教科版初中物理九下11.2 能量轉(zhuǎn)化的方向性和效率 教案

第第頁教科版初中物理九下11.2能量轉(zhuǎn)化的方向性和效率教案11.2能量轉(zhuǎn)化的方向性和效率

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1．初步理解能量轉(zhuǎn)化是有方向性的。

2．初步了解太陽是人類資源的寶庫。

3．知道能量的利用方式和能量轉(zhuǎn)化的效率。

【教學(xué)重難點】

重點：了解能量轉(zhuǎn)化是有方向性的。

難點：知道能量的利用方式和能量轉(zhuǎn)化的效率。

【教學(xué)方法】演示法、講授法。

【教學(xué)過程】

一、新課導(dǎo)入：

我們對能量的利用，無法避免涉及熱量的生產(chǎn)與轉(zhuǎn)移。于是，每一次能量的利用，都會減少這個世界上可利用，便于利用的能量的總量。

二、新課講授：

(一)能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性

所有的能量利用過程中，能量損耗不可避免。

輸入能量=輸出有效能量+輸出無效能量

引導(dǎo)學(xué)生回答：太陽是由太陽大氣、對流層、輻射層、太陽核心組成。

教師利用多媒體出示如下幾個問題

1．太陽為什么是一個巨大的“核能火爐”，是哪一種形式的核能？

2．太陽能是以怎樣的方式向外傳遞的？

3．太陽的“核能火爐”，會永無止境地“燃燒”下去嗎？

學(xué)生閱讀相關(guān)內(nèi)容，了解相關(guān)知識并積極回答：

1．在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，釋放出巨大的核能。

2．大部分太陽能以熱和光的形式向四周輻射。

3．至今穩(wěn)定地“燃燒”近50億年，而且還能繼續(xù)“燃燒”50億年。

(二)能量轉(zhuǎn)化中的效率

1．用燃?xì)庠顭?，不可避免的損失一部分能量。

教師利用課件展示：化石能源的形成。

煤、石油、天然氣等一次能源，是遠(yuǎn)古時期陸地和海洋中的植物，通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為生物體的化學(xué)能。在它們死后，軀體埋在地下和海底，腐爛了。經(jīng)過幾百萬年的沉積、化學(xué)變化、地層的運動，在高壓下漸漸變成了石油和煤。自然界中的一切能源歸根結(jié)底都來自于太陽能。

學(xué)生認(rèn)真觀看并討論總結(jié)：

1．遠(yuǎn)古時期陸地和海洋中的動、植物的軀體被埋在地下和海底，經(jīng)過幾百萬年的沉積、化學(xué)變化、地層的運動，在高壓下漸漸變成了石油和煤。在石油形成過程中還放出天然氣。

2．太陽能轉(zhuǎn)化成生物體的化學(xué)能，最后成為化石能源。

3．生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能來源于太陽能，引導(dǎo)學(xué)生觀察教材圖22.3－4，并說明太陽能輻射到地球的能量的利用轉(zhuǎn)化和守恒。

師生共同進(jìn)行過程分析：地球上不同地方吸收的太陽能不均勻，空氣的冷暖就不一樣，于是，暖空氣膨脹變輕后上升；周圍冷空氣過來補(bǔ)充，這樣冷暖空氣便產(chǎn)生流動，形成了風(fēng)。地球表面的一部分水吸收太陽的能量經(jīng)過蒸發(fā)形成水蒸氣，暖濕氣流從地面升起，因絕熱達(dá)到過飽和而凝結(jié)成云，遇到冷空氣就形成雨。萬物生長靠太陽，植物通過光合作用從太陽獲取能量，以化學(xué)能的形式存儲在植物體內(nèi)，人類和動物以植物或其他動物為食物，獲取生物質(zhì)能以維持生命。所以說地球上的風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等都是來源于太陽能。

(三)太陽能的利用

課件展示：

利用多媒體展示太陽能熱水器、太陽能電池的圖片：

教師提出問題：

1．人類直接利用太陽能的兩種方式是什么？

2．觀察太陽能熱水器集熱管，玻璃管內(nèi)表明為什么涂成黑色？

學(xué)生觀察圖片，認(rèn)真閱讀課本思考、討論找出問題的答案：

1．一種是用集熱器把水等物質(zhì)加熱，另一種是用太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

2．黑色物體更容易吸收太陽光的能量。

教師引導(dǎo)學(xué)生交流、討論太陽能有哪些優(yōu)點和缺點。

師生共同歸納總結(jié)：

(1)太陽能的優(yōu)點：能源量大，可持續(xù)性強(qiáng)，能源易獲取，安全清潔、無污染。

(2)太陽能的缺點：能源分散、受自然條件限制、不穩(wěn)定、轉(zhuǎn)化效率低、成本較高。

【想想做做】

學(xué)生出示自制的太陽集熱器并展示探究成果。

分析得出：由于黑色物體更容易吸收太陽的能量，所以黑色盤子中的水溫高。

教師播放錄像：太陽能的利用。學(xué)生觀看，嘗試說明太陽能的利用。

學(xué)生自主總結(jié)：目前直接利用太陽能的途徑主要有兩種：一種是用集熱器把水等物質(zhì)加熱，例如太陽能熱水器(如圖1)；另一種是用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化成電能(如圖2)。

圖1圖2

三、課堂練習(xí)：

1．太陽每時每刻都在釋放大量能量，這些能量來自()

A．太陽內(nèi)部電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程

B．太陽內(nèi)部大規(guī)模的核裂變過程

C．太陽內(nèi)部大規(guī)模的核聚變過程

D．太陽內(nèi)部可燃性物質(zhì)的燃燒過程

2．設(shè)在海拔5200m處的大本營把太陽能作為工作和生活的能源。建起如下圖所示的由太陽能光伏板(太陽電池)組成功率達(dá)到10kW的光伏小電站。關(guān)于太陽能光伏發(fā)電站，下面說法正確的是()

A．這個發(fā)電站工作時將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

B．這個發(fā)電站工作時將電能轉(zhuǎn)化為光能

C．這個發(fā)電站工作時不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生污染

D．這個發(fā)電站在任何時候都能正常工作

3．下列有關(guān)太陽能輻射的敘述，正確的是()

A．太陽每年向地球輸送的能量，約相當(dāng)于4萬噸煤的能量

B．太陽輻射的巨大能量來源于核裂變反應(yīng)

C．太陽輻射對地球環(huán)境的形成和變化具有及其重要的作用

D．煤和石油的能量是來源于地球內(nèi)部的能量

【答案】1.C2.C3.C

四、課堂小結(jié)：

本節(jié)課內(nèi)容可分為三部分：太陽——巨大的“核能火爐”、太陽能是人類能源的寶庫和太陽能的利用，開發(fā)和利用太陽能，使學(xué)生能保持對大自然的好奇，初步領(lǐng)略自然現(xiàn)象的美妙與和諧，對大自然有親近、熱愛、和諧相處的情感。同時對太陽能的探索產(chǎn)生興趣，拓展了視野，緊跟時代發(fā)展的步伐。讓學(xué)生自主探究新知識，把課堂交給學(xué)生，力爭做到讓學(xué)生多動手、多觀察，注重聯(lián)系實際和知識應(yīng)用。

五、作業(yè)布置：

完成配套課后練習(xí)。

【板書設(shè)計】

第2節(jié)能量轉(zhuǎn)化的方向性和效率

(一)能量轉(zhuǎn)化的方向性

(二)能量轉(zhuǎn)化中的效率

所有的能量利用過程中，能量損耗不可避免。

輸入能量=輸出有效能量+輸出無效能量

輸出有效能量，與輸入能