江蘇省東臺(tái)市唐洋鎮(zhèn)中學(xué)九年級(jí)物理下冊(cè)《18.5 能源與可持續(xù)發(fā)展》教案 蘇科版.doc

18.5 能源與可持續(xù)發(fā)展教案 教學(xué)目標(biāo)(a)1.認(rèn)識(shí)能源消耗對(duì)環(huán)境的影響。2.通過(guò)能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認(rèn)識(shí)效率。3.了解世界和我國(guó)的能源狀況，對(duì)于能源的開(kāi)發(fā)利用有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。4.收集資料，討論能源的利用帶來(lái)的環(huán)境影響，如大氣污染、酸雨、溫室效應(yīng)等，探討應(yīng)該采取的對(duì)策。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)能量轉(zhuǎn)化與效率，能源與可持續(xù)發(fā)展對(duì)效率的認(rèn)識(shí)教學(xué)過(guò)程（一）前提測(cè)評(píng)上節(jié)課我們已經(jīng)講了能量轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律這節(jié)的內(nèi)容,現(xiàn)在同學(xué)們來(lái)回憶一下,在歷史發(fā)展的長(zhǎng)河中,人類在能量轉(zhuǎn)化規(guī)律方面的進(jìn)步歷程是怎么樣的呢?1各種各樣的能量2能量之間的轉(zhuǎn)化3能量守恒定律4能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性(3)寫(xiě)出下列現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化或能量的轉(zhuǎn)移關(guān)系。 木炭燃燒發(fā)出光和熱。 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 冬天雙手互相摩擦感覺(jué)暖和。 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 用鋼銼銼工件,工件發(fā)熱。 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作。 水能轉(zhuǎn)化為電能 點(diǎn)燃爆竹后,爆竹騰空而起。 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 給蓄電池充電。 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 熱水瓶中的水蒸氣把瓶塞沖起。 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 風(fēng)吹動(dòng)帆船前進(jìn)。 風(fēng)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 人跑動(dòng)時(shí),身體發(fā)熱出汗。 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 一杯熱水慢慢變涼。 熱傳遞 同學(xué)們對(duì)上節(jié)課的內(nèi)容掌握得還不錯(cuò)。進(jìn)入21世紀(jì)，我們對(duì)能量轉(zhuǎn)化技術(shù)的掌握是日趨成熟完善，對(duì)能源的利用也日趨合理，到底21世紀(jì)我們的能源發(fā)展是怎么樣的呢？好，今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)一下能源下可持續(xù)發(fā)展，來(lái)了解一下這個(gè)問(wèn)題。二、以學(xué)定教1、21世紀(jì)的能源趨勢(shì)由于世界人口的急劇增加和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源的消耗持續(xù)增長(zhǎng)。特別是近三四十年來(lái)，能耗量增長(zhǎng)速度明顯加快。同學(xué)們看圖片，了解一下一個(gè)多世紀(jì)來(lái)，人類能源消耗的情況。學(xué)生看完后，老師利用多媒體顯示一些有關(guān)近年來(lái)能源消耗的圖片，讓學(xué)生更形象地了解這方面的知識(shí)。叫學(xué)生討論交流，21世紀(jì)的能源趨勢(shì)是怎樣的？2、能量轉(zhuǎn)化與效率同學(xué)們看課本99頁(yè)圖18-24了解白熾燈工作時(shí)，能量的轉(zhuǎn)化情況。我們?cè)賮?lái)看小嬌車(chē)的情況，看圖18-25，同學(xué)們有什么看法？同學(xué)們?cè)倏凑n本圖18-26，進(jìn)行分析引出效率，給出效率的計(jì)算方法。引導(dǎo)學(xué)生看課本100頁(yè)熱機(jī)的效率，談熱機(jī)的效率，如何提高熱機(jī)的效率。效率：輸出的有用能量與輸入的總能量的比值叫做能量轉(zhuǎn)換裝置的效率。其計(jì)算表達(dá)式為效率。對(duì)熱機(jī)而言，其效率就是用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。由于熱機(jī)在工作中或多或少總有能量損失，所以熱機(jī)的效率總小于1。提高熱機(jī)效率的措施：讓燃料盡量充分燃燒；減小各種能量損失；在使用時(shí)注意保養(yǎng)，減少因摩擦而消耗的額外功。例題 一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25%，廢氣帶走的能量占30%，摩擦等機(jī)械損耗占10%，則它的效率為_(kāi)。精析：在本題中，只給出輸出的無(wú)用能量占輸入的總能量比例，所以要先假設(shè)內(nèi)燃機(jī)燃燒燃料所產(chǎn)生的能量為e，在計(jì)算出其輸出的有用能量。全解：這臺(tái)內(nèi)燃機(jī)輸出的有用能量為e-e25%-e30%-e10%=e35%。根據(jù)，可得這臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的效率為：根據(jù)上一節(jié)課學(xué)過(guò)的能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性，我們知道目前作為人類主要能源的化石能源，并求是取之求盡、用之求竭。化石能源、核能等是不可再生的能源，我們現(xiàn)在開(kāi)采得越多，留給子孫后代的就越少。人類自1973年以來(lái)，共向地球索取了5 000億桶(約合800億噸)石油，剩下的石油按現(xiàn)有生產(chǎn)水平計(jì)算，還可保證開(kāi)采44年。天然氣也只能持續(xù)開(kāi)采56年，一些國(guó)家的煤炭資源已采掘殆盡。為了人類的未來(lái)，我們必須要節(jié)約能源。因此同學(xué)們以后不僅自己節(jié)約能源，看到浪費(fèi)能源的行為也應(yīng)該勇敢地站出來(lái)制止。3、能源消耗對(duì)環(huán)境的影響人類在耗用各種能源時(shí)，特別是目前石油、煤炭占了能源的絕大部分，而且年消耗量在不斷增長(zhǎng)，不可避免地會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響?，F(xiàn)在我們來(lái)看下影像，了解一下它對(duì)環(huán)境有哪些影響呢？學(xué)生通過(guò)各種媒體，可能對(duì)能源消耗對(duì)環(huán)境的影響有一些初步的認(rèn)識(shí)。然后讓學(xué)生討論、舉出能源消耗還會(huì)對(duì)環(huán)境造成哪些影響，并且在老師的指導(dǎo)下，看課本圖18-27，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到過(guò)量使用能源會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。4、能源與可持續(xù)發(fā)展下面我們進(jìn)一步討論能源危機(jī)、能源污染、能源開(kāi)發(fā)等綜合性問(wèn)題，最終形成能源的可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。能源作為過(guò)去人類文明發(fā)展作出過(guò)重大貢獻(xiàn)的功臣，在給人類帶來(lái)無(wú)限欣喜的同時(shí)，也使人類產(chǎn)生了深深的憂慮與困惑。在能源的利用中，既要考慮當(dāng)前發(fā)展的需要，又要考慮未來(lái)發(fā)展的需要，不能以犧牲后代人的利益為代價(jià)來(lái)滿足當(dāng)代人的需求。5、未來(lái)的理想能源化石能源的大量使用，不僅留給子孫后代的越來(lái)越少，而且造成嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。根據(jù)學(xué)過(guò)的有關(guān)能源的知識(shí)，以及課本上提出的條件，在老師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生說(shuō)一說(shuō)哪些是未來(lái)的理想能源，并說(shuō)明其道理，同時(shí)在課堂上展開(kāi)討論。（三）當(dāng)堂檢測(cè)一、填空題1人類在利用能源時(shí)給自己帶來(lái)了極大的便利，也給自己造成了不少的麻煩?？偟膩?lái)說(shuō)表現(xiàn)為對(duì) 造成影響，具體說(shuō)的是_污染和_效應(yīng)。2農(nóng)作物的秸桿是一種寶貴的資源，但不少農(nóng)民在收割后為了方便，在農(nóng)田里大量焚燒。請(qǐng)你指出大量焚燒秸桿的害處（舉出兩條）：_；_。二、選擇題3目前工廠生產(chǎn)中所用的節(jié)能措施中，你認(rèn)為錯(cuò)誤的是 （ ）a.增加熱電機(jī)組 b.改造工業(yè)鍋爐c.溝汰能耗大的機(jī)器 d.生產(chǎn)電子高效節(jié)能燈4如圖18-5為內(nèi)燃機(jī)的能流圖，則內(nèi)燃機(jī)的效率可表示為 （ ）圖18-5a.=100%b.=100%c.=100%d.=100%5.s195型柴油機(jī)的部分技術(shù)規(guī)格如下表所示：汽缸數(shù)汽缸直徑額定功率轉(zhuǎn)速燃油消耗率冷卻方式195mm8.8kw2000 r/min0.27 kg/（kwh）蒸發(fā)水冷其中，“額定功率”是指柴油機(jī)正常工作時(shí)對(duì)外做功的功率：“燃油消耗率”是指柴油機(jī)正常工作時(shí)，每輸出1kwh的能量，柴油機(jī)所消耗柴油的質(zhì)量。已知柴油的熱值為3.3107j/kg，水的比熱容為4.2103j/（kg），則