现象 B.磁极间的相互作用
C.电流的磁效应D.通电导体在磁场里受力运动
独立完成知识板块一、二、三,教师巡视。
根据完成情况挑几组同学带领大家分别学习板块一、二、三,其他同学补充或纠错。
教师选择两组将讨论结果在全班进行展示,小组之间互相进行点评。
各小组长将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上,寻求小组间合作探究,共同解决。
对照学习目标思考:
1.今天我学到了什么知识?
2.学到哪些科学方法?
3.我还存在的疑惑是什么?
2.如图所示,微风吊扇通电后扇叶转动,此过程中__电__能转化为动能。
拔下插头,在插头处接发光二极管,用手旋转叶片,发光二极管发光,这是__磁__生电的现象,人们利用这一原理制成了__发电机__(选填“发电机”或“电动机”)。
3.如图为核电站发电流程图。
下列说法正确的是( C )
A.远距离输电要用低压输电 B.汽轮机将机械能转化为内能
C.发电机将机械能转化为电能D.利用核能发电是安全无污染的
4.为了减小远距离输电在线路上的电能损失,通常采用的办法是( D )
A.增大输电线的电阻B.减少通电时间
C.增大输电电流D.提高电压
对学:
分享检测1~4题。
①对子之间检查独学成果,用红笔互相给出评定等级。
②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子间不能解疑的内容。
群学:
研讨:
①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题并解疑。
②针对展示的方案内容,小组内展开交流、讨论,共同解决组内疑难。
交流展示 生成新知
方案:
作为一种应急措施,有时也可以用扬声器代替话筒,如图所示装置,人对着扬声器的锥形纸盆说话,声音就会使与纸盆相连的线圈在__磁场__中振动,从而产生随着声音的变化而变化的电流。
这种产生电流的现象在物理学上称为__电磁感应__现象。
当堂演练 达成目标
见学生用书课后反思 查漏补缺
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