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第十八章电能从哪里来第一节电能的产生【新课导思】你见过这种风车样的设备吗?你知道这是用来干什么的吗?【目标导学】1.知道电池的种类及其能量转化过程。2.了解各种化学电池的种类及其构造。3.能从能量转化的角度解释电能的产生。【自主预习】1.电池:(1)能量转化:把其他形式的能转化为_____。(2)特点:提供_______。电能直流电(3)种类。①化学电池:把_______转化为_____。a.原电池:使用为_____性的。如常用的1号、5号、7号干电池,它们的电压是1.5V。b.二次电池(蓄电池):可反复充电使用,如汽车或电动自行车使用的电池。②太阳能电池:把_______转化为_____。化学能电能一次太阳能电能2.发电机:(1)能量转化:把其他形式的能转化为___能。(2)发电方式:_____发电、_____发电、_____发电。电火力水力核能知识点一电池1.化学电池是把________能转化为________能,主要由________、________和________组成。提示:化学电池是把化学能转化为电能的装置,负极为用锌做的圆筒,做成筒状的目的是用来储存电解液等化学药品。正极是一根碳棒,它的周围被二氧化锰、碳粉和氯化铵的混合剂包围,总称为“碳包”。碳包和锌筒之间填充着氯化铵、氯化锌的水溶液和淀粉等组成的糊状物,称为电糊。电池口上用沥青、松香等配成的封口剂封牢。参考答案:化学电正极负极电解质2.太阳能电池是将________能转化为________能的装置。一般用________和________制成。参考答案:太阳电半导体硅金属导体3.常见化学电池可以分为哪几类?使用化学电池应注意哪些事项?参考答案:常见化学电池可以分为锌锰干电池、铅酸蓄电池、镍镉电池、锂电池和银锌电池。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。4.化学电池和太阳能电池各有哪些优缺点?参考答案:化学电池优点是使用方便,蓄电池还可以反复充电,多次使用,缺点是若处理不当,会造成环境污染;太阳能电池优点是取之不尽,没有环境污染,缺点是受天气限制。5.交流与讨论:(1)直流电和交流电的区别是什么?化学电池提供________电?(2)我们常用的一节干电池电压是________,一个蓄电池的电压是________。提示:(1)直流电的大小和方向都不随时间变化,交流电的大小和方向随时间做周期性变化,化学电池提供直流电。(2)1.5V2V【示范题1】(2016·陕西中考)图示为一种新型薄膜太阳能电池,厚度只有几微米,可弯曲,1g薄膜太阳能电池1h可提供6×10-3kW·h的电能,它可以贴在玻璃上,制成太阳能发电窗户,下列说法正确的是()A.太阳能不是清洁能源B.太阳能从太阳传递到薄膜电池上没有能量损失C.薄膜太阳能电池将电能直接转化为光能D.1g薄膜太阳能电池1h可提供2.16×104J的电能【精讲精析】太阳能清洁环保无污染,所以A错误;太阳能从太阳传递到薄膜电池上有一定的效率,所以有能量损耗,所以B错误;薄膜太阳能电池将光能直接转化为电能,所以C错误;可根据题目已知条件“1g薄膜太阳能电池1h可提供6×10-3kW·h的电能”进行单位换算得出以焦耳为单位的电能数值,6×10-3kW·h=6×10-3×3.6×106J=2.16×104J,D正确。答案:D【微点拨】电池与发电机的异同点(1)能量来源不同:不同的电池,不同的发电方式,能量来源不同。(2)能量转化相同:各种电池、各种发电方式都是对外供电,提供电能,它们都是将其他形式的能最终转化为电能。知识点二发电方式1.分析各种发电方式及其能量转化:发电方式能量来源能量转化过程火力发电______燃料的化学能⇨水和水蒸气的______⇨发电机转子的________⇨电能水力发电______水的机械能⇨水轮机的________⇨发电机转子的机械能⇨电能核能发电______核能⇨水和水蒸气的______⇨发电机转子的______⇨电能提示:火力发电是通过燃烧煤、石油等燃料,将燃料中存在的化学能转化为高温、高压水蒸气的内能释放出来,通过热机将内能转化为机械能,再通过发电机将机械能转化为电能;水力发电是将水的机械能转移给发电机,发电机再将机械能转化为电能;核能发电是利用铀原子核裂变时产生的核能来加热水,用水所产生的高温、高压水蒸气作为动力,推动蒸汽涡轮机转动,从而带动发电机发电的。参考答案:煤、石油内能机械能水机械能铀原子核裂变内能机械能2.从可持续发展和环境保护的角度来看,它们有哪些优点和缺点?发电方式优点缺点火力发电______________________________水力发电______________________________核能发电____________________________提示:火力发电需要消耗大量的能源,并且造成了较为严重的环境污染,但建设周期短、不需要较高的技术和设备,投资小;水力发电不会对环境造成污染,但其对地域有严格要求;核电是高效能源,消耗能源少,但投资大,建设周期长,需要较高的技术和设备,要解决好核辐射、废料处理以及选址问题。参考答案:就地取材、设备简单燃料不可再生、污染环境、效率较低对自然资源进行综合利用、无污染受地域限制用料省、运输方便、比较清洁技术含量高、处理不当会有核污染【示范题2】下列几种发电形式中,能量传递和转化过程正确的是()A.水力发电:水的机械能→水蒸气的内能→水轮机转子的机械能→电能B.火力发电:燃料的内能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能C.核能发电:核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能D.风力发电:风能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能【精讲精析】本题考查了各种形式发电的能量转化。水力发电中,利用的是水的机械能去推动水轮机,带动发电机转子转动,不需要将水变成高温、高压的水蒸气,故A错;火力发电是利用燃料的化学能转化为水蒸气的内能,推动汽轮机转动,带动发电机转子发电,故B也是错误的;风力发电直接将风能转化为风车转动的机械能,带动发电机转子转动,产生电能,D选项也是错误的。答案:C【微点拨】(1)各种发电方式的共同点是其他形式的能转化为发电机转子的机械能,再转化为电能。(2)发电机可分为直流发电机和交流发电机。