教科版初中物理九下11.2 能量转化的方向性和效率 教案
文档属性
| 名称 | 教科版初中物理九下11.2 能量转化的方向性和效率 教案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 559.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-08-26 23:13:00 | ||
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文档简介
11.2能量转化的方向性和效率
【学习目标】
1．初步理解能量转化是有方向性的。
2．初步了解太阳是人类资源的宝库。
3．知道能量的利用方式和能量转化的效率。
【教学重难点】
重点：了解能量转化是有方向性的。
难点：知道能量的利用方式和能量转化的效率。
【教学方法】演示法、讲授法。
【教学过程】
一、新课导入：
我们对能量的利用，无法避免涉及热量的生产与转移。于是，每一次能量的利用，都会减少这个世界上可利用，便于利用的能量的总量。
二、新课讲授：
(一)能量转移和能量转化的方向性
所有的能量利用过程中，能量损耗不可避免。
输入能量=输出有效能量+输出无效能量
引导学生回答：太阳是由太阳大气、对流层、辐射层、太阳核心组成。
教师利用多媒体出示如下几个问题
1．太阳为什么是一个巨大的“核能火炉”，是哪一种形式的核能？
2．太阳能是以怎样的方式向外传递的？
3．太阳的“核能火炉”，会永无止境地“燃烧”下去吗？
学生阅读相关内容，了解相关知识并积极回答：
1．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。
2．大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射。
3．至今稳定地“燃烧”近50亿年，而且还能继续“燃烧”50亿年。
(二)能量转化中的效率
1．用燃气灶烧水，不可避免的损失一部分能量。
教师利用课件展示：化石能源的形成。
煤、石油、天然气等一次能源，是远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后，躯体埋在地下和海底，腐烂了。经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了石油和煤。自然界中的一切能源归根结底都来自于太阳能。
学生认真观看并讨论总结：
1．远古时期陆地和海洋中的动、植物的躯体被埋在地下和海底，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了石油和煤。在石油形成过程中还放出天然气。
2．太阳能转化成生物体的化学能，最后成为化石能源。
3．生物质能、风能、水能来源于太阳能，引导学生观察教材图22.3－4，并说明太阳能辐射到地球的能量的利用转化和守恒。
师生共同进行过程分析：地球上不同地方吸收的太阳能不均匀，空气的冷暖就不一样，于是，暖空气膨胀变轻后上升；周围冷空气过来补充，这样冷暖空气便产生流动，形成了风。地球表面的一部分水吸收太阳的能量经过蒸发形成水蒸气，暖湿气流从地面升起，因绝热达到过饱和而凝结成云，遇到冷空气就形成雨。万物生长靠太阳，植物通过光合作用从太阳获取能量，以化学能的形式存储在植物体内，人类和动物以植物或其他动物为食物，获取生物质能以维持生命。所以说地球上的风能、水能、生物质能等都是来源于太阳能。
(三)太阳能的利用
课件展示：
利用多媒体展示太阳能热水器、太阳能电池的图片：
教师提出问题：
1．人类直接利用太阳能的两种方式是什么？
2．观察太阳能热水器集热管，玻璃管内表明为什么涂成黑色？
学生观察图片，认真阅读课本思考、讨论找出问题的答案：
1．一种是用集热器把水等物质加热，另一种是用太阳能电池将太阳能转变为电能。
2．黑色物体更容易吸收太阳光的能量。
教师引导学生交流、讨论太阳能有哪些优点和缺点。
师生共同归纳总结：
(1)太阳能的优点：能源量大，可持续性强，能源易获取，安全清洁、无污染。
(2)太阳能的缺点：能源分散、受自然条件限制、不稳定、转化效率低、成本较高。
【想想做做】
学生出示自制的太阳集热器并展示探究成果。
分析得出：由于黑色物体更容易吸收太阳的能量，所以黑色盘子中的水温高。
教师播放录像：太阳能的利用。学生观看，尝试说明太阳能的利用。
学生自主总结：目前直接利用太阳能的途径主要有两种：一种是用集热器把水等物质加热，例如太阳能热水器(如图1)；另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能(如图2)。
图1 图2
三、课堂练习：
1．太阳每时每刻都在释放大量能量，这些能量来自( )
A．太阳内部电能转化为内能的过程
B．太阳内部大规模的核裂变过程
C．太阳内部大规模的核聚变过程
D．太阳内部可燃性物质的燃烧过程
2．设在海拔5 200 m处的大本营把太阳能作为工作和生活的能源。建起如下图所示的由太阳能光伏板(太阳电池)组成功率达到10 kW的光伏小电站。关于太阳能光伏发电站，下面说法正确的是( )
A．这个发电站工作时将太阳能转化为内能
B．这个发电站工作时将电能转化为光能
C．这个发电站工作时不会对周围环境产生污染
D．这个发电站在任何时候都能正常工作
3．下列有关太阳能辐射的叙述，正确的是( )
A．太阳每年向地球输送的能量，约相当于4万吨煤的能量
B．太阳辐射的巨大能量来源于核裂变反应
C．太阳辐射对地球环境的形成和变化具有及其重要的作用
D．煤和石油的能量是来源于地球内部的能量
【答案】1.C 2.C 3.C
四、课堂小结：
本节课内容可分为三部分：太阳——巨大的“核能火炉”、太阳能是人类能源的宝库和太阳能的利用，开发和利用太阳能，使学生能保持对大自然的好奇，初步领略自然现象的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。同时对太阳能的探索产生兴趣，拓展了视野，紧跟时代发展的步伐。让学生自主探究新知识，把课堂交给学生，力争做到让学生多动手、多观察，注重联系实际和知识应用。
五、作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
第2节 能量转化的方向性和效率
(一)能量转化的方向性
(二)能量转化中的效率
所有的能量利用过程中，能量损耗不可避免。
输入能量=输出有效能量+输出无效能量
输出有效能量，与输入能量之比，叫做能量转化效率。
【课后反思】
学习本节知识后，同学们了解到现在还不能像控制裂变那样有效地、随心所欲地控制聚变，控制聚变反应是一个非常吸引人的课题，培养学生探索物理的欲望。引导学生课下搜集核能资料，了解核能的优点和可能带来的问题。
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【学习目标】
1．初步理解能量转化是有方向性的。
2．初步了解太阳是人类资源的宝库。
3．知道能量的利用方式和能量转化的效率。
【教学重难点】
重点：了解能量转化是有方向性的。
难点：知道能量的利用方式和能量转化的效率。
【教学方法】演示法、讲授法。
【教学过程】
一、新课导入：
我们对能量的利用，无法避免涉及热量的生产与转移。于是，每一次能量的利用，都会减少这个世界上可利用，便于利用的能量的总量。
二、新课讲授：
(一)能量转移和能量转化的方向性
所有的能量利用过程中，能量损耗不可避免。
输入能量=输出有效能量+输出无效能量
引导学生回答：太阳是由太阳大气、对流层、辐射层、太阳核心组成。
教师利用多媒体出示如下几个问题
1．太阳为什么是一个巨大的“核能火炉”，是哪一种形式的核能？
2．太阳能是以怎样的方式向外传递的？
3．太阳的“核能火炉”，会永无止境地“燃烧”下去吗？
学生阅读相关内容，了解相关知识并积极回答：
1．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。
2．大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射。
3．至今稳定地“燃烧”近50亿年，而且还能继续“燃烧”50亿年。
(二)能量转化中的效率
1．用燃气灶烧水，不可避免的损失一部分能量。
教师利用课件展示：化石能源的形成。
煤、石油、天然气等一次能源，是远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后，躯体埋在地下和海底，腐烂了。经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了石油和煤。自然界中的一切能源归根结底都来自于太阳能。
学生认真观看并讨论总结：
1．远古时期陆地和海洋中的动、植物的躯体被埋在地下和海底，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了石油和煤。在石油形成过程中还放出天然气。
2．太阳能转化成生物体的化学能，最后成为化石能源。
3．生物质能、风能、水能来源于太阳能，引导学生观察教材图22.3－4，并说明太阳能辐射到地球的能量的利用转化和守恒。
师生共同进行过程分析：地球上不同地方吸收的太阳能不均匀，空气的冷暖就不一样，于是，暖空气膨胀变轻后上升；周围冷空气过来补充，这样冷暖空气便产生流动，形成了风。地球表面的一部分水吸收太阳的能量经过蒸发形成水蒸气，暖湿气流从地面升起，因绝热达到过饱和而凝结成云，遇到冷空气就形成雨。万物生长靠太阳，植物通过光合作用从太阳获取能量，以化学能的形式存储在植物体内，人类和动物以植物或其他动物为食物，获取生物质能以维持生命。所以说地球上的风能、水能、生物质能等都是来源于太阳能。
(三)太阳能的利用
课件展示：
利用多媒体展示太阳能热水器、太阳能电池的图片：
教师提出问题：
1．人类直接利用太阳能的两种方式是什么？
2．观察太阳能热水器集热管，玻璃管内表明为什么涂成黑色？
学生观察图片，认真阅读课本思考、讨论找出问题的答案：
1．一种是用集热器把水等物质加热，另一种是用太阳能电池将太阳能转变为电能。
2．黑色物体更容易吸收太阳光的能量。
教师引导学生交流、讨论太阳能有哪些优点和缺点。
师生共同归纳总结：
(1)太阳能的优点：能源量大，可持续性强，能源易获取，安全清洁、无污染。
(2)太阳能的缺点：能源分散、受自然条件限制、不稳定、转化效率低、成本较高。
【想想做做】
学生出示自制的太阳集热器并展示探究成果。
分析得出：由于黑色物体更容易吸收太阳的能量，所以黑色盘子中的水温高。
教师播放录像：太阳能的利用。学生观看，尝试说明太阳能的利用。
学生自主总结：目前直接利用太阳能的途径主要有两种：一种是用集热器把水等物质加热，例如太阳能热水器(如图1)；另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能(如图2)。
图1 图2
三、课堂练习：
1．太阳每时每刻都在释放大量能量，这些能量来自( )
A．太阳内部电能转化为内能的过程
B．太阳内部大规模的核裂变过程
C．太阳内部大规模的核聚变过程
D．太阳内部可燃性物质的燃烧过程
2．设在海拔5 200 m处的大本营把太阳能作为工作和生活的能源。建起如下图所示的由太阳能光伏板(太阳电池)组成功率达到10 kW的光伏小电站。关于太阳能光伏发电站，下面说法正确的是( )
A．这个发电站工作时将太阳能转化为内能
B．这个发电站工作时将电能转化为光能
C．这个发电站工作时不会对周围环境产生污染
D．这个发电站在任何时候都能正常工作
3．下列有关太阳能辐射的叙述，正确的是( )
A．太阳每年向地球输送的能量，约相当于4万吨煤的能量
B．太阳辐射的巨大能量来源于核裂变反应
C．太阳辐射对地球环境的形成和变化具有及其重要的作用
D．煤和石油的能量是来源于地球内部的能量
【答案】1.C 2.C 3.C
四、课堂小结：
本节课内容可分为三部分：太阳——巨大的“核能火炉”、太阳能是人类能源的宝库和太阳能的利用，开发和利用太阳能，使学生能保持对大自然的好奇，初步领略自然现象的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。同时对太阳能的探索产生兴趣，拓展了视野，紧跟时代发展的步伐。让学生自主探究新知识，把课堂交给学生，力争做到让学生多动手、多观察，注重联系实际和知识应用。
五、作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
第2节 能量转化的方向性和效率
(一)能量转化的方向性
(二)能量转化中的效率
所有的能量利用过程中，能量损耗不可避免。
输入能量=输出有效能量+输出无效能量
输出有效能量，与输入能量之比，叫做能量转化效率。
【课后反思】
学习本节知识后，同学们了解到现在还不能像控制裂变那样有效地、随心所欲地控制聚变，控制聚变反应是一个非常吸引人的课题，培养学生探索物理的欲望。引导学生课下搜集核能资料，了解核能的优点和可能带来的问题。
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