蘇科版九年級物理下冊第十八章五、能源與可持續(xù)發(fā)展+教學設計（表格式）

第第頁蘇科版九年級物理下冊第十八章五、能源與可持續(xù)發(fā)展+教學設計（表格式）18.5《能源與可持續(xù)發(fā)展》

課題18.5能源與可持續(xù)發(fā)展課型新授課

本課題課時數(shù)：1本課時為第1課時

教學目標（一）知識與技能1．了解能量在轉化和轉移過程中效率的概念，并會計算；2．了解能源消耗對環(huán)境的影響以及能源的利用和環(huán)境保護的關系；3．了解我國的能源狀況，認識到可持續(xù)發(fā)展的重要性；（二）過程和方法1．通過與機械效率的類比，找出并學會計算能量轉化效率；2．通過多媒體以及討論和辯論，體會當今能源過度消耗對環(huán)境的影響，認識到可持續(xù)發(fā)展的重要性。（三）情感·態(tài)度·價值觀1．在學習計算能量轉化效率過程中，鍛煉其物理分析能力；2．通過多媒體以及辯論和討論，形成學生節(jié)能環(huán)保的良好意識；

重點難點教學重點：1．了解能量轉化效率，并學會計算；2．了解可持續(xù)發(fā)展的重要性，形成節(jié)能環(huán)保的意識。教學難點：對效率的認識。

教學方法歸納、類比提問法、討論法、直觀法

教學過程

教師活動學生活動設計意圖

新課引入今天我們來學習一下初中物理的最后一課，能源與可持續(xù)發(fā)展。課堂教學能量轉化效率一說到效率，學生們能想的起來我們曾經(jīng)學過一個名字與之非常類似的物理量嗎？機械效率的計算公式是什么？請利用機械效率的計算公式，解決下面的例題：【例1】工人利用圖所示的滑輪組將重400N的物體向上勻速提起2m，所用拉力為250N，該滑輪組的機械效率是多少？過渡：機械效率是有用功占總功的比值，那么能量轉化效率肯定也是什么能量占什么能量的比值了？那我們以白熾燈為例，看看其能量轉化情況如何。（1）白熾燈工作時的能量轉化情況：其中對我們有用的是什么能量？消耗的總能量又是什么？若100J的電能全轉化為了100J的那我們說白熾燈能量轉化效率為100%，而現(xiàn)在卻只轉化出來了10J的光能和90J的內(nèi)能。所以這盞白熾燈的轉化效率應該是：白熾燈的效率=輸出的有用的光能÷輸入的總的電能×100%請同學們計算一下白熾燈的效率嘗試計算小轎車的能量轉化效率小轎車的能量如何轉化？其中有用的部分是那些？總的能量有是哪些？所以你覺得小轎車的效率該如何計算？效率＝輸出的有用的動能÷輸入的總的化學能×100%歸納：效率＝輸出的有用能量÷輸入的總能量×100%請根據(jù)效率計算公式，嘗試將例2計算出來：【例2】三峽水電站是世界上最大的水力發(fā)電站，年平均發(fā)電量約為8.5×1010kW·h，據(jù)專家介紹，三峽水電站的年發(fā)電量相當于一個每年消耗5×1010kg標準煤的火力發(fā)電站的年發(fā)電量，這些電能能將送往華東、華中等地區(qū)，所以人們常說“三峽可以照亮半個中國”。（1）已知標準煤的熱值是2.9×107J/kg，則5×1010kg標準煤完全燃燒后，將放出多少熱量？（2）向大氣中排放過量的二氧化碳等氣體是造成“溫室效應”的主要原因．三峽水電站與同等供電量的火力發(fā)電站相比，每年將少排放二氧化碳1.2×1011kg，在通常情況下，已知二氧化碳氣體的密度為1.98kg/m3，則這些二氧化碳氣體在通常情況下的體積約為多少？（3）設火力發(fā)電站在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的電能為E，它在這段時間內(nèi)所消耗的燃料完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量為Q，根據(jù)上述資料，試估算火力發(fā)電站的效率．【過渡】我們可以發(fā)現(xiàn)火力發(fā)電站的效率僅僅只有21%，可見火力發(fā)電站在使用化石能源時有一大部分是浪費掉了，那么我們再來看看其他的能源利用率。2、能源危機（1）各種能源效率蒸汽機6%~15%汽油機20%~30%柴油機30%~45%噴氣發(fā)動機50%~60%發(fā)展中國家20%~30%工業(yè)發(fā)達國家40%~50%根據(jù)表格你能發(fā)現(xiàn)什么？能源的利用效率這么低，有那么多的能源能被我們浪費嗎？并沒有！各種化石能源開采的年限以化石燃料為例，煤炭還能供我們開采226年，石油還能開采40年，天然氣還能開采64年。我們地球上的能源已經(jīng)枯竭?。?）環(huán)境污染與生態(tài)破壞觀看霧霾、溫室效應、酸雨等圖片，你能發(fā)現(xiàn)過度開采利用化石能源所帶來的后果嗎？與此同時，人類大量開采利用能源，還造成了環(huán)境污染，生態(tài)破壞等嚴重的后果！歸納：我國目前的能源結構面臨著兩個嚴峻的問題：是化石燃料的蘊藏量有限，社會對能源的大量需求導致能源資源的枯竭。二、是大量化石燃料的生產(chǎn)和消費導致嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞?！具^渡】我們現(xiàn)在面臨著這么嚴重的問題，那我們有辦法能解決他們嗎？可持續(xù)發(fā)展閱讀書本99頁，回答下列問題：a、什么是可持續(xù)發(fā)展？b、我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的當務之急是什么？辯論賽：為了解決我國的能源危機，你認為應該側重開發(fā)新能源還是應該側重節(jié)約能源？課堂小結1、效率＝輸出的有用能量÷輸入的總能量×100%2、我國目前的能源結構面臨著兩個嚴峻的問題：是化石燃料的蘊藏量有限，社會對能源的大量需求導致能源資源的枯竭。二、是大量化石燃料的生產(chǎn)和消費導致嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。3、可持續(xù)發(fā)展保護地球互相討論，請你說說你在平時生活中如何做到可持續(xù)發(fā)展？結束語：請大家保護好我們的地球母親，畢竟，地球只有一個！機械效率機械效率=有用功÷總功×100%解：W有=Gh=400N×2m=800JW總=FS=250N×2m×2=1000Jη=W有/W總=800J/1000J=80%白熾燈將電能轉化為光能和內(nèi)能對我們來說有用的是光能，消耗的總能量是電能。η=E光/W電=10J/100J×100%=10%小轎車將化學能轉化為動能和內(nèi)能聲能等，其中有用的是動能。η=W動/W化學能=300J/2000J×100%=15%解：（1）Q放=mq=5×1010kg×2.9×107J/kg=1.45×1018JV=m/ρ=1.2×1011kg÷1.98kg/m3=6.06×1010m3W電=8.5×1010kW·h=8.5×1010×3.6×106J=3.06×1017Jη=W點/Q放=（3.06×1017J）÷（1.45×1018J）×100%=21%通過這兩張表格，我們能發(fā)現(xiàn)這些效率都是非常的低，都會使一大部分的能源被我們浪費掉而并不是能有效的利用起來。過度使用化石能源，不完全燃燒產(chǎn)生的顆粒物造成大氣污染，硫氧化物造成酸雨，二氧化碳造成溫室效應，都是非常嚴重的后果a所謂可持續(xù)發(fā)展，就是既要考慮當前發(fā)展的需要，又要考慮未來發(fā)展的需要，不能以犧牲后人的利益為代價來滿足當代人的需求。b我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的當務之急是:①依靠科技進步改變能源結構,②開發(fā)和推廣清潔的可再生能源,③提高能源的利用率,④減小環(huán)境污染.通過討論，得出類似于隨手關燈的答案。開篇點題，直接進入本節(jié)新課內(nèi)容。引出機械效率，復習相關內(nèi)容，并接下來講授能量轉化效率做鋪墊。逐漸滲透“效率=有用的/總的”這一概念。嘗試根據(jù)自己推論出的結論來計算白熾燈的能量轉化效率嘗試用類似的方法解決小轎車的效率問題。歸納得到能量轉化效率計算公式。利用能量轉化效率公式計算，學以致用。同時在計算效率的時候，體會火力發(fā)電站的效率之低，了解到我國對能源利用率不高的這一事實，從而將課堂教學引到能源危機上面去。從能量轉化效率很自然的過渡到能源危機。通過表格數(shù)據(jù)體會我們對能源的利用率極低這一事實。通過具體的開采年限數(shù)據(jù)，讓同學們切身體會到能源已經(jīng)枯竭，我們必須要采取措施加以整治！不然，我們的后代將無能源可用！體會過度使用能源所造成的后果，意識到我