内容正文:
中物理
第八章 电能与磁
沪教版 物理(初中)
第三节 电能的获得与输送
学易同步精品课堂
第二学期
今天我们的生活几乎离不开电,电给我们带来了光和热,带来了声音和图像,带来了几乎一切所需的舒适和方便,可以说电已成为现代人的生活必需品。
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然而你可曾想过电能是怎样获得的吗?
思考
课堂导入
第三节 电能的获得与输送
今天我们一起学习:电能的获得与输送
①世界上第一个发电器——伏打电堆
一、电能的获得
伏打给拿破仑展示“伏打电堆”
意大利物理学家——亚历山德罗·朱塞佩·安东尼奥·安纳塔西欧·伏打(即伏特)。
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课堂活动
伏打电堆是1800年3月20日意大利教授伏打发明的,是世界上第一个发电器,也就是电池组。
1. 电池
伏打电堆开创了电学发展的新时代。伏打电堆是由多层银和锌叠合而成,其间隔有浸渍水的物质,亦称伏打电池。
这是最早的化学电源,为电学研究提供了稳定的容量较大的电源,成为电磁学发展的基础。
电压单位伏特即是以其名命名的。
伏打电堆的主要构造
现在我们用的纽扣电池、蓄电池、各种化学电池都是伏打电池的“后裔”。干电池中用氯化铵的糊状物代替了盐水,用石墨棒代替了铜板作为电池的正极,而外壳仍然用锌皮作为电池的负极。
②电池——伏打电池的“后裔”
②电池——伏打电池的“后裔”
电池工作时
化学能
电能
19世纪初法拉第发现了电磁感应定律,这一发现找到了将机械能转化为电能的途径。这项发明和发现使人类大规模获取电能成为可能。
迈克尔·法拉第(1791~1867),世界著名的自学成才的科学家,英国物理学家、化学家、发明家,是发电机和电动机的发明者。
①迈克尔·法拉第的贡献
2. 发电机
②发电机原理——电磁感应定律
电磁感应定律: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,产生的电流称为感应电流。
电磁感应现象
产生感应电流的条件是:
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。
动画演示《产生感应电流的条件》
视频欣赏《电磁感应现象》
③发电机构造
线圈abcd
铜 环
磁铁
电刷
线圈abcd、铜环(2个)、电刷(2个)、磁铁等。
④发电机原理示意图
线圈abcd转动时,切割磁感线,产生感应电流。
铜环:两个半铜环随线圈一起转动,与外部电路组成一闭合回路
磁铁:用来产生磁场
电刷:感应电流通过电刷流出
动画演示《发电机原理》
发电机工作时,外部的机械力带动导体线圈在磁场中转动,并不断切割磁感线,产生感应电流。
机械能
电能
视频欣赏《发电机原理》
用核燃料代替石化燃料,利用核能进行发电的电站称为核电站。
核电站用的燃料是铀。用铀制成的核燃料在“反应堆”内发生裂变而产生大量内能,再用处于高压下的水把内能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转,产生电能。
核能
水和水蒸
气的内能
发电机转子
的机械能
电能
3. 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。
核电站工作示意图
水的机械能
水轮机的
机械能
发电机转子
的机械能
电能
水力发电是利用水从高处流下推动水轮机转动,推动发电机工作。
4. 水电站
目前人们还在研究更多的利用各种资源发电的方法,如风力发电、太阳能发电、地热发电等等。
①风力发电
5. 现代新能源发电
②太阳能发电
③地热发电
盖瑟斯地热田是目前世界最大的地热田,位于美国加州旧金山北面约120公里处,储集层蒸汽温度最高达280℃。1988年,该地热田电厂的总装机容量达到2043兆瓦,真正称得上世界第一。
②不可再生能源
燃煤发电、燃油发电、核能发电。
①可再生能源
风力发电、水力发电。
取之不尽用之不竭。
6. 可再生能源、不可再生能源
电不能从自然界直接开采和获取,它必须从其它能源转化而来,所以称为二次能源。
转化
7. 电能是二次能源
人类大量使用电能主要归功于物理学上两项划时代的发现和创造:
一是18世纪中期到19世纪发明的热机;
二是19世纪英国物理学家法拉第发现的电磁感应规律。
电能最终要转化为机械能、光能、化学能、内能、声波或电磁波的能量,才能为我们利用。
二、电能的输送
1. 电能的一个优点是便于转化。
转化
内 能
机械能
化学能
光 能
电能
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通过用电器
转化
内能光能
电能
转化
光能声能
电能
电能的转化实例
转化
机械能
电能
转化
内能
电能
发电站发