内容正文:
第十八章 电能从哪里来
第一节 电能的产生
新课引入
人类的生活、社会的发展都已离不开电,电从哪里来?
夜晚美丽的灯光
绚丽的电视画面
电饭锅中香喷喷的米饭
收音机播放的悠扬音乐
新课导入
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你知道电能是如何产生的吗?
电池提供的是直流电,直流电的大小和方向不随时间变化
直流电动机用的就是直流电
示波器上显示的直流电
供电系统给家庭电路提供的是交流电。它周期性变化的次数与时间之比称为交流电的频率(单位是Hz)。
示波器上显示的交流电
电视等家用电器用的都是交流电
水果电池(苹果、番茄)能让耳机发声,发光二极管发光,能让小灯泡发光吗?你知道它的原理吗?
化学电池
化学电池是把化学能转化为电能的装置
根据材料不同,化学电池分为:锌锰干电池、铅酸蓄电池、镍镉电池、锂电池、银锌电池等
化学电池的分类
锌锰干电池
我国常用的1号、2号、5号、7号干电池都是原电池,它们的电压都是1.5V
蓄电池常作为汽车或电动自行车等使用的电源,能多次充电并可提供较大的电流。
蓄电池
常见的铅酸蓄电池的极板是铅制的,电解质溶液是硫酸。
蓄电池充电时:
电能转化为化学能
蓄电池放电时:
化学能转化为电能
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,这些金属一旦跑到人体内,就会危害人的健康。废电池在填埋处理一个月内,其金属外壳就会被腐蚀穿孔,废电池中的有害物质就会进入土壤、水体,对环境造成污染。
废弃的化学电池不能投入普通垃圾桶中,要集中分类处理。
太阳能电池
太阳能转化为电能
太阳能电池(又称光伏电池)
太阳能电池的优缺点
优点: ;
缺点: 。
取之不尽,没有污染
受天气条件的限制
电池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。
目前常用的发电方式: 火力发电、水力发电和核能发电等。
发电机:是把其他形式的能转化成电能的装置。
二、发电机
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1、火力发电
(2)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
巨大的汽轮机叶轮
(1)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,从而带动发电机转子转动发电。
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2、水力发电
(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
水的机械能→水轮机的机械能→发电机转子的机械能→电能
(2)水力发电的能量转化过程是:
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三峡大坝
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32台单机容量为7×105 kW的水轮发电机组,外加2台5×104 kW水轮发电机组,总装机容量为2.25×107 kW,堪称世界第一大水电工程。
(3)水力发电的优缺点
①优点:是对自然资源的综合利用,对环境没有污染。
②缺点:其发展受地理位置和自然条件变化的影响。
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3、核电站
(1)核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水,用水产生的高温、高压蒸汽作为动力,推动蒸汽涡轮机转动,从而带动发电机转子发电。
核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能
(2)核能发电的能量传递和转化过程是:
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优点:核能发电不仅节省了大量的煤、石油等能源,而且用料省,运输方便。
(3)核能发电的优缺点
缺点:
①核电厂安全生产系数要求高,投资成本大。
②核电厂热效率较低,故核电厂的热污染较严重。
③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外界环境,会对生态及民众造成伤害,故必须慎重处理,且需面对相当大的政治困扰。
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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座核电站。目前,我国已建成多座核电站。
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发电前景
1、火力发电、水力发电和核能发电是目前发电的主力军
2、人们还在研究更多的利用各种资源发电的方法,如海浪发电、地热发电、风力发电、磁流体发电等,除了在地面建立太阳电站外,还拟建立太空发电站。
发电方式 能量传递或转化的过程
火力发电 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
水力发电 水的机械能→水轮机的机械能→发电机转子的机械能→电能
核能发电 核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能
常用发电方式中的能量传递或转化
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第十八章 电能从哪里来
课 堂 小 结
电能的生产
发电机
电池
种类
能量转化
发电形式及其相应能量转化
Lavf58.28.100
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