教科版初中物理九下11.2能量转化的方向性和效率教案

11.2能量转化的方向性和效率
【学习目标】
1.通过能量的转化和转移，认识效率。
2.初步了解在现实生活中，能量的转化与转移有一定的方向性.能量守恒定律；能举出日常生活中能量守恒的实例。话是怎样工作的
【教学重难点】
重点：了解能量转化和转移的方向性的概念及能量转化效率的计算.
难点：理解能量转化和转移的方向性.
【教学方法】
讲解法，集体讨论法。
【教学过程】
新课导入：
我们已学习了能量守恒定律，知道在能量转化或转移过程中，能量的总量不变，但是许多情况虽然不违背能量守恒定律，而实际情形中却不会发生，如石头从高处落下，一部分能量转化为内能转移到空气中，但它不可能吸收周围空气的能量而滚向高处，为什么？
新课讲授：
知识点1：能量转化的方向性
探究点一 能量转移和转化具有方向性
活动 1：冬天，火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，能够把这些内能重新收集起来，来年再用吗？
显然不能。一般情况下，内能只能从高温物体转移到低温物体，不能相反。否则会引起其他的变化，消耗别的能。再如，冰箱里的热量不会自动转移到外部，而必须消耗其他的能量 （电能） 才能把热量转移出来使冰箱内部变冷。可见，涉及热现象的能量转化过程是有方向性，不可逆的，消散掉的内能不能被收集起来再利用。同学们可以讨论、交流一下，看看哪些能量可以被利用，哪些不能？
总结：前面学习过的化石能源、核能、太阳能可以被利用，风能、水能、地热能也能被利用。机械摩擦产生的内能不能被利用，空气摩擦产生的内能也不能被利用。
知识点2：能量转化中的效率
1.输入能量=输出有效能量+输出无效能量，
2.能量转化效率：能量转化效率=输出有效能量/输入能量，在任何情况下总小于1.
3.讨论交流，机械效率中的有用功，即能量转化效率中的输出有效能量，总功为输入能量：热机效率中的内能，即为能量转化效率中输入能量有用机械能为输出有效能量
4.提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心，是可持续发展的重要措施之一。
课堂练习：
1.（2021秋 河东区校级期末）2021年10月16日，中国在酒泉卫星发射中心升空的神舟十三号载人飞船将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，发射取得圆满成功，下列说法正确的是（　　）
A．火箭点火加速升空时，将机械能转化为内能
B．燃料的质量越大，热值越大
C．火箭选用液态氢作燃料是因为氢的热值大
D．火箭发动机的效率可以达到100%
答案：C
2.（2021秋 金塔县期末）对于我们所学的电学知识，下列说法正确的是（　　）
A．电风扇工作时只将电能转化为机械能
B．通过导体的电流跟电压成正比
C．某一盏路灯坏了，其他灯还能照常工作表明它们是并联的
D．电流的方向是从电源的负极经过导线、用电器到电源的正极
答案：C
3.（2021秋 抚顺期末）如图所示是小明的妈妈把香料磨制成粉末的情景，当把研磨机接入插排按下开关片刻后，打开研磨机会闻到由里面发出的浓浓香料味，当香料粉放置一段时间后，不但香料粉的温度下降，人闻到的香味也变淡了。以下关于研磨香料的说法正确的是（　　）
A．香料粉变凉的过程中，是通过做功的方式改变了其内能
B．香料粉变凉后，分子无规则运动的速度将保持不变
C．在香料磨制过程中，研磨机的电动机把电能转化为机械能
D．研磨机研磨香料时，其工作电压为36 V
答案：C
4.（2021秋 虎林市校级期末）下列关于能量的转化正确的是（　　）
A．摩擦生热——内能转化为机械能
B．燃料燃烧——化学能转化为内能
C．水果电池——电能转化为化学能
D．摩擦起电——内能转化为电能
答案：B
课堂小结：
知识点 热量的计算 燃料燃烧放热 热机效率
公式
备注 注意：物体的初温、末温和变化的温度 适用于固体、液体 适用于气体 W有指有效利用的能量，Q放指总能量
作业布置：
【板书设计】
第二节能量转化的方向性和效率
一、能量转化的方向性
1.能量转化具有方向性.
2.原因：热传递、摩擦
二、能量转化中的效率
1.输入能量=输出有效能量+输出无效能量
2.能量转化效率=输出有效能量/输入能量
【课后反思】
1．影响燃料有效利用的因素
（1）燃料不可能完全燃烧；
（2）燃料燃烧放出热量大部分散失掉了，只有一小部分被有效利用。
2．炉子的效率
炉子有效利用的热量（水吸收的热量）与燃料完全燃烧放出的能量之比
3．提高燃料利用率（节约能源，减少空气污染）
（1）使煤充分燃烧：将煤磨成煤粒，加大送风量。
（2）加大受热面积，减少烟气带走的热。
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