师：同学们，大家好，欢迎来到科学课堂。本节课我们需要准备好相应实验材料，准备好后就开启今天的科学之旅。前面几节课，我们认识了电能和其他能量，也知道用电器能将电能转化为其他形式的能量，满足生活需求。那么，我们使用的电能从哪里来呢？这节课我们继续探究。今天老师带来了一些电池，大家认识它们吗？知道它们有什么相同点和不同点吗？它们又是把什么能量转化为电能的呢？请大家思考一下，也可以和同伴交流。
其实，这些电池在生活中很常见。比如这种电池，一般玩具、遥控器等小型用电器常用，它叫干电池。因其内部含有锌、锰等化学物质，所以也叫锌锰电池。放电时，它把内部化学物质产生的化学能转化为电能，供用电器工作。虽然使用方便，但它有个缺点，电量用完就不能再用，属于有害垃圾，会污染环境，也被称为一次电池。正是因为干电池这个缺点，人们发明了一种可反复利用的电池。
看，我手里的这个电池，外表和干电池一样，但电量用完后，可用充电器充满再次使用，因此被称为蓄电池，也叫二次电池。生活中我们也常用，像电动车的电池，车子电量用完充满后还能继续骑行。大家身边还有哪些用电器使用这种电池呢？可以到生活中找一找。
生活中，手机、电脑里的电池也是蓄电池，可随身携带的充电宝本质上也是蓄电池的一种。我还知道，第一台蓄电池是用于汽车照明的，目前它仍是应用最广泛的一种电池。
蓄电池既能放电也能充电。放电时和干电池能量转化一样，都是把化学能转化为电能。但充电时相反，是把电能转化为化学能储存起来。随着科技发展，越来越多自然能量被合理利用，比如光电池，它能把太阳的光能储存起来转化为电能。我们通过一个视频了解一下。
（播放视频：一分钟带你了解太阳能如何转换为电能。地球获得大量太阳能，太阳照射在光伏电池板上，由 p 型硅和 n 型硅制成的电池板产生电子流动，形成直流电源。成千上万块电池板产生的电流通过导线汇集至汇流箱，数个汇流箱再汇集至逆变器，通过逆变器将直流电逆变为交流电。之后由箱式变压器升高电压。数个箱式变压器汇集成集电线路，传输至变电站母线室，母线将多条集电线路汇集成变电站主变压器再次升高电压，此时电压可达数十万伏特。经过变电站电气设备后，通过干塔架空线路将电能输送至全国各地。）
这些是生活中常见的电池，当然电池种类不止这些。课下同学们可以查阅资料，了解更多电池知识，比如电池的发展历史。
随着科技进步，电池已成为日常生活不可或缺的物品，但其发展历史或许远超大家想象。1800 年，意大利化学家亚历山德罗发明了伏打电堆，这是第一块真正意义上的现代电池。基于重复使用需求，法国物理学家普兰特于 1859 年发明了世界上最早的可充电电池——铅酸电池，并开创了全新时代。时至今日，它仍作为汽车引擎的蓄电池被使用。
此后，科学家不断探索，发明出其他类型充电电池，如镍镉电池、镍氢电池等。它们能量密度更大，体积更小，可为各种小型电子设备供电。但随着社会快速发展，人们对电池需求愈发苛刻。基于诸多复杂需求，古迪纳夫在 1980 年发明出新型锂电池，它能以最小体积提供最高电压，能量密度大大提高。如今，小到手机、电脑、相机，大到电动汽车，都因锂电池技术得以快速发展。不过，锂电池也有弊端，因其电解液使用的有机溶剂易燃，所以当锂电池出现短路、针刺、挤压或高温情况时，会导致内部隔膜破裂，温度爆炸式升高，最终爆燃。现实生活中，纯电动车自燃起火事故并不少见，因此动力电池生产厂家不断在技术上寻求安全突破。
那么，生活中除了电池能将化学能和光能转化为电能，还有哪些能量可以转化呢？我们还能从哪里得到电呢？日常生活中的家庭用电、商业用电都来自发电厂，水力发电、风力发电以及火力发电是我国目前最广泛使用的发电形式。大家知道这些发电站是怎样发电的吗？接下来继续探究。
水力发电是利用水轮机配合水轮发电机将水的位能转化为电能的过程，主要有两个阶段。首先，在水流连续冲击下，水轮机从水里获得旋转力矩；其次，水轮机获得的旋转力矩用来克服电机转子上产生的电磁制动力矩，当两力矩平衡时，水力发电机以恒定转速运转，实现能源转换。像我国著名的三峡水电站，理论上一天能发出 2 亿多度电。
风力发电中，发电机转得慢是如何发电的呢？虽然扇叶旋转慢，但内部装有齿轮传动增速机构。若风机叶片每分钟旋转 30 圈，内部高速轴转速会提升至低速轴的 50 倍，即高速轴会以每分钟 1500 转的速度驱动发电机发电。风机叶片旋转过快，反而会打破自身平衡，导致叶片折断。
火电厂是如何发电的呢？即便在水力发电、风力发电普及的今天，火力发电仍是电力发展的主力军。目前多数火电厂以煤炭为主要燃料。煤炭产区通过火车将大量煤炭运往火电厂，火电厂借助输煤皮带把煤炭从煤厂送到储料仓或直接运往煤斗。为提高燃煤效率，通常先把煤炭送到磨煤机磨成煤粉，再由热空气传送煤粉经排粉风机送到燃烧炉内。充分燃烧的煤粉产生高温超 1200 摄氏度，使锅炉内的水变成高温高压蒸汽。之后，锅炉里的蒸汽排进汽轮机，带动汽轮机旋转，驱动发电机以每分钟至少 3600 转的速度旋转，输出电能。