2. 水力发电
水力发电是利用河川、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含之势能转换成水轮机的动能，再将水轮机为原动机，推动发电机产生电能。因水力发电厂所发出的电力其电压低，要输送到远距离的用户，必须将电压经过变压器提高后，再由架空输电路输送到用户集中区的变电所，再次降低为适合于家庭用户、工厂之用电设备的电压，并由配电线输电到各工厂及家庭用户。
水力发电依其开发功能及运转型式可分为惯常水力发电与抽蓄（蓄能）水力发电两种。由于天然水流有明显的季节性，大量电能又是无法贮存的，因此开发河川水电一般都必须先把河川水流的能量蓄集起来，然后再根据用电需要对其进行时间上的再分配。另外，也只有把河川水流的能量蓄集起来，才便于完成水能到电能的集中转换。利用蓄水水库造成的河段落差，通过压力水管向水轮发电机组供水，水轮机接收水流的能量并将其转变成自身旋转的机械能，然后再带动发电机旋转，完成力学能到电能的转换。蓄能水力发电是在晚间用电低峰时，用所剩余的电力将下池的水抽到上池储存起来，然后，在白天用电高峰时，把上池所储存高水位的水放出，带动发电机发电，其原理如图所示：
水力发电有如下特点：①能源的再生性。水流按照一定的水文周期不断循环，从不间断，因此
水力资源是一种再生能源。②发电成本低。水力发电只是利用水流所携带的能量，无需再消耗其他动力资源。③高效而灵活。水力发电的主要动力设备水轮发电机组，不仅效率较高而且启动、操作灵活。④工程效益的综合性。筑坝拦水形成了水面辽阔的人工湖泊，控制了水流，因此兴建水电站一般都兼有防洪、灌溉、航运、给水以及旅游等多种效益。另一方面，也可能出现泥沙淤积、淹没良田、森林、古迹等情况。⑤一次性投资大。
3. 核能发电
核能指原子核能，又称原子能，是原子结构发生变化时放出的能量。目前，从实用来讲，核能指的是一些重金属元素铀、钚的原子核发生分裂反应（又称裂变）或者轻元素氘、氚的原子核发生聚合反应（又称聚变）时，所放出的巨大能量，前者称为裂变能后者称为聚变能。通常所说的核能是指受控核裂变链式反应产生的能量。
核能的特点是能量高度集中。1t铀-235在裂变反应所放出的能量约等于1t标准煤在化学反应中所放出能量的240万倍。据估算地球上已探明的易开采的铀储量，如果以快中子堆加以利用的话所提供的能量将大大超过全球可用的煤、石油和天然气储量的总和。
现在核能已成为一种大规模和集中利用的能源，可以替代煤、石油和天然气，目前主要用于发电。
核能发电就是利用受控核裂变反应所释放的热能，将水加热为蒸汽用蒸汽冲动汽轮机带动发电机发电。从1954年原苏联建成世界上第一座核电站开始到1991年全球已有424座核电站在26个国家运行。总装机容量达3.27亿kW,发电量占全世界的16%。核电发展比较领先的地区是那些缺乏煤、石油和天然气以及水力资源的地区如法国、比利时、韩国、日本等。我国东南部沿海地区远离煤炭生产基地，电力需求增长快经济发达发展核电具有十分重要的现实意义。我国自行设计制造的第一座核电站——秦山核电站和引进设备的大亚湾核电站已分别于1993年和1994年投入运行，结束了我国无核电的历史。除核裂变发电外，为最终解决人类的能源问题，正在研究热核聚变发电。核聚变能在瞬间释放巨大能量（如氢弹），1千克氘的热值相当于4千克铀235。需要解决的问题是如何实现核聚变反应的人工控制。世界各国对此都投入了巨大的人力、财力和物力。
三. 研究电磁感应现象。
（1）通过实验研究电磁感应现象
实验目的：探索磁能否生电，怎样使磁生电。
根据实验目的，本实验应选择哪些实验器材？根据研究的对象，需要有磁体和导线；检验电路中是否有电流需要有电流表；控制电路必须有开关。 怎样设计实验？如何操作呢？
我们先做如下设想：电能生磁，反过来，我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。那么导体应怎样放在磁场中呢？是平放？竖放？斜放？导体在磁场中是静止？还是运动？怎样运动？磁场的强弱对实验有没有影响？所以我们设计了如图所示的探究电路：在马蹄形磁铁的两个磁极之间悬挂一根导体ab，再把导体两端跟电流表连接起来。下面我们依次对这几种情况逐一进行实验，探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。
操作与记录的表格如图所示。
上述实验说明磁能生电。
是在当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时的条件下才产生磁生电现象的。仔细分析我们发现：左右、斜着运动时切割磁感线。上下运动或静止时不切割磁感线，所以不产生感应电流。
实验表明：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的。他经过十年坚持不懈的努力，才发现了这一现
象。这种热爱科学。坚持探索真理的可贵精神，值得我们学习。这一现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系，导致了发电机的发明，开辟了电的时代，所以电磁感应现象的发现具有划时代的意义。
（2）研究感应电流的方向
我们知道，电流是有方向的，那么感应电流的方向是怎样的呢？它的方向与哪些因素有关呢？我们可以做下面的实验。
保持上述实验装置不变，反复改变磁场方向或改变导体在磁场中的运动方向，通过电流表指针的偏转方向，我们发现：磁场方向、导体运动方向变化时，指针偏转的方向也发生变化，即电流的方向也随着变化。通过这一现象我们可以得出：导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关。
（3）研究电磁感应现象中能的转化
在电磁感应现象中，导体做切割磁感线运动，是外力做了功，它消耗机械能，得到了电能。所以在电磁感应现象中实现了机械能向电能的转化。
（4）理解电磁感应现象的注意事项
第一，要注意电路必须是“闭合”的，若不闭合，即使导体在磁场里做切割磁感线运动，也不产生感应电流，只会在导体两端产生感应电压。
第二，要注意在磁场中的导体是电路的“一部分”，而不是电路的全部。若电路全都在磁场中，则情况比较复杂。如矩形线圈在磁场中转动时产生感应电流；若让该线圈在磁场中上下移动或水平移动，则线圈中不会产生感应电流。其中的道理已超出初中物理的范围，高中时再去分析。
第三，要注意“切割磁感线”运动。如果闭合电路的一部分导体在磁场中沿平行于磁感线的方向运动，则不产生感应电流。
【典型例题】
例1. 如图所示，可以使电流表指针发生偏转的情况是（ ） A. 开关S断开，导线ab竖直向下运动 B. 开关S闭合，导线ab竖直向上运动 C. 开关S断开，导线ab从纸里向纸外运动 D. 开关S闭合，导线ab从纸外向纸里运动
分析：为使电流表指针发生偏转，电路中应有感应电流产生，这就需同时满足两个条件：一是电路要闭合；二是一部分导体做切割磁感线运动。对照图中装置可知，A、B、C都错。
答：D
例2. 如图是研究感应电流的方向与哪些因素有关的实验示意图，比较甲、乙两图可以得出感应电流方向与______有关的结论；比较甲、丙两图可以得出感生电流方向与______有关的结论。
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