第二節(jié)

發(fā)電機是怎樣工作的第十九章電能從哪里來學(xué)習(xí)目標課時講解1課時流程2發(fā)電機的工作原理發(fā)電機與能量轉(zhuǎn)化逐點導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升知1－講感悟新知知識點發(fā)電機的工作原理11.工作原理?電磁感應(yīng)。感悟新知知1－講方法點撥列表法比較交流發(fā)電機和直流發(fā)電機：項目交流發(fā)電機直流發(fā)電機電流輸出交流電直流電關(guān)鍵部件無換向器(部分有滑環(huán))換向器電刷能量損耗較低(無換向摩擦)較高(機械磨損換向損耗)應(yīng)用場景電網(wǎng)供電、大型發(fā)電場景小型直流設(shè)備老式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度較低較高

感悟新知2.交流發(fā)電機發(fā)電過程發(fā)電機線圈abcd

逆時針旋轉(zhuǎn)一周時，線圈平面從和磁感線平行→和磁感線垂直→和磁感線平行→和磁感線垂直，感應(yīng)電流方向和大小的變化情況：知1－講線圈平面和磁感線平行電流方向：abcd電流最大

感悟新知知1－講

線圈平面和磁感線垂直無感應(yīng)電流線圈平面和磁感線平行電流方向：dcba電流最大

感悟新知知1－講線圈平面和磁感線垂直無感應(yīng)電流

感悟新知3.發(fā)電機的結(jié)構(gòu)知1－講模型圖示意圖主要結(jié)構(gòu)：定子和轉(zhuǎn)子。(1)小型發(fā)電機一般采用磁極不動、線圈旋轉(zhuǎn)的方式發(fā)電；(2)

大型發(fā)電機一般采用線圈不動、磁極旋轉(zhuǎn)的方式發(fā)電，為了得到較強的磁場，要用電磁鐵代替永磁體感悟新知知1－講方法點撥發(fā)電機的簡化：簡化法是科學(xué)探究中常用的一種方法?！昂喕笔侵赴延绊懯挛锇l(fā)展與變化不大的因素(次要因素)忽略掉，而將影響事物發(fā)展與變化較大的因素(主要因素)抽取出來的做法。感悟新知4.探究手搖發(fā)電機輸出電壓的特點知1－講實驗操作①如圖所示，將電壓傳感器并聯(lián)在手搖發(fā)電機的輸出端；②緩慢轉(zhuǎn)動發(fā)電機的手柄，觀察計算機屏幕上電壓隨時間變化的圖像；③改變轉(zhuǎn)動手柄的快慢，觀察圖像的變化實驗結(jié)論手搖發(fā)電機的輸出電壓大小與手柄的轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速越高電壓越感悟新知知1－講知識拓展發(fā)電機發(fā)出的電流大小和方向在做周期性改變，線圈旋轉(zhuǎn)一周，電流方向改變2次。交流電的頻率：1秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)。單位：赫茲。我國交流電的頻率為50赫茲，即電流每秒周期性變化100次。知1－練感悟新知如圖2所示是發(fā)電機線圈在磁場中轉(zhuǎn)動一圈的過程中經(jīng)過的四個位置，電路中有感應(yīng)電流的是()A.甲和乙B.丙和丁C.甲和丙D.乙和丁例1知1－練感悟新知解析：由圖可知，乙、丁中線圈雖與磁場方向平行，但線圈的運動方向與磁場方向垂直，線圈做切割磁感線運動，故電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；而甲、丙中的線圈雖與磁場方向垂直，但線圈的運動方向與磁場方向平行，線圈不切割磁感線，因此沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D正確，A、B、C錯誤。答案：D知1－練感悟新知技巧點撥分析判斷發(fā)電機中的感應(yīng)電流的變化：感悟新知知2－講知識點發(fā)電機與能量轉(zhuǎn)化21.發(fā)電機是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2.常用的發(fā)電方式?火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電等。(1)

火力發(fā)電把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能?；鹆Πl(fā)電原理示意圖

感悟新知知2－講原理火力發(fā)電是通過煤、石油等燃料的燃燒來加熱鍋爐中的水，產(chǎn)生高溫、高壓的水蒸氣；水蒸氣推動汽輪機葉輪高速旋轉(zhuǎn)；汽輪機帶動發(fā)電機中的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動發(fā)電能量轉(zhuǎn)化

知2－講感悟新知方法點撥運用對比法比較發(fā)電方式的區(qū)別：能量轉(zhuǎn)化優(yōu)點缺點火力發(fā)電化學(xué)能↓電能不受環(huán)境和天氣影響污染環(huán)境核能發(fā)電核能↓電能節(jié)省運輸成本，污染小核廢料的處理水力發(fā)電機械能↓電能無污染取之不盡受位置、天氣影響

知2－講感悟新知能量轉(zhuǎn)化優(yōu)點缺點潮汐發(fā)電機械能↓電能無污染取之不盡受位置、海潮影響風(fēng)力發(fā)電機械能↓電能無污染取之不盡受位置、風(fēng)速影響

感悟新知知2－講(2)

水力發(fā)電把流水的機械能轉(zhuǎn)化為電能。水力發(fā)電原理示意圖原理水庫中的水從閘門奔瀉而出，沖擊水輪機，水輪機轉(zhuǎn)動并帶動發(fā)電機中的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動發(fā)電能量轉(zhuǎn)化

感悟新知知2－講(3)

核能發(fā)電把鈾原子核裂變釋放的核能轉(zhuǎn)化為電能。核能發(fā)電原理示意圖原理利用鈾原子核裂變時釋放出的核能來加熱水產(chǎn)生高溫、高壓的蒸汽，蒸汽推動汽輪機旋轉(zhuǎn)，汽輪機帶動發(fā)電機中的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動發(fā)電能量轉(zhuǎn)化

知2－講感悟新知知識拓展太陽能發(fā)電核心原理：利用太陽輻射能轉(zhuǎn)化為電能，有兩種技術(shù)路徑。光伏發(fā)電：通過半導(dǎo)體(如硅)的光伏效應(yīng)，將光能直接轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)太陽光照射電池板時，光子激發(fā)半導(dǎo)體中的電子，使其定向移動形成電流，典型應(yīng)用為家庭光伏板、大型光伏電站。光熱發(fā)電：通過反射鏡或透鏡聚焦太陽光，加熱傳熱介質(zhì)(如水)產(chǎn)生高溫蒸汽，驅(qū)動汽輪機發(fā)電。例如槽式、塔式光熱系統(tǒng)，需搭配儲熱裝置實現(xiàn)持續(xù)供電。感悟新知知2－練[中考·棗莊]核電站發(fā)電流程如圖3所示，在核電站的發(fā)電過程中，下列所述能量轉(zhuǎn)化順序正確的是(

)A.核能→化學(xué)能→內(nèi)能→電能B.核能→化學(xué)能→機械能→電能C.核能→內(nèi)能→機械能→電能D.核能→機械能→內(nèi)能→電能例2

知2－練感悟新知解析：核電站以核反應(yīng)堆來代替火電站的鍋爐，核燃料(鈾)在反應(yīng)堆內(nèi)進行裂變并釋放出大量的內(nèi)能，來加熱水使之變成蒸汽，蒸汽通過管路進入汽輪機，推動汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。所以核電站的發(fā)電過程中，能量的轉(zhuǎn)化是核能→內(nèi)能→機械能→電能，故C正確。答案：C知2－練感悟新知規(guī)