江蘇省東臺市唐洋鎮(zhèn)中學(xué)九年級物理下冊《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)識能源消耗對環(huán)境的影響。2.通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認(rèn)識效率。3.了解世界和我國的能源狀況，對于能源的開發(fā)利用有可持續(xù)發(fā)展的意識。4.收集資料，討論能源的利用帶來的環(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)展對效率的認(rèn)識教學(xué)過程（一）前提測評上節(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)們來回憶一下,在歷史發(fā)展的長河中,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)化為動能 風(fēng)吹動帆船前進(jìn)。 風(fēng)能轉(zhuǎn)化為動能 人跑動時(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)，我們對能量轉(zhuǎn)化技術(shù)的掌握是日趨成熟完善，對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，今天我們就來學(xué)習(xí)一下能源下可持續(xù)發(fā)展，來了解一下這個(gè)問題。二、以學(xué)定教1、21世紀(jì)的能源趨勢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。特別是近三四十年來，能耗量增長速度明顯加快。同學(xué)們看圖片，了解一下一個(gè)多世紀(jì)來，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)近年來能源消耗的圖片，讓學(xué)生更形象地了解這方面的知識。叫學(xué)生討論交流，21世紀(jì)的能源趨勢是怎樣的？2、能量轉(zhuǎn)化與效率同學(xué)們看課本99頁圖18-24了解白熾燈工作時(shí)，能量的轉(zhuǎn)化情況。我們再來看小嬌車的情況，看圖18-25，同學(xué)們有什么看法？同學(xué)們再看課本圖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。對熱機(jī)而言，其效率就是用來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 一臺內(nèi)燃機(jī)運(yùn)動時(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_。精析：在本題中，只給出輸出的無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)，可得這臺內(nèi)燃機(jī)的效率為：根據(jù)上一節(jié)課學(xué)過的能量轉(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?；茉?、核能等是不可再生的能源，我們現(xiàn)在開采得越多，留給子孫后代的就越少。人類自1973年以來，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，還可保證開采44年。天然氣也只能持續(xù)開采56年，一些國家的煤炭資源已采掘殆盡。為了人類的未來，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)該勇敢地站出來制止。3、能源消耗對環(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，不可避免地會對環(huán)境造成影響?，F(xiàn)在我們來看下影像，了解一下它對環(huán)境有哪些影響呢？學(xué)生通過各種媒體，可能對能源消耗對環(huán)境的影響有一些初步的認(rèn)識。然后讓學(xué)生討論、舉出能源消耗還會對環(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)識到過量使用能源會對環(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、能源開發(fā)等綜合性問題，最終形成能源的可持續(xù)發(fā)展的意識。能源作為過去人類文明發(fā)展作出過重大貢獻(xiàn)的功臣，在給人類帶來無限欣喜的同時(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，又要考慮未來發(fā)展的需要，不能以犧牲后代人的利益為代價(jià)來滿足當(dāng)代人的需求。5、未來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越少，而且造成嚴(yán)重的環(huán)境問題。根據(jù)學(xué)過的有關(guān)能源的知識，以及課本上提出的條件，在老師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生說一說哪些是未來的理想能源，并說明其道理，同時(shí)在課堂上展開討論。（三）當(dāng)堂檢測一、填空題1人類在利用能源時(shí)給自己帶來了極大的便利，也給自己造成了不少的麻煩?？偟膩碚f表現(xiàn)為對 造成影響，具體說的是_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