《電能的產生》優(yōu)教教案

1、PAGE11第一節(jié)電能的產生一、核心素養(yǎng)通過學習電池供電和常用的幾種發(fā)電方式中能量的轉化過程，使學生形成電能是如何產生的物理觀念，通過了解各種電池和火力發(fā)電方式存在環(huán)境污染，提高學生的環(huán)境保護意識，培養(yǎng)學生科學的態(tài)度和責任感。二、教學目標：1了解常見電池的結構、性能及使用注意事項，在生活中能根據(jù)需要選擇合適的電池。2了解目前常用的幾種發(fā)電方式中能量的轉化過程、開發(fā)利用的可持續(xù)發(fā)展情況。3了解各種電池和火力發(fā)電方式存在環(huán)境污染，提高學生的環(huán)境保護意識。三、教學重難點：重點：（1）常見干電池、蓄電池、太陽電池和燃料電池的能量轉化特征和對環(huán)境的影響；（2）各種發(fā)電方式中有關能量轉化過程、影響可持續(xù)發(fā)

2、展的因素，以及是否存在環(huán)境污染隱患等內容。難點：常見干電池的的結構及性能。四、課時安排：一課時五、教學準備：各種類型的電池實物、模型及其掛圖、水果電池器材（西紅柿、銅片、鋅片、耳機和導線）、示波器六、教學設計：引言：同學們，當你看到夜晚明亮的街燈、電視機屏幕上絢麗的畫面、收音機中播放出悠揚的音樂、電飯鍋煮出香噴噴的米飯，是否想到這些現(xiàn)象都與電有關，那么你知道電能是從哪里來的呢教學內容教師活動學生活動備注課前教師登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送電能的產生預習任務，學生完成本節(jié)課的預習任務，反饋預習情況，教師根據(jù)學生預習情況進行針對性講解，學生提前了解本節(jié)課內容，發(fā)現(xiàn)薄弱點，針對性聽課。電源1提出問題：我們已經(jīng)

3、知道，電源提供電壓，而電壓形成電流，你知道常見的電源有哪些嗎回答：干電池、蓄電池、發(fā)電機等。討論、交流、回答本堂課要求學生積極參與，教師要調動學生的積極性，讓學生積極討論、交流、回答，所有板書由學生完成電池你見過的干電池有哪些請列舉出來。并說出它們的用途。教師結合學生回答出示各種電池的模型、實物及掛圖，并進行講評。請說出干電池、蓄電池、太陽電池及燃料電池在使用過程中的能量轉化。優(yōu)教提示：打開“科學動畫：電池供電過程”你聽說過水果電池嗎怎樣可以制成水果電池，請同學們利用桌上的器材做一做。優(yōu)教提示：打開“趣味實驗：制作水果電池”電池給人們生活帶來了方便，在使用時應注意什么問題直流電與交流電有什么區(qū)

4、別教師通過示波器演示交流電與直流電波形情況。討論、交流、回答學生觀看掛圖，回答問題，討論、交流、回答討論、交流、回答動手、動腦、交流討論、交流、回答討論、交流、回答三、發(fā)電機目前常用的發(fā)電方式有哪些請說出常用發(fā)電方式中的能量轉化是怎樣的從對環(huán)境的影響來看，分析常用發(fā)電方式的利與弊。請列出你所知道的新型發(fā)電方式。優(yōu)教提示：打開“新知講解：潮汐能發(fā)電”討論、交流、回答課堂練習（優(yōu)教提示：打開優(yōu)教同步備課-隨堂訓練-優(yōu)教訓練中的綜合訓練-電能的產生，使用互動答題卡，更快更便捷地掌握學生的掌握情況）1下列電池：（1）鋅錳電池（2）鎳鎘電池（3）鋰電池（4）銀鋅電池，其中屬于干電池的是。2目前常見的發(fā)電

5、方式中有火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電等，請從中選出一種，分析其能量轉化過程，完成下列空白。發(fā)電方式能量轉化過程：能轉化為能轉化為能轉化為能。（只填能量的形式）3目前常用的發(fā)電方式有、等，正在研究的發(fā)電方法有、。做練習題學生小結引導學生對本節(jié)進行總結，歸納知識。小結本節(jié)課外作業(yè)上網(wǎng)或查閱有關資料了解新型電池和發(fā)電方式。課外調查七、板書設計：電能的產生電源包括：電池和發(fā)電機電池：（一）種類：（1）干電池：鋅錳電池、鎳鎘電池、鋰電池、銀鋅電池等。（2）蓄電池（3）太陽電池（4）燃料電池（二）能量轉化（三）對環(huán)境的影響：三、發(fā)電機（一）發(fā)電方式：火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電（二）能量轉化：（三）對環(huán)境

6、的影響：（四）新型發(fā)電方式：八、教學反思：九、教學參考常見的電池有哪些（1）干電池carbon-incdrybatteries（2）堿錳電池alaline（3）一次性電池manganesebatteriesarybatteries（4）鋰電池lithiumbatteries（5）鉛酸電池leadbatteries（6）化學電池（7）二次電池（8）鎳鎘電池Ni-Cdchemicalbatteriessecondarybatteries（9）鎳氫電池Ni-MH（10）鋰離子電池Li-ion其它還有：燃料電池fuelcell，物理電池25cm25cm，網(wǎng)線采用直徑為0.25mm的軟鋁線，如果實驗無固

7、體部分通過網(wǎng)罩，證明該電池未發(fā)生爆炸。大家不要一聽到電池會爆炸,就對鋰電池產生恐懼感其實只要你使用的產品包括電池和充電器是合格的產品,就不會存在這樣的問題合格的產品出廠之前都經(jīng)過了嚴格的測試,且電池和充電器內都有沖放電保護裝置,所以即使電池或充電器其中有一個失去了保護性能,另外一個還同樣可以保護您的電池不會過充,也就不會發(fā)生充電爆炸的現(xiàn)象即使電池和充電器的保護裝置都失效,如果您注意到電池很發(fā)燙,立即停止充電并送專業(yè)人員檢查,也會避免這種現(xiàn)象發(fā)生迪格浦電池出廠前都要經(jīng)過充放電試驗、跌落試驗、震動試驗、高低溫循環(huán)等環(huán)境試驗，確保產品在不同的環(huán)境，受到不同的環(huán)境影響都能夠性能穩(wěn)定。更不會發(fā)生爆炸的現(xiàn)

8、象。識記憶效應。電池記憶效應是指電池的可逆失效，即電池失效后可重新回復的性能。記憶效應是指電池長時間經(jīng)受特定的工作循環(huán)后，自動保持這一特定的傾向。這個最早定義在鎳鎘電池。鎳鎘的袋式電池不存在記憶效應，而燒結式電池有記憶效應。而現(xiàn)在的鎳金屬氫俗稱鎳氫電池不受這個記憶效應定義的約束。因為現(xiàn)代鎳鎘電池工藝的改進，上述的記憶效應已經(jīng)大幅度的降低，而另外一種現(xiàn)象替換了這個定義，就是鎳基電池的“晶格化”。通常情況鎳鎘電池受這兩種效應的綜合影響，而鎳氫電池則只受“晶格化”記憶效應的影響，而且影響較鎳鎘電池的為小。在實際應用中，消除記憶效應的方法有嚴格的規(guī)范和一個操作流程。操作不當會適得其反。對于鎳鎘電池，正

9、常的維護是定期深放電:平均每使用一個月或30次循環(huán)進行一次深放電放電到每節(jié)，英文稱之為eercise，平常使用時盡量用光電池或用到關機等手段可以緩解記憶效應的形成，但這個不是eercise，因為儀器如手機是不會用到每節(jié)才關機的，必須要專門的設備或線路來完成這項工作，幸好許多鎳氫電池的充電器都帶有這個功能。對于長期沒有進行eercise的鎳鎘電池，會因為記憶效應的累計，無法用eercise進行容量回復，這時則需要更深的放電，老外稱recondition，這是一種用很小的電流長時間對電池放電到每節(jié)的一個過程，需要專業(yè)的設備進行。對于鎳氫電池，eercise進行的頻率大概每三個月一次即可有效的緩解記

10、憶效應。因為鎳氫電池的循環(huán)壽命遠遠低于鎳鎘電池，幾乎用不到recondition這個方法。1建議1:每次充電以前對電池放電是沒有必要，而且是有害的，因為電池的使用壽命無謂的減短了。2建議2:用一個電阻接電池的正負極進行放電是不可取的，電流沒法控制，容易過放到0V，甚至導致串聯(lián)電池組的電池極性反轉。電池容量越高越好嗎不同型號特別是不同體積的電池,他的容量越高,提供使用的時間越長拋開體積和重量的因素，當然容量越高越好。但是同樣的電池型號,標稱容量比如600mAh也相同,實際測的初始容量不同:比如一個為660mAh，另一個是605mAh,那么660mAh的就比605mAh的好嗎。實際情況可能是容量高

11、的是因為電極材料中多了增加初始容量的東西，而減少了電極穩(wěn)定用的東西，其結果就是循環(huán)使用幾十次以后，容量高的電池迅速容量衰竭，而容量低的電池卻依然堅挺。許多國內的電芯廠家往往以這個方式來獲得高容量的電池。而用戶使用半年以后待機時間卻是差得一塌糊涂。民用的那些AA鎳氫電池就是五號電池,一般是1400mAh，卻也有標超高容量的1600mAh，道理也是一樣。提高容量的代價就是犧牲循環(huán)壽命,廠家不在電池材料的改性上下文章,是不可能真正“提高”電池容量的。給電池充電是否要先放掉剩余的電一般情況下，我們使用的電池有：鋰離子電池、鎳氫電池、鎳鎘電池和小型密封鉛蓄電池。其中只有鎳鎘電池需要在充電前先行放電。這是

12、因為鎳鎘電池存在記憶效應，通常我們所使用鎳鎘電池不會把電用凈，如果我們長期對還有50%殘存電量的電池進行充電，就會使電池極板深處的活性物質鈍化，電池就會記住這些電量。這樣，當電池耗至還有50%的電量時，極板深處的充電物質便不能轉化為電能釋放出來，這是電壓就會突然下降，當然電器也就無福消受這些電量了。我們把這種現(xiàn)象叫做記憶效應。因此，鎳鎘電池在充電前應先放電，以防止記憶效應。不過放電不應放凈，一般放到略小于1伏即可。交流電與直流電大戰(zhàn)。19世紀末，在愛迪生（18471931）的推動下，直流電已經(jīng)有了相當廣泛的應用。不過在實用中，直流電存在很大缺點：不僅花費大量的銅線，而且不能作遠距離輸電，每平方英里地區(qū)，需要一個單獨的發(fā)電機供電，很不經(jīng)濟。出生于克羅地亞的發(fā)明家特斯拉（18561943）考慮采用交流電來代替直流電。交流電系統(tǒng)使用高電壓、小電波供電，然后利用變壓器調節(jié)電流、電壓，來適合用戶需要。它的突出優(yōu)點是可以用細導線實現(xiàn)遠距離送電。但是，這種既經(jīng)濟以科學的方案一提出，立即遭到愛迪生的強烈反對。出于競爭的需要，愛