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．三、赫兹的求证、电磁场理论的意义1．赫兹的求证在麦克斯韦建立电磁场理论后20多年，年轻的德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在．他还测定了电磁波的波长、频率，得到电磁波的传播速度，证实了这个速度等于光速，还进一步证明，电磁波和其他的波一样，能产生反射、折射、干涉、衍射、偏振等，充分证实了麦克斯韦的电磁场理论．2．电磁波是一种物质，这种物质和它具有的能量一起传播，电磁波是变化的电磁场，所以我们说场是一种物质．3．电磁波理论的研究，开创了“弱电”利用的新领域，推动了无线电技术的发展．电报、广播、电视、电脑的发明和应用，使人们在瞬息间就能知道世界各地发生的任何事情．人类文明得到广泛传播，知识迅速普及．1．思考判断(1)输电线路存在电阻，就一定会有电能的损耗．(√)(2)减小输电损耗的最好方法是提高输电电压．(√)(3)均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场．(×)(4)周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场．(√)(5)变化的磁场周围产生电场跟闭合电路的存在有关．(×)(6)电磁波是变化的电磁场．(√)(7)赫兹的电磁场理论是物理学发展史上一个重要的里程碑．(×)(8)变化的磁场可以产生电场，一定能产生电磁波．(×)2．合作探究(1)目前我国最大的供电工程三峡工程，已经正常运行...
