沪科版（2024）九年级全册第一节 电能的产生完整版课件ppt

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电灯发出明亮的灯光、电视机屏幕上展现的绚丽画面、收音机中播放出悠扬的音乐、电饭锅煮出香喷喷的米饭，这些都与电能有关。电能是从哪里来的呢？
第一节 电能的产生
1. 电池概念电池是一种把其他形式的能转化成电能的装置，提供直流电。由于制作材料、工作原理和用途的不同，电池有很多种类。2. 化学电池（1）概念：化学电池是把化学能转化为电能的装置，是生活中最常用的电池。（2）分类：①根据所用的材料不同，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。
②原电池和二次电池大多数电池的使用是一次性的，我们称之为原电池；但有的电池，如铅酸蓄电池、锂电池等则可反复充电使用，我们称之为蓄电池或二次电池。
（3）锌锰干电池图是锌锰干电池的构造示意图，锌锰干电池由碳棒（正极）、锌筒（负极）及二氧化锰和电解质等组成，它属于一次性使用的原电池。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。
（4）蓄电池①能量转化常作为汽车或电动自行车等使用的电源，它需预先充电，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。②特点蓄电池能多次充电并可供给较大的电流，电压也比较稳定。常见的铅酸蓄电池的极板是铅制的，电解质溶液是硫酸。使用时常将若干个蓄电池串联使用，如汽车上的蓄电池组是用 6个蓄电池串联的，电动自行车的蓄电池组是由3或4个蓄电池串联而成的。
（5）化学电池的优缺点化学电池在生活、通信、生产以及科学研究方面都有广泛的应用。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，所以废弃的化学电池要集中分类处理。
【拓展】直流电和交流电（1）直流电：大小和方向不随时间变化的电流,在示波器上显示的图像在横轴的同侧。电池提供的是直流电。（2）交流电：大小和方向随时间做周期性变化的电流，在示波器上显示的图像跨过横轴。交流电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。我国家庭电路中使用的 电流是交流电，其频率为50Hz。
准备一只西红柿、一块铜片、一块锌片、一副耳机和两小段导线。 如图所示，先将铜片和锌片插入 西红柿中，再将两根导线分别与耳机的两个接线脚相连。并将与耳机相连的一 根导线连在铜片上，用另一根导线刮擦锌片，你听到了什么？想想为什么？这个电池能使小灯泡发光吗？ 用苹果代替西红柿行吗？请试一试。
3. 太阳能电池（1）原理及能量转化：太阳能电池（又称光伏电池）是将太阳能转化成电能的装置。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、负两极之间形成电压。（2）特点：污染少，可以做得比较小巧；但使用时受天气的限制。
（3）应用：太阳能电池可以做得比较小巧，能用在计算器、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。
【例题1】干电池是一种常用、方便的电源。以下关于干电池的说法，不正确的是 （ ）A．干电池是最常用的直流电源B．常用的1号、2号、5号、7号新干电池的电压都是1.5VC．干电池是把电能转化为化学能的装置D．新旧电池的性能不同，新旧不同的电池不宜混合使用
干电池是最常用的直流电源，所以 A 不符合题意；常用的1号、2号、5号、7号新干电池的电压都是1.5V，故B不符题意；干电池是化学电池，将化学能转化为电能，故 C符合题意；新旧电池不宜混合使用，故 D不符合题意。
【例题2】如图是城市的十字路口可移动的太阳能红绿灯。白天太阳能电池板给红绿灯供电，同时又能给蓄电池充电，则白天太阳能电池板将______ 能转化为______能，相当于______（选填“用电器”或“电源”），在阴雨天和晚上，蓄电池又给红绿灯供电，使红绿灯能连续工作。
白天太阳能电池板给红绿灯供电，是太阳能转化为电能，多余的电能给蓄电池充电是电能转化为化学能。白天太阳能电池板将太阳能转化为电能，为电能供电，其作用相当于电源。
1. 发电机的作用：把其他形式的能转化成电能.电池提供的电能是有限的，更充足、更强大的电能要通过发电机获取。发电机也是一种把其他形式的能转化成电能的装置。
2. 发电方式目前常用的发电方式有火力发电、水力发电和核能发电等。
（1）火力发电①原理：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。
②火力发电的能量转化过程是
③缺点火力发电要燃烧大量的煤、石油等燃料，这些都是一次性能源，是不可再生的；燃料燃烧还会产生大量的二氧化碳、含硫的气体和粉尘等，污染环境，降低了空气质量，对生态环境产生不利的影响。
（2）水力发电①原理：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。②水力发电的能量传递和转化过程是：
③缺点水力发电是对自然资源的综合利用，但其发展受到资源的地理位置和自然条件变化的制约，并且对生态也有相当大的影响。
举世瞩目的三峡大坝，距下游葛洲坝水利枢纽工程38 km。三峡大坝工程包括主体建筑物工程及导流工程两部分，安装了32台单机容量为7×105kW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 2.25×107kW，堪称世界第一大水电工程。
（3）核能发电①原理：核能发电是利用铀原子核裂变时释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。②核能发电的能量传递和转化过程是：
③优点和缺点：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。但核能发电后遗留下来的核废料仍有很强的放射性，需要装入特别的容器，深埋地下，否则会对环境产生极大的污染。
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。
（4）其它发电方式人们还在研究更多种利用资源发电的方法，如海浪发电、地热发电、风力发电等，除了在地面建立太阳能电站外，还拟建立太空发电站。
潮汐发电如图所示，在海湾上建起堤坝，涨潮时利用海水推动水轮机转动，水轮机带动发电机产生电能，退潮时，也经历类似的过程。潮汐发电是将水的机械能传递给水轮机，水轮机带动发电机的转子转动发电，将机械能转化为电能。
地热发电如图所示，地热发电与火力发电的原理一样，所不同的是它不需要消耗煤，而是利用地球内部的内能将水加热成为高温、高压的蒸汽，推动汽轮机转动，带动发电机的转子转动产生电能。
风力发电风力使风车转动，可带动发电机发电，将机械能转化为电能。单个风力发电机的输出功率较小，在风力资源丰富的地区，可安装几十台到几百台风力发电机，组成一个机组一起供电。风能利用起来比较简单，而且不会污染环境，但风力发电受地理位置限制且风能不稳定，也不便于储存。
太阳能发电将大量的太阳能电池串联在一起，就可以建成太阳能发电站，除了可以在地面建太阳能发电站外，还可以把它建在太空中。
视频欣赏——《全世界最强的10个超级发电站》
【例题3】下列发电站中，将化学能转化为电能的是 （ ） A．核能发电站 B．水力发电站 C．太阳能发电站 D．火力发电站
核能发电将核能最终转化为电能，水力发电将机械能最终转化为电能，太阳能发电将太阳能转化为电能，火力发电将化学能最终转化为电能。答案D.
【例题4】如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踏”蓄电池。下列解释合理的是（ ）A．小风扇是用来给太阳能电池板散热的B．利用风力发电，将电能转化为机械能C．LED照明灯工作时，将电能转化为光能D．蓄电池夜晚放电时，将电能转化为化学能
AB．头顶的小风扇主要是将机械能转化为电能，利用风力发电，填补了太阳能电池阴天和晚上不能发电的空白，故AB不符合题意；
C．LED照明灯工作时，是将电能转化为光能，故C符合题意；D．蓄电池夜晚放电时，根据能量的转化可知，是将化学能转化为光能，故D不符合题意。 故选C。
【例题5】如图所示为核电站发电流程图，在发电过程中，下列所述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
由图可知，核反应堆把核能转化成内能，汽轮机把内能转化为机械能，发电机把机械能转化成电能。故B正确，ACD错误。故选B。
①原电池：化学能转化为电能。②蓄电池：化学能转化为电能。③水果电池：化学能转化为电能。太阳能转化为电能。
①火力发电：化学能 内能 机械能 电能。②水力发电：机械能 电能。③核能发电：核能 内能 机械能 电能。
1．下列关于化学电池的说法中，正确的是（   ）。A．有的化学电池提供直流电，有的提供交流电B．化学电池是把电能转化为化学能的装置C．常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压依次增大D．多数化学电池中含有汞、镉等重金属元素，随意丢弃会污染环境
A．干电池提供的都是直流电； 故A错误；B．化学电池是把化学能转化为电能的装置；故B错误；C．常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压都是1.5V；故C错误。D．多数干电池中有少量汞、镉等重金属元素，如果处置不当，随便丢弃且数量较多的话，这些重金属将对环境产生有害的影响，所以废干电池应该集中分类处理。故D正确。 故选D。
2．铅酸蓄电池对外供电时，是把 _____ 能转化为 _____ 能；对铅酸蓄电池充电时， 是把 ____ 能转化为 ____ 能。
铅酸蓄电池放电时是化学能转变为电能；给铅酸蓄电池充电，是把电能转化为化学能。
3．常见的发电方式中有火力发电、水力发电和核能发电。请进一步查询资料，将你总结的上述三种发电方式的优缺点填入下列空格中。 火力发电：___________________________________。 水力发电：___________________________________。 核能发电：___________________________________。
火力发电。优点：原料获取简单快捷；缺点：要燃烧大量的煤、石油等燃料，产生大量的二氧化碳、含硫的气体和粉尘，破坏环境。水力发电。优点：清洁无污染，是对自然资源的综合利用；缺点：对生态有相当大的影响；核能发电。优点：不仅节省了大量的煤、石油等能源，而且用料省，发电量大，运输方便；缺点：核废料处理过程有待提高，核事故后果严重。
1. 风能发电有哪些优点和不足？
答：优点：风能属于可再生能源，可源源不断从自然界获取，并且环保无污染；风能设施日趋进步，大大降低了成本。不足：风速不稳定，产生的能量大小不稳定；风能利用受地理位置限制严重；风能的转换效率低。
答：优点：分布广泛，蕴藏量丰富，单位成本低，建造地热厂时间短且容易。缺点：资金投资大，受地域限制，热效率低，所流出的热水含有很多矿物质，一些有毒气体会随着热气喷入空中，造成空气污染。
2. 示例：地热发电有哪些优点和不足?
1．一节新干电池的电压为______伏，它可以把化学能转化为______能；手电筒内小灯与开关是_____连接的（选填“并联”或“串联”）。
根据常识知道，一节新干电池的电压为1.5V；它正常工作时，把化学能转化为电能，并在其内部不断地把正电荷运送到干电池的正极。为了正确控制灯泡的亮、灭，手电筒内小灯与控制它的开关应串联连接。
1.5
2．如图所示，关于应急灯的使用和充电情况，下列说法中正确的是（　　） A．使用时，将化学能转化为光能B．使用时，应急灯的蓄电池相当于用电器C．充电时，将化学能转化为电能D．充电时，应急灯的蓄电池相当于电源
AB．应急灯在使用时，将储存的化学能转化为电能，再转化为光能，此时应急灯相当于用电器，其蓄电池相当于电源，故A正确，B错误；CD．应急灯在充电时，将电能转化为蓄电池的化学能，此时应急灯的蓄电池相当于用电器，故CD错误。
3．下列说法正确的是（　　）A．电风扇、发电机、干电池都属于电源B．电视机、空调、发电机都属于用电器C．蓄电池放电时是把电能转化为其他形式的能D．电风扇工作时主要把电能转化为机械能
AB．发电机、干电池可以为用电器提供电能，所以发电机、干电池都属于电源；风扇、电视机、空调是消耗电能的，属于用电器，故AB错误；C．蓄电池放电时是把化学能转化为电能，故C错误；D．电风扇工作时，消耗电能使电风扇扇叶转动，主要把电能转化为机械能，故D正确。
4．如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池。则下列说法错误的是（　）A．盐水电池工作时将化学能转化为电能B．电压表能提供电压C．此时盐水电池的电压为0.6VD．铜片是盐水电池的正极
A．盐水电池工作时将化学能转化为电能，故A正确，A不符合题意；B．电源在电路中提供电压，即盐水电池提供电压，而电压表只能测量电源或某用电器两端电压，不能提供电压，故B错误，B符合题意；C．此时电压表测量盐水电池两端电压，由图可知电压表接小量程，根据表盘可知电压表的示数为0.6V，即盐水电池的电压为0.6V，故C正确，不符合题意；D．由图可知，铜片片接电压表的正接线柱，根据电压表的使用方法“正进负出”可知铜片为正极，故D正确，D不符合题意。
5．蓄电池是按可再充电设计的电池，通过可逆的化学反应实现再充电。通常是指铅酸蓄电池，它属于二次电池。它的工作原理：充电时利用外部的_____ 能使内部活性物质再生，储存为______能，比如生活中常用的电动自行车电池等。
蓄电池供电时，内部储存的化学能转化为电能，通过可逆的化学反应，在充电时，利用外部的电能使内部活性物质再生，电能转化为化学能储存起来。
6. 如图甲所示， 这是道路两边的太阳能路灯， 由太阳能电池板、开关、24V的铅酸蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，其内部电路如图乙所示。白天太阳能电池板为铅酸蓄电池充电，夜晚只有铅酸蓄电池为LED发光二极管供电照明。
（1） 白天太阳能电池为铅酸蓄电池充电时，把电能转化成_____能，夜晚图乙中的开关应该打到 ____（选填“c”或“b”）；（2）该太阳能路灯中应将_____个LED发光二极管串联才能使每个LED发光二极管两端的电压为2V。