第三節(jié) 電從發(fā)電廠輸送到家里 教案一、教學(xué)目標(biāo)：1.知道交流發(fā)電機(jī)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)、工作原理，知道產(chǎn)生的是交流電。2.知道采用高電壓輸電的目的。3.了解電弧觸電和跨步電壓觸電，提高學(xué)生的安全防范意識(shí)。二、教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：1.交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理。2.采用高壓輸電的目的。難點(diǎn)：交流發(fā)電機(jī)的工作原理。三、課時(shí)安排：一課時(shí)四、教學(xué)準(zhǔn)備：交流發(fā)電機(jī)掛圖、閉合線(xiàn)圈、交流發(fā)電機(jī)模型、電弧發(fā)生器、高壓輸電實(shí)驗(yàn)器。五、教學(xué)設(shè)計(jì)：引言：前面我們學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，通過(guò)發(fā)電機(jī)我們可以大量地生產(chǎn)電能。比如，葛洲壩電站通過(guò)發(fā)電機(jī)把水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電功率可達(dá)271.5萬(wàn)千瓦，這么多的電能當(dāng)然要輸?shù)接秒姷牡胤饺?，今天，我們就?lái)學(xué)習(xí)發(fā)電機(jī)的工作原理和輸送電能的有關(guān)知識(shí)。教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)備注一、發(fā)電機(jī)工作原理一.發(fā)電機(jī)是根據(jù)什么原理制成的？二.引導(dǎo)學(xué)生觀察課本插圖了解交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造和工作原理。1.交流發(fā)電機(jī)的主要構(gòu)造有哪些？2.線(xiàn)圈何時(shí)切割磁感線(xiàn)？3.線(xiàn)圈中的電流方向何時(shí)改變？4.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周線(xiàn)圈中的電流方向改變幾次？三、教師展示交流發(fā)電機(jī)的活動(dòng)掛圖并通過(guò)閉合線(xiàn)圈來(lái)演示交流發(fā)電機(jī)的工作過(guò)程，讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)和理解交流發(fā)電機(jī)的工作原理。交流、合作、回答觀察、討論、交流本堂課要求學(xué)生積極參與，教師要調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生積極討論、交流、回答。二、電能的輸送四、發(fā)電站發(fā)出的電能通過(guò)怎樣的途徑輸送到用電單位？五、為什么要采用高壓輸送電能？教師演示高壓電能輸送器，讓學(xué)生觀察并領(lǐng)會(huì)高壓輸送電能的原因。交流、合作、回答觀察、討論、交流三、高壓觸電及防護(hù)六、用電器為會(huì)么不能直接使用高壓呢？七、什么叫電弧觸電？八、什么叫跨步電壓觸電？九、安全用電的原則是什么？教師演示電弧發(fā)生器和跨步電壓演示器，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)這兩種觸電方式的原因。交流、合作、回答觀察、討論、交流四、練習(xí)鞏固十、課堂練習(xí)1.發(fā)電機(jī)是根據(jù)原理制成的。工作時(shí)將能轉(zhuǎn)化為能。2.手搖發(fā)電機(jī)的線(xiàn)圈轉(zhuǎn)一圈，線(xiàn)圈中的電流方向改變了次，由此可見(jiàn)，它產(chǎn)生的是流電。3.遠(yuǎn)距離輸電應(yīng)采用，因?yàn)檫@樣可以減小電能在上的損失。4.高壓輸電線(xiàn)都架得很高，原因是（）A.防止高壓電弧觸電B.防止跨步電壓觸電C.防止阻礙交通D.減小電能損失完成練習(xí)五、學(xué)生小結(jié)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)進(jìn)行總結(jié)，歸納知識(shí)。小結(jié)本節(jié)六、課外作業(yè)上網(wǎng)或查閱有關(guān)資料了解電能輸送及發(fā)電機(jī)的知識(shí)。課外調(diào)查七、板書(shū)設(shè)計(jì)：第一節(jié) 電從發(fā)電廠輸送到家里一、交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造及工作原理二、電能的輸送：1.電能輸送的途徑：發(fā)電廠升壓變壓器高壓線(xiàn)路降壓變壓器用電單位2.高壓輸送以減小電能的損失。三、高壓觸電方式：電弧觸電和跨步電壓觸電八、教學(xué)反思九、教學(xué)參考1.電能的優(yōu)越性. 我們生活在電的時(shí)代，電能的應(yīng)用非常廣泛。設(shè)想一座城市完全斷了電，簡(jiǎn)直不堪設(shè)想，大大小小的工廠停產(chǎn)，機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)，煉鋼爐不能煉鋼，電車(chē)不能開(kāi)動(dòng)，廣播電機(jī)停播、自來(lái)水供應(yīng)中斷，樓房電梯停開(kāi)，電燈不亮，入夜一片漆黑電，它在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究以及日常生活中用得越來(lái)越多，電能的生產(chǎn)和使用的規(guī)模，已經(jīng)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要標(biāo)志。電能為什么應(yīng)用這樣廣泛，它有什么優(yōu)越性呢？電能的來(lái)源比較廣泛，自然界存在的各種形式的能如此學(xué)能、水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能都可以較為方便地轉(zhuǎn)化為電能電池和發(fā)電機(jī)就是實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的裝置。在水電站里，水能通過(guò)水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。在火電站里，燃料的化學(xué)能通過(guò)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。除了水電站和火電站，還有風(fēng)力發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、核能發(fā)電等。我國(guó)主要是利用火力和水力來(lái)發(fā)電的。到1993年，我國(guó)有30萬(wàn)千瓦以上的水電站、火電站共正1020座（其中水電站235座、火電站785座）。我國(guó)的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)，對(duì)電的需要量日益增加。在主要煤炭產(chǎn)區(qū)和沿海地區(qū)，要建設(shè)一批火電站。在黃河上游和長(zhǎng)江中上游干交流，要建設(shè)一批大型水電站（規(guī)模巨大的長(zhǎng)江三峽水力工程正在進(jìn)行）。還建設(shè)了核電站。電能便于輸送，用電線(xiàn)就可以把電能輸送到千百里以外的地方。輸送電能比輸送煤、石油等燃料要方便得多。而且電能的輸送損失較小。我國(guó)幅員廣大，不同區(qū)域組成大的電網(wǎng)供電，110千伏以上的輸電網(wǎng)絡(luò)的線(xiàn)路長(zhǎng)達(dá)18萬(wàn)千米。電能使用起來(lái)非常方便它能夠方便地轉(zhuǎn)化為其它形式的能，來(lái)滿(mǎn)足多方面的需要，電能可以通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)電熱器轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，通過(guò)電光源轉(zhuǎn)化為光能。各種各樣的用電器就是實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的裝置。用電器的效率比較高。電動(dòng)機(jī)的效率達(dá)90以上，在管理科操縱方面比較簡(jiǎn)單，污染少，工作場(chǎng)所容易保持干凈，有利于保護(hù)環(huán)境。2.太陽(yáng)能空間電力站。在太陽(yáng)能利用中，發(fā)展前景最為誘人要算在宇宙空間建立太陽(yáng)能電力站的宏偉計(jì)劃了。眾所周知，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)大氣層到達(dá)地球表面時(shí)，已經(jīng)大大減弱。而到達(dá)地面的陽(yáng)光，又有三分之一被反射回空間。因此，在大氣層以上接收的太陽(yáng)能要比在地球上接收的多4倍以上。在這種情況下，人們就萌發(fā)了一個(gè)大膽的設(shè)想：要把太陽(yáng)能發(fā)電站搬到宇宙空間去，以便得到更多的太陽(yáng)能。而且這樣還能避免太陽(yáng)能電站接收太陽(yáng)光時(shí)斷時(shí)續(xù)的缺點(diǎn)。要達(dá)到這一目的，就必須研制一種太陽(yáng)能動(dòng)力衛(wèi)星，并把它發(fā)送到距地面3.5萬(wàn)公里的高空，而且與地球同步的軌道上（在這一軌道上，衛(wèi)星繞地球飛行一圈的時(shí)間，正好與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相同），這樣就可以用它把太陽(yáng)能直接引到地球上。在動(dòng)力衛(wèi)星上裝有巨大的太陽(yáng)能電池板，能把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能，然后再將電能轉(zhuǎn)換成微波束發(fā)回地面。地面接收站通過(guò)巨型天線(xiàn)，可將動(dòng)力衛(wèi)星送回地面的微波能重新轉(zhuǎn)換成電能。當(dāng)然，就目前來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)大型太陽(yáng)能空間電力站計(jì)劃還存在一定的技術(shù)難關(guān)。比如，一個(gè)發(fā)電能力為1000萬(wàn)瓦的空間電力站，它上面的太陽(yáng)能電池板面積已達(dá)64平方公里，而把微波能發(fā)送到地面的列陣天線(xiàn)，其占用面積約達(dá)兩平方公里。此外，巨大的動(dòng)力衛(wèi)星需要分成部件運(yùn)送到太空進(jìn)行組裝，衛(wèi)星安裝后，還需要定期進(jìn)行保養(yǎng)和檢修，這說(shuō)需要一咱像航天飛機(jī)一樣能往返于地球和太空的運(yùn)輸工具?，F(xiàn)在，擔(dān)負(fù)運(yùn)輸任務(wù)的航天飛機(jī)已奔忙于太空和地球之間，隨著航天技術(shù)的飛速發(fā)展，以及太陽(yáng)能利用水平的不斷提高?？茖W(xué)們滿(mǎn)懷信心地預(yù)言，到本世紀(jì)末有可能通過(guò)航天飛機(jī)將第一個(gè)大型動(dòng)力衛(wèi)星送入軌道，為人類(lèi)利用太陽(yáng)能揭開(kāi)新的篇章。3.太陽(yáng)能氣流電站。利用太陽(yáng)能發(fā)電的方式很多，其中最為新奇的是太陽(yáng)能氣流發(fā)電，由于這種電站有一個(gè)高大的“煙囪”，所以也被稱(chēng)作太陽(yáng)能煙囪電站。太陽(yáng)能電站既不燒煤，也不用油，所以確切點(diǎn)說(shuō)應(yīng)稱(chēng)其為太陽(yáng)能氣流電站。太陽(yáng)能氣流電站的中央，豎立著一個(gè)用波紋薄鋼板卷制成的大“煙囪”，在“煙囪”的周?chē)?，是巨大的環(huán)形曲面半透明塑料大棚，在煙囪底部裝有氣輪發(fā)電機(jī)，當(dāng)大棚內(nèi)的空氣經(jīng)太陽(yáng)曝曬后，其溫度比棚外空氣高約20。由于空氣具有熱升冷降的特點(diǎn)，再加上大“煙囪”向外排風(fēng)的作用，就使熱空氣通過(guò)“煙囪”快速地排出去，從而驅(qū)動(dòng)設(shè)在煙囪底部的汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。由于太陽(yáng)能氣流電站占地較大，所以今后的氣流電站將要建在陽(yáng)光充足、地面開(kāi)闊的沙漠地區(qū)，另外，塑料大棚內(nèi)的地方很大，溫度又較高，可利用起來(lái)作暖房，種植蔬菜和栽培早熟的農(nóng)作物。太陽(yáng)能氣流電站的建造成功，使人類(lèi)利用太陽(yáng)能的技術(shù)得到進(jìn)一步提高，并為利用和改造沙漠創(chuàng)造了良好的條件。4.海底核電站。海底核電站是人們隨著海洋石油開(kāi)采不斷向深海海底發(fā)展而提出的一項(xiàng)大膽設(shè)想。實(shí)際上，本世紀(jì)70年代初期，獨(dú)特新穎的海底核電站的藍(lán)圖已經(jīng)繪制出來(lái)。此后，世界上不少?lài)?guó)家都在積極地進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)，提出了各種設(shè)計(jì)方案。在勘探和開(kāi)采深海底的石油和天然氣時(shí)，需要陸地上的發(fā)電站向海洋采油平臺(tái)遠(yuǎn)距離供電，為此，就要通過(guò)很長(zhǎng)的海底電纜將電輸送出去。這不僅技術(shù)上要求很高，而且要花費(fèi)大量的資金，如果在采油平臺(tái)的海底附近建造海底核電站，就可輕而易舉地將富足的電力送往采油平臺(tái)，而且還可以為其他遠(yuǎn)洋作業(yè)設(shè)施提供廉價(jià)的電源。海底核電站在原理上和陸地上的核電站基本相同，都是利用核燃料在裂變過(guò)程中產(chǎn)生的熱量將冷卻的水加熱。使它變成高壓蒸汽，再去推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。但是，海底核電站的工作條件要比陸地上的核電站苛刻得多。首先，海底核電站的所有零部件要能承受幾百米深的海水所施加的巨大壓力，二是要求所有設(shè)備密封性好，達(dá)到滴水不漏的程度，三是各種設(shè)備和零部件都要具有較好耐海水腐蝕和性能。因此，海底核電站所用的反應(yīng)堆都是安裝在耐壓的堆艙里，汽輪發(fā)電機(jī)則密封在耐壓艙內(nèi)，而堆艙和耐壓艙都固定在一個(gè)大的平臺(tái)上。