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1、《電從哪里來》滬科版
一:知識點梳理
一:電能的產(chǎn)生
1、電池:把其他形式的能轉化為電能的裝置。
( 1)電池提供的是直流電,其電流的大小和方向都不隨時間的變化而變化。直流電在
示波器上顯示的是一條直線。 家庭電路中的電流是交流電, 電流的大小和方向都隨時間的變
化而變化。交流電在示波器上顯示的是曲線(正弦曲線)。
( 2)電池的種類:
A、化學電池:把化學能轉化為電能的裝置。化學電池分為鋅鎰干電池、饃鎘電池、鋰
電池、銀鋅電池等等。
常用的干電池為鋅錳干電池,分為 1 號、 2 號、 5 號、 7 號。每節(jié)電池的電壓為1.5V
水果電池屬于化學電池類。
化學電池含有汞
2、、鎘等重金屬元素,隨意丟棄會污染環(huán)境、破壞生態(tài)。所以應分類回收
集中處理。
B 、蓄電池: 蓄電池使用前要預先充電,把電能轉化為化學能儲存在電池內(nèi),這個過程
中電能轉化為化學能。使用時化學能轉化為電能。
常見的有鉛蓄電池,每個鉛蓄電池的電壓為2V。
廢舊的鉛蓄電池也不要隨意丟棄,否則會造成環(huán)境污染。
C太陽能電池:將太陽能轉化為電能。對環(huán)境沒有污染,
D燃料電池:將化學能轉化為電能。效率高,能減少二氧化碳的排放量。有利于環(huán)境
保護。
2、發(fā)電機:把其他形式的能轉化為電能的裝置。
常見的發(fā)電方式:
( 1)火力發(fā)電:將燃料的化學能轉化為電能。
燃料的化學能-水和水蒸氣的機
3、械能-發(fā)電機轉子的機械能-電能
火力發(fā)電要消耗大量的煤、 石油等一次性能源, 還要排放大量的二氧化碳、 含硫的氣體、
粉塵等,污染環(huán)境,降低空氣質量,對生態(tài)會產(chǎn)生不利影響。
( 2)水力發(fā)電:將水的機械能轉化為電能。
水的機械能-水輪機的機械能-發(fā)電機轉子的機械能-電能
水力發(fā)電對環(huán)境無污染,但是受到資源的額地理位置和自然條件的限制。
(3)核能發(fā)電:將鈾原子核裂變時釋放的核能轉化為電能。
核能一水和水蒸氣的內(nèi)能一發(fā)電機轉子的機械能一電能
核能發(fā)電可以節(jié)省大量的煤、石油,用料省、運輸方便。
(4)正在研究其他發(fā)電方式:
海浪發(fā)電(潮汐發(fā)電)、地熱發(fā)電、風力發(fā)電、磁流體發(fā)電。
4、
二:電磁感應
1、電磁感應現(xiàn)象:閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中就產(chǎn) 生感應電流,這種現(xiàn)象叫電磁感應, 產(chǎn)生的電流叫感應電流。 在電磁感應中機械能轉化為電 能。
2、產(chǎn)生感應電流的條件:(1)電路閉合。(2)部分導體做切割磁感線運動。
3、影響感應電流方向方向的因素:磁場方向和導體切割磁感線的運動方向。
(1)只改變磁場方向,感應電流的方向反向;只改變導體切割磁感線的運動方向,感 應電流反向;同時改變磁場方向和導體切割磁感線的運動方向,感應電流不變。
(2)感應電流方向的判定:可用右手定則。方法是:伸開右手,讓四指并攏,大拇指 和四指垂直且在一個平面內(nèi),將右
5、手放入磁場中,讓磁感線垂直穿過手心,大拇指指向導體 運動方向,則四指所指的方向就是感應電流的方向。
4、影響感應電流大小的因素:磁場的強弱、導體切割磁感線的運動速度、切割磁感線 的導體的長度。
5、電磁感應現(xiàn)象的應用:發(fā)電機、動圈式話筒、變壓器、自發(fā)電式手電筒。 三:發(fā)電機的工作原理:
1、發(fā)電機原理:利用電磁感應現(xiàn)象制成。
2、發(fā)電機的能量轉化:機械能轉化為電能。
3、直流電動機和交流發(fā)電機的比較:
直流電動機
交流發(fā)電機
原理
通電線圈在磁場中受力而發(fā)生轉動
電磁感應
構造
與電刷接觸的是換向器
與電刷接觸的兩個銅環(huán)
能量轉
化
電能轉化為機械能
機械
6、能轉化為電能
4、交流電的周期和頻率:
(1)發(fā)電機的轉子轉動一周所用的時間就是交流電的周期,在一個周期內(nèi)交流電的
方向改變兩次,交流電的方向隨時間不斷的變化。
(2)我國交流電的頻率為 50HZ,就是說,我國交流電在一秒內(nèi)有50個周期,每秒內(nèi)
交流電的方向改變 100次。
四:電能的輸送:
1、采用高壓輸電,減小輸電線路上的電能損失。
因為當導體中有電流通過時,導體就會發(fā)熱,發(fā)熱的功率為P=I2R,即電能的損失與電
流的平方成正比,與導體的電阻成正比,在遠距離輸電時,減小導體的電阻是不可能做到的, 因此要減小輸電線路中因發(fā)熱而損失的電能,最好的辦法就是減小導線中
7、的電流,在發(fā)電機
的輸出功率一定時,根據(jù) P=UI可知,要減小輸電的電流,就只有提高輸電電壓Ulo所以,
遠距離輸電要采用高壓輸電。
2、變壓器的工作原理是電磁感應。變壓器只能改變交流電的電壓(升高、降低均可),不 能改變直流電的電壓。
4、高壓觸電:高壓電弧觸電和跨步電壓觸電。
5、高壓觸電防護:不靠近高壓帶電體。
二:重點、難點突破
1、電磁感應
例1、下列關于感應電流方向的說法正確的是()
A.感應電流方向只與磁場方向有關
B.感應電流方向只與導體切割磁感應線方向有關
C.只要是磁場方向改變或導體切割磁感線方向改變,感應電流方向就要改變
D.只要是磁場方向和導體切
8、割磁感線方向同時改變,感應電流方向就要改變
解析:在電磁感應現(xiàn)象中,所產(chǎn)生的感應電流的方向跟兩個因素有關:磁場方向和導體
產(chǎn)生的感應電流方向否會發(fā)
切割磁感線的方向,這兩個因素中不論哪一個因素發(fā)生了改變, 生改變;如果兩個因素同時改變,所產(chǎn)生的感應電流方向不變。
答案:C
小練習:
1、下列電器設備中屬于利用電磁感應現(xiàn)象原理工作的是()?
A?電烙鐵 B?發(fā)電機C?電動機D?電磁起重機
2、圖為課本上的一個演示實驗圖,該實驗表明了()?
A、通電導體四周與磁體一樣,存在著磁場
日通電導體在磁場中會受到力的作用
C閉合電路中的一部分導體在磁場中作切割磁感線運動,導體中會
9、產(chǎn)生電流
D導體通電后會產(chǎn)生熱能
答案:1、B 2 、C 2、發(fā)電機的工作原理
例2、下列說法正確的是()
A.電動機工作時將機械能轉化成電能
B.發(fā)電機線圈可能產(chǎn)生直流電
C.變壓器是根據(jù)電磁感應原理制造的
D.蓄電池不能將電能轉化成化學能
解析:電動機工作時要消耗電能,獲得機械能,是把電能轉化為機械能,選項 A錯誤;
發(fā)電機工作時,線圈在轉動的過程中, 每轉過半圈電流方向就改變一次,因而不論是直流發(fā)
電機還是交流發(fā)電機,它們工作時線圈中產(chǎn)生的電流都是交流電,故選項B錯誤;蓄電池
放電時把化學能轉化為電能,當它充電時把電能轉化為化學能儲存起來,所以選項
錯誤的。變壓器
10、是利用電磁感應原理制造的是正確的。
D也是
答案:C
小練習:
1、如圖所示,在微型電扇的插頭處接一只發(fā)光二極管,用手旋轉葉片,發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)光
上述實驗現(xiàn)象說明了()
A.磁能生電
B.磁場對電流有力的作用
C.電流的磁效應
D.電流的熱效應
2、動圈式喇叭當麥克風用,可以將聲音變成電信號,其中用到的物理知識是(0
A 、電能轉變成動能 B 、電磁感應
C 、電流的磁效應D 、磁場對電流的作用
答案:1、A 2 、B
三:綜合訓練
一:填空題:
1、把一只一號或五號干電池拆開(注意操作安全,不要將廢氣物隨意丟棄),觀察其 內(nèi)部結構。思考:它的正極是 ,負極是。
11、
供電時 能轉化為.
2、手機、數(shù)碼相機等常用充電電池作為電源,如
圖所示是某手機電池銘牌,觀察可知該電池的電壓是
V.它充足電后所儲存的電能是J .圖
案打“X”的表示普通垃圾箱,它告訴我們 。
3、電路的一部分導體在磁場里做
運動時,導體就會產(chǎn)生感應 電流。
4、如圖 4是 機的示意圖,電流的大小和方向 改變的電流
叫,如果要使輸出的電流方向不變,最簡單的方法是將線圈的兩端接到同軸安裝
的 上,這樣輸出的電流方向就不改變,稱之為直流電。
750m Ah
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序號.87 0 43758f*慢里干搟:
12、中閨Hit*忸"?處司 踮
造址,期蛇口工業(yè)大11科■大, Li-ior
5、在遠距離輸送電能時,若輸電功率不變,輸電線的電阻不變,為了減小輸電線路上 的電能損失,從發(fā)電站發(fā)出的電能, 必須先經(jīng)過變壓器把 升高,從而減小通過輸 電線的,達到減小輸電線路上電能損失的目的;通過架設高壓輸電線送到用電地區(qū)
的變電站進行一到兩次 ,到達
13、工礦、科研和生活區(qū)等目的地,再用變壓器降到 V供家庭使用。
6、用“長征三號”發(fā)射的某航天器,它的一部分光電池板面積S=8nf,正對太陽能產(chǎn)
生U=120V的電壓,為工作室提供 I=10A的電流,為工作室提供的功率為
w ;太陽光照射處每平方米面積上獲得的太陽輻射功率p=i00ovy試估算該
光電池的光電轉換效率為 。
7、淮南煤炭資源十分豐富,是安徽省最大的火力發(fā)電站之一,發(fā)電過程中是將
能轉化為 ,然后轉化為發(fā)電機轉子的 ,最后轉化 為。
8 、大規(guī)模用電時的電源是 ,它是利用 現(xiàn)象制成的。我國交 流電的頻率是50Hz,由此可知,在每秒內(nèi)電流方向變化周期為 秒? 二:選擇題
14、:
1 .關于電源下列說法正確的是()
A.電源是向電路提供電壓白裝置,電源都有“+”“一”極之分
B.宇宙飛船內(nèi)所需的電能主要來自于安裝在其內(nèi)的蓄電池。
C.發(fā)電機與電動機一樣都是提供電能的裝置,是我們生活中常見的電源
D.廢舊電池應分類回收
2 .下述物理史實中正確的說法是()
A.第一個發(fā)現(xiàn)電磁關系的是法拉第
B.第一個發(fā)現(xiàn)磁能生電的是奧斯特
C.最早研究磁偏角的是沈括
D.第一個發(fā)現(xiàn)電流磁性應的是愛因斯坦
3 .下列關于感應電流方向的說法正確的是()
A.感應電流方向只與磁場方向有關
B.感應電流方向只與導體切割磁感應線方向有關
C.只要是磁場方向改變或導體
15、切割磁感線方向改變,感應電流方向就要改變
D.只要是磁場方向和導體切割磁感線方向同時改變,感應電流方向就要改變
4、英國科學家法拉第的重大發(fā)現(xiàn)是()
A.導體中有電流通過時,導體都要發(fā)熱,即電流的熱效應
B.通電導體的周圍和磁體一樣,存在磁場
C.通電導體在磁場中要受到磁場力的作用
D.電磁感應現(xiàn)象
5、圖3中“O'表示垂直于紙面的一根導線,這是閉合電路的一部分,它在磁場中的運動方
向如圖所示,不可能產(chǎn)生感應電流的是()
AB(:D
6、下列說法正確的是()
A、在地磁場的作用下,指南針的N極始終指向南方
B、為了在電流過大時能自動切斷電路,保險絲應串聯(lián)在電路中
16、
C、在不斷開電源的情況下,只要人不與地面接觸就不會觸電
D、導體做切割磁感線運動時,導體中就一定會產(chǎn)生電流
7、雙腳站在高壓線上的鳥,沒有發(fā)生觸電事故的主要原因是()
A.電線上有一層絕緣的保護材料
B.鳥的腳爪是很好的絕緣體
C.鳥兩腳間的電壓很低
D.鳥的兩腳是非常干燥
8、下列說法正確的是()
A.電動機工作時將機械能轉化成電能
B.發(fā)電機線圈可能產(chǎn)生直流電
C.變壓器是根據(jù)電磁感應原理制造的
D.蓄電池不能將電能轉化成化學能 9、并非電能優(yōu)越性表現(xiàn)的選項是(
A.來源廣泛;
B.容易轉變?yōu)槠渌问降哪埽?
C.便于遠距離輸送;
D.使用不當容易造成人體觸
17、電.
10、干年輸送電能中,為了減少電能在線路中的損耗,通常采取的辦法是()
A.加大輸送電流;
B.用高壓輸電;
C.用超導體輸電;
D.減少輸送功率
11、某發(fā)電機輸出的電壓是2200V,輸出電流是400A,發(fā)電機到用戶之間的輸電線的電阻是
A. 880kW B . 320kW C . 800kW D . 2420kW
12、對于交流電,下列說法中證確的是 ( )?
2Q,則輸電線路上損耗的電功率是()
A、線圈轉動一周,電流方向改變一次,大小改變兩次
日線圈轉動一周,電流方向改變兩次,大小改變兩次
C線圈轉動一周,電流方向改變兩次,大小隨時間改變
D線圈轉動一周
18、,電流方向改變四次,大小隨時間改變
13、下列電器設備中屬于利用電磁感應現(xiàn)象原理工作的是()?
A、電烙鐵 B 、發(fā)電機 C 、電動機 D 、電磁起重機
14、圖為課本上的一個演示實驗圖,該實驗表明了()?
A、通電導體四周與磁體一樣,存在著磁場
B、通電導體在磁場中會受到力的作用
C、閉合電路中的一部分導體在磁場中作切割磁感線運動,導體中會產(chǎn)生電流
DK導體通電后會產(chǎn)生熱能
三、實驗與探究題
1、學校實驗室里常用一種電源代替干電池,通常稱這種電源叫做學生電源。這個電源 將照明電路的220V交變電源變成可以調節(jié)的低壓交、直流電源。這種電源的主要優(yōu)點是:
(2)在磁場中做
19、切割磁感線運動時,可以觀察到電流表指針發(fā)生偏
轉,其偏轉的最大位置如圖所示,此時的電流值為mA ,。
(3)保持電路閉合,當導線a、b向左運動和向右運動時, 檢流計的指針會向左和向右偏轉, 表明導線中的感應電流方向與 有關。
(4)將U形磁鐵反轉對調磁極,閉合開關,當導線西向左運動和向
右運動時,檢流計的指針會向右和向左偏轉,表明導線中的感應電
流方向與 有關。
(5)實驗中為了使檢流計指針明顯偏轉,你采取了哪些措施?(寫出一條即可)
3、如圖所示為遠距離輸電系統(tǒng)示意圖,請指出:
發(fā)電廠 升辰變壓器 高壓線路 降壓變壓蓋 民用電
(1)發(fā)電機的工作原理是:
(2)該系
20、統(tǒng)中,采用高壓輸電的好處是:
(3)日常生活中要注意用電安全,請寫出兩條安全用電的原則:
① ;②
(4)如果該系統(tǒng)中的發(fā)電廠是核電站,請在下面方框內(nèi)填寫電站發(fā)電過程中的能量轉化情
況:
心內(nèi)能由^ 電/
(5)核電站可能會帶來什么負面影響?
參考答案
一:填空題:
1、金屬帽 碳棒 化學 電能 2、3.6 9720J舊電池要分類回
收 3、閉合切割磁感線4 、發(fā)電機 周期性 交流電
變向器 5、電壓 電熱 降壓 6、120015%
7、化學內(nèi)能 機械能 電能 8、發(fā)電機電磁感應0.02
二:選擇題:
1、D 5、C 3、C 4、D 5、C 6、B 7、C
8、C 9 、D 10 、B 11、B 12 、C 13 、B 14、C
三:實驗與探究題
1、操作方便、安全供電量大既可以提供交流電,也可以提供直流電
可以獲得需要的電壓值
2、(1)沒有(2) 30(3)導體切割磁感線的方向(4)磁場方向
(5)使用線圈代替導體換用磁性強的磁體
3、(1)電磁感應 (2)可以減小在輸電導線上的電能損失(3)不接觸低壓帶
不靠近高壓帶電體
4 )核能機械能
5) 核廢物或發(fā)生核泄
漏會造成核污染