第3节电能的生产与利用第 4节 电和磁的完美统一
|
学 习 目 标
|
知 识 脉 络
|
|
1．知道电能的生产方法，了解生产电能的各种方式．了解电能输送的过程，知道为什么要高压输电．(重点)
2．了解发电机、电动机对能源利用方式、工业发展所起的作用．了解电能的使用对于社会进步、经济发展的贡献．
3．了解历史上超距作用与近距作用之争，知道场是物质存在的形式之一．
4．知道什么是电磁波．了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想，体会其在物理学发展中的意义．(重点、难点)
5．了解赫兹证实电磁波存在的实验，体会实验验证在物理理论发展中的地位和作用.
|
|
一、电能的生产、输送、利用与社会发展
1．生产电能的常用方法：利用一次能源产生动力驱动涡轮机(如汽轮机、水轮机等)，涡轮机带动发电机转子转动产生电能，再通过电线将电能输送出去．
2．产生电能的方式：根据使用的一次能源的不同，电能生产可分为火力发电、水力发电、风力发电、核能发电等．另外还有地热能、太阳能、潮汐能等都可以用来发电．
3．输电线路上的能量损失
输电线路上有电阻，有电流通过时会发热，损失能量．损失的电能跟输电线上的电阻成正比，跟电流的二次方成正比．
4．降低输电损耗的两个途径
(1)减小输电线的电阻．
(2)减小输电线中的电流，由P＝UI可知，当输送功率一定时，提高电压可以减小输电电流．
5．电能的利用与社会发展
蒸汽机的广泛使用使全社会的生产力得以飞跃发展，引发了第一次产业革命．电能的使用又一次使得全社会的生产力得到了飞跃发展，引发了第二次产业革命，人类社会跨入了电气时代．
二、场的概念、麦克斯韦的预言
1．随着电磁学的发展，英国科学家法拉第根据实验事实，提出了电磁作用是“近距作用”的学说，认为在电荷或磁体周围存在着“场”，场是一种物质，又不同于实物，它可以相互渗透．现代生活中，人们已经接受了“场”这种物质，它就存在于我们生活的空间，电视、手机、电脑等都在利用着这种物质．
2．麦克斯韦电磁场理论
(1)变化的磁场在周围产生电场，磁场变化快，产生的，磁场变化慢，产生的电场弱．均匀变化的磁场产生恒定的电场；不均匀变化的磁场产生的电场．
(2)变化的电场在周围产生磁场，均匀变化的电场在周围空间产生稳定的磁场，非均匀变化的电场在周围产生变化的磁场．
3．电磁场
变化的电场在周围空间产生磁场，变化的磁场在周围空间产生电场……于是，变化的电场和变化的磁场交替产生，构成一个完整的整体，这就是电磁场．
4．电磁波
变化的电场和变化的磁场交替产生，并由发生区域向周围空间传播，由电磁场的传播形成的波就是电磁波．
电场具有电场能，磁场具有磁场能，电磁场具有电磁能，电磁波的发射过程就是辐射能量的过程，电磁波在空间传播，电磁能就随之一起传播．
5．电、磁、光的统一
麦克斯韦通过计算得出电磁波的传播速度等于光速，从而预言光是电磁波的一种．
