第十七章 电从哪里来

1 九年级物理第十七章 电从哪里来 本章概述 一、课标要求： 1. 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。 2.通过实验探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 二、教材分析： 通过前面的学习，学生已经知道电源是提供电压的装置，而电压是形成电流的原因。本章首先从能量的观点认识电源，也即从能量转化的角度知道电源的作用，然后具体讲了电磁感应现象及发电机的工作原理，最后介绍了电能的输送过程。 电池是学生熟悉的，但五光十色的电池也是学生陌生的。根据从生活走向物理的理念，电池部分主要介绍了干电池，也讲了蓄电池，但都只简要叙述了它们的电压，原理也只讲了它们是把化学能转化为电能（蓄电池要先把电能转化为化学能）的装置，并不涉及电化原理。科学技术是在不断发展的，所以用电池和燃料电池作为新型电池的代表，以拓展学生的视野，用发电机发电是电源的另一重要类型，课本中也是从能源（动力源）角度介绍了各种类型的发电，不涉及具体的发电机理，目的是培养学生的科学素养，为学生接触社会和进一步发展作一些准备。 电磁感应现像是电磁联系的重要一环，而且是目前各类发电机的最重要、也是最基本的成员。在本章中电磁感应现象不仅是作为知识，特别是作为科学探究能力的培养而设置的。通过本章的教学，学生将不仅对电磁感应现象有初步的认识，认识到产生电磁感应的过程也是能量转化的过程，初步了解发电机的简单原理，特别是体会到电磁感应现象在生活中一些触手可及的地方的应用，减小对物理学的神秘感。通过科学探究导体中感应电流产生的条件，学生将在交流与合作方面有初步的体会，对他们今后的学习、就业，与社会的融合方面作一定的影响。 通过实验，让学生知道电能的整个输送过程，并从感性上认识到高压输电可以减小电能的损耗，提高电能的输送效率，不需要从电路原理方面进行认识。 重点： （1） 干电池的能量转化及使用注意事项，发电机的能量转化及发电机开发利用的可持续发展情况。 （2） 电磁感应现象条件及发电机的工作原理。 （3） （3）电能的高压输送的原因。 难点： （1） 干电池的结构及性能 （2） 电磁感应现象的探究过程 三、教法、学法指导 对本章内容的把握，首先要从整体上入手，电路中的电源是提供电压的装置，而电源又可分为电池和发电机，电池产生的是直流电，发电机产生的是交流电，电压的输送必须要用高压，而高压电到了用电单位又要把电压降下来。使学生在头脑中形成电能来源的清晰网络。其次要注意进行对比电池与发电机在能的转化及对环境的影响方面的不同点。 教学建议： 1、主要是学生自主阅读，通过各种途径收集相关资料，课上用多种形式交流信息、理解和体会； 2、教师和学生一起收集资料、交流，一同经历，共同提高； 3、电磁感应的探究实验必须要让学生亲身做一做，体会科学探究过程，加深对实验方法及物理知识的理解。 4、引导学生把所学知识与实际问题相结合，并用来解释实际问题。 本章教学，一定要让学生多讨论、多交流，逐步理解物理规律的由来及对人类、对社会产生的影响，逐步思考人类应该怎样应用科学技术，并培养学生独立思考和解决实际问题的能力。 2

本章教材内容结构如下： 四、课时安排 本章安排五课时进行，每节一课时，小结一课时，测试一课时。

九年级物理第十七章第一节 电能的产生 教学建议 一、 课标要求 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环境污染，提高学生的环境保护意识。 二、教材分析 本节教学包括现部分内容：（1）对常见电池的认识（2）常用发电方式介绍。本章要着重用能量转化的观点去分析电池和发电机的工作原理，同时要注重对环境的不利影响。 在常见电池的教学中，重点是让学生了解常见的干电池、蓄电池、太阳电池和燃料电池的能量转化特征，以及它们的主要结构；让学生知道干电池和蓄电池能够造成环境污染，不要随便拆开或乱丢弃；不要求学生知道各种电池的化学原理；也可以不向学生介绍干电池中有关锌锰电池、镍镉电池、锂电池和银锌电池等之间的结构差异。 常用发电方式的教学重点应该放在各种发电方式中有关能量转化过程、影响可持续发展的因素，以及是否存在环境污染隐患等内容的介绍，发电机的结构和工作原理将在下节中学习，这里不向学生介绍。 重点： （1）常见干电池、蓄电池、太阳电池和燃料电池的能量转化特征和对环境的影响； （2）各种发电方式中有关能量转化过程、影响可持续发展的因素，以及是否存在环境污染隐患等内容。 难点：常见干电池的的结构及性能。 三、课时安排：一课时 3

四、教学准备：各种类型的电池实物、模型及其挂图、水果电池器材（西红柿、铜片、锌片、耳机和导线）、示波器

五、教学设计： 引言：同学们，当你看到夜晚明亮的街灯、电视机屏幕上绚丽的画面、收音机中播放出悠扬的音乐、电饭锅煮出香喷喷的米饭，是否想到这些现象都与电有关，那么你知道电能是从哪里来的呢？ 教学内容 教师活动 学生活动 备注

一、 电源 1.提出问题：我们已经知道，电源提供电压，而电压形成电流，你知道常见的电源有哪些吗？ 回答：干电池、蓄电池、发电机等。讨论、交流、回答 本堂课要求学生积极参与，教师要调动学生的积极性，让学生积极讨论、交流、回答，所有板书由学生完成

二、 电池 2. 你见过的干电池有哪些？请列举出来。并说出它们的用途。 3. 教师结合学生回答出示各种电池的模型、实物及挂图，并进行讲评。 4. 请说出干电池、蓄电池、太阳电池及燃料电池在使用过程中的能量转化。 5. 你听说过水果电池吗？怎样可以制成水果电池，请同学们利用桌上的器材做一做。 6. 电池给人们生活带来了方便，在使用时应注意什么问题？ 7. 直流电与交流电有什么区别？教师通过示波器演示交流电与直流电波形情况。 讨论、交流、回答 学生观看挂图，回答问题，讨论、交流、回答 讨论、交流、回答

动手、动脑、交流 讨论、交流、回答

讨论、交流、回答 三、发电机 8. 目前常用的发电方式有哪些？ 9. 请说出常用发电方式中的能量转化是怎样的？ 10. 从对环境的影响来看，分析常用发电方式的利与弊。 11. 请列出你所知道的新型发电方式。 讨论、交流、回答 讨论、交流、回答

讨论、交流、回答 讨论、交流、回答

课堂练习 1.下列电池：（1）锌锰电池（2）镍镉电池（3）锂电池（4）银锌电池，其中属于干电池的是 。 2.目前常见的发电方式中有火力发电、水力发电和核能发电等，请从中选出一种，分析其能量转化过程，完成下列空白。 发电方式 能量转化过程： 能转化为 能转化为 能转化为 能。（只填能量的形式） 3.目前常用的发电方式有 、 、 等，正在研究的发电方法有 、 、 、 。 做练习题

学生小结 引导学生对本节进行总结，归纳知识。 小结本节 课外作业 上网或查阅有关资料了解新型电池和发电方式。 课外调查 六、板书设计： 第一节 电能的产生 一、电源包括：电池和发电机 4

二、电池：（一）种类：（1）干电池：锌锰电池、镍镉电池、锂电池、银锌电池等。（2）蓄电池（3）太阳电池（4）燃料电池（二）能量转化（三）对环境的影响： 三、发电机 （一）发电方式：火力发电、水力发电、核能发电 （二）能量转化： （三）对环境的影响： （四）新型发电方式： 七、教学反思：

八、教学参考 1. 常见的电池有哪些？（1）干电池carbon-zincdry batteries （2）碱锰电池alkaline （3）一次性电池manganese batteries) primary batteries （4）锂电池lithium batteries （5）铅酸电池lead batteries （6）化学电池（7）二次电池（8）镍镉电池(Ni-Cd ) chemical batteries (secondary batteries （9）镍氢电池Ni-MH （10）锂离子电池Li-ion 其它还有：燃料电池fuel cell ，物理电池physical energy ，太阳电池solar cellbatteries. 2. 电池对环境有什么影响？现今几乎所有电池均不含汞，但重金属仍然是汞电池，可充电镍镉电池，铅酸电池的必要组成部分。如果处置不当，且数量较多的话，这些重金属将对环境产生有害的影响。目前，国际上已有专门机构回收氧化锰镍镉和铅酸电池。例如非盈利机构RBRC公司http://www.rbrc.com 。 3. 什么是电池的爆炸？预防电池爆炸？电池内的任何部分的固态物质瞬间排出，被推至离电池25cm以上的距离，称为爆炸。判别电池爆炸与否，采用下述条件实验。将一网罩住实验电池，电池居于正中，距网罩任何一边为25cm。网的密度为6-7根/cm，网线采用直径为0.25mm的软铝线，如果实验无固体部分通过网罩，证明该电池未发生爆炸。大家不要一听到电池会爆炸,就对锂电池产生恐惧感.其实只要你使用的产品(包括电池和充电器)是合格的产品,就不会存在这样的问题.合格的产品出厂之前都经过了严格的测试,且电池和充电器内都有冲放电保护装置,所以即使电池或充电器其中有一个失去了保护性能,另外一个还同样可以保护您的电池不会过充,也就不会发生充电爆炸的现象.即使电池和充电器的保护装置都失效,如果您注意到电池很发烫,立即停止充电并送专业人员检查,也会避免这种现象发生.迪格浦电池出厂前都要经过充放电试验、跌落试验、震动试验、高低温循环等环境试验，确保产品在不同的环境，受到不同的环境影响都能够性能稳定。更不会发生爆炸的现象。 4. 识记忆效应。电池记忆效应是指电池的可逆失效，即电池失效后可重新回复的性能。记忆效应是指电池长时间经受特定的工作循环后，自动保持这一特定的倾向。这个最早定义在镍镉电池。镍镉的袋式电池不存在记忆效应，而烧结式电池有记忆效应。而现在的镍金属氢(俗称镍氢)电池不受这个记忆效应定义的约束。因为现代镍镉电池工艺的改进，上述的记忆效应已经大幅度的降低，而另外一种现象替换了这个定义，就是镍基电池的“晶格化”。通常情况镍镉电池受这两种效应的综合影响，而镍氢电池则只受“晶格化”记忆效应的影响，而且影响较镍镉电池的为小。 在实际应用中，消除记忆效应的方法有严格的规范和一个操作流程。操作不当会适得其反。 对于镍镉电池，正常的维护是定期深放电:平均每使用一个月(或30次循环)进行一次深放电(放电到1.0V/每节，英文称之为exercise)，平常使用时尽量用光电池或用到关机等手段可以缓解记忆效应的形成，但这个不是exercise，因为仪器(如手机)是不会用到1.0V/每节才关机的，必须要专门的设备或线路来完成这项工作，幸好许多镍氢电池的充电器都带有这个功能。 对于长期没有进行exercise的镍镉电池，会因为记忆效应的累计，无法用exercise进行容量回复，这时则需要更深的放电，老外称(recondition)，这是一种用很小的电流长时间对电池放电到0.4V每节的一个过程，需要专业的