教科版 九年级物理 第十一章 物理学的发展与能源技术创新 全章教案（及同步练习）4节
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| 名称 | 教科版 九年级物理 第十一章 物理学的发展与能源技术创新 全章教案（及同步练习）4节 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2012-02-22 20:47:16 | ||
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文档简介
课题 第十一章 物理学的发展与能源技术创新
11.1 能量的转化和守恒定律
教学目标:
1.知识与技能
（1）了解能量存在的不同形式，解释生产中各种形式的能量是如何转化的。
（2）理解能量守恒定律，知道永动机不可能制成。
（3）了解能量转化效率
（4）初步了解现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。
2.过程与方法
（1）通过回顾已学过的各种能量及能量的转化的实例，了解生产生活中各种形式能量的转化过程。
（2）通过观察实验及课件演示，理解能量守恒定律，知道永动机不可能制成，并能应用能量守恒定律独立地进行分析问题。
（3）通过复习热机的效率及分析生活实例，认识能量在转化和转移中的效率。通过调查访问，了解输出能量的几种去向，讨论提高能量转化效率的可能途径。
3.情感态度与价值观
（1）通过分析自然界中各种能量的转化过程，渗透事物之间相互联系的观点。
（2）让学生体会物理学的自然规律之美
（3）通过讲解永动机是不可能制成的，让学生了解事物的发生和发展都有其自然规律，使学生形成尊重科学、尊重规律的意识。
教学重点：
理解能量守恒与转化定律并应用其解释实际问题。
教学难点：
能量转化的方向性。
教学用具：
单摆、滚摆、多媒体课件。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
通过近两年的初中物理学习，我们已经知道能量有多种形式，不同的运动形式，对应不同的能量。
展示教材图 11 － 1 － 1 ，让学生观察并寻找能量的足迹，并思考：这些过程中，能量都由什么形式变成了什么别的形式？它们遵循什么规律呢？
对学生的回答给予肯定或者纠正。
教师：我们今天就要找出，在能量不断转化、转移的过程中遵循的规律。
二、新课讲授，师生互动
（一）不同形式的能量的相互转化
常见的能量：机械能、内能、电能、光能、化学能等。
1、观察：能量之间的转化
首先指出：
（1）能量是可以互相转化的。举出一些例子，如：太阳灶将太阳能转化为水的内能；人踢球，人自身储存的化学能通过人体做功，转化为皮球的机械能，等等。
要求学生回忆，并举出一些例子。
（2）能量是可以转移的。举出一些例子，如：打台球时，两颗台球之间发生了动能的转移；人们通过热水袋取暖，就是热水的内能转移至人体。
要求学生回忆，并举出一些例子。
教师：那么，大家就根据你们的理解，寻找能量的足迹吧！
2、讨论与交流：能量从哪里来？ 人类生活的能量归根结底来自太阳能。
让学生以小组为单位，根据P61图 11 － 1 － 2 ，开展“能源的转化和利用”活动。
对于这个活动，教师可以在课前提供一个表格，以供各个小组填写。
让小组代表回答本小组的讨论结果，并进行总结： 能量是可以在不同的物体之间转移的，也可以转化成其他不同的形式的能。
（二）能量守恒定律
能量既不能创造，也不会消灭；当能量从一个物体转移到另一个物体或从一种形式转化为另一种形式时，总量保持不变。
（三）永动机是不可能实现的
教师：能量是维持我们的生产、生活得以正常进行的源泉。正是这样，在历史上，许多人煞费苦心，希望能够制造出一个不需要向其提供能量，就能持续对外做功的机器，也就是永动机。然而，我们根据能量守恒定律就可以知道，这样的机器是不存在的。
举出历史上比较有名的永动机，展示图片，说明设计初衷。如达芬奇的永动机，等等。可以要求学生说明其中的漏洞。
再让学生分析教材图 11 － 1 － 4达?芬奇的设想能实现吗 ——永动机，以小组为单位，进行讨论，指出其中的不可能之处。可以指出“完全转化”往往是不可能的。
一切运动都会产生热，这些热是人类不需要，无法利用的。——能量转化是有方向的。
教师：永动机是非常美妙而诱人的设想，多少人为了永动机熬白了头发，甚至耗尽一生精力。但是，在科学规律面前，幻想终究是幻想。
首先，让学生自行阅读教材中的对话部分。
进而，配合多媒体，向学生简单介绍焦耳测定热功当量的实验。并举一些别的例子，如荡秋千过程中，如果没有别的损耗，每次秋千总是能够回到原来的高度等等。
举例中，也可以向学生指出，能量转化过程中，往往存在损耗，即一种能量转化为多种能量，而其中有些能量转化过程是我们不想要但是无法克服的。为下面的能量转化效率做铺垫。
教师对例子进行总结，指出能量守恒定律。
教师：我们观察到的能量转化过程，往往“看不到”其中的能量守恒。刚才所说到的“热功当量”测定实验中，焦耳总是努力地减少热量的散失；在“机械能守恒”的过程中，秋千能够达到的高度总是越来越低，这是为什么呢？
教师再举一个例子，烧水的时候，如果我们计算所消耗的电能，它与水所增加的内能是相等的吗？
? （四）能量转化的效率
类比热机效率，总结：在能量的转化和转移过程中，有一部分能量的转移或转化是我们所不愿意但必须发生的，称为输出无效能量，其余部分称为输出有效能量。输出有效能量占总输入能量的比例，就是能量的转化效率。转化效率永远小于100％。
任举一个例题，如烧水、机械搬运、汽车行驶等。分析哪部分是无效输出能量。
学生回答，并指出：烧水时，周围的物体，如水壶、空气也得到了热量，它们的内能也增加了吗？
提问：能量的转化效率和热机的效率、简单机械的效率有什么关系？它们是等效的吗？
这一节课，我们认识到了能量犹如一个变色龙，能够不断地改变自己的形式，变换自己的阵地。但是我们也认识到了能量转化和转移的规律，这也是我们设计机械、开发能源的基础。总结并指出三者本质的一致性。
三、板书设计，整体提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、同种形式的能量可以再两个物体之间发生 ，各种形式之间还可以发生相互
。如电池充电时， 能转化成 能，电池放电时， 能转化成 能。
2、地球上一切生物所需要的能量归根结底来自于 能。
3、能量转化有 性，永动机是 可能实现的。
4、能量转化效率η= ， η 1，提高 是节能的核心。
参考答案：1、转移，转化，电，化学，化学，电。2、太阳。3、方向，不。
4、，小于，能量转化效率。
五、作业、P64、测量烧水过程的能量转化效率。
用功率是1000W的电热水器加热1L20℃的水到100℃，需要6 min，求电热水器的能量转化效率。
【实践活动】
完成“发展空间”中“走向社会”和“家庭实验室”的活动。也可以以“当代永动机幻想”为题，查阅资料，找找近年来出现的永动机荒诞剧。
教学反思
本节学习的重点是能量守恒定律及其应用。能量是物理学的重要概念，在本套教材中也贯穿始终，本节课作为收官之作，具有重要意义。但是能量守恒定律往往不便采用探究活动式的教学来开展，在本节教学中，通过归纳总结的方式给出这一重要定律，并把教学重心后移，着重通过其应用让学生理解并巩固。这一构思基本符合教学实际与一般的教学思维。本节课的情感、态度与价值观教学目标也较为重要，需让学生接受物理的守恒思想，并具有通过物理规律去伪存真的意识。
课题 11.2 原子能、核能
教学目标:
1.知识与技能
（1）知道原子核的组成和同位素的概念。
（2）知道核能的转变及核能的应用。
（3）知道核反应堆和核电站。
2.过程与方法
（1）初步分析“三种射线在磁场中的运动”，知道原子核的组成及同位素的概念。
（2）观看核裂变模拟动画，获得对核裂变过程比较直观的了解。
3.情感态度与价值观
（1）了解贝克勒尔和居里夫人的事迹，体会科学家勤奋学习、刻苦钻研、努力探索真理的精神。
（2）通过常识性介绍可控聚变的重大意义，启发学生想象人类利用核能的美好前景，激发学生努力学习科学技术的热情。
（3）通过初步认识物质世界的本质，体会探索微观世界的乐趣。
教学重点：
原子核的组成和核能的开发和利用。
教学难点：
原子核的转变。
教学用具：
多媒体课件。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
我们已经知道物体是由分子组成的，分子由原子组成的。起初人们以为原子是一些实心的小球。即原子内的物质
是均匀分布的，卢瑟福α粒子散射实验打开人们认识原子世界的视野，使人们认识到原来小小的原子是由原子核和核外电子构成的。
二、新课讲授，师生互动
（一）放射现象与和结构
1896年法国的物理学家贝克勒尔发现铀能够发出某种看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。
放射性：物质发射射线的性质。具有放射性的元素叫放射元素。铀、钋、镭。
原子序数大于83的所有元素都具有放射性。
放射线：
α射线——带正电的氦原子核流。
β射线——高速运动的电子流。
γ射线——贯穿能力很强的电磁波。
1932年，物理学家弄清原子核是由质子和中子组成的。
（二）放射线的应用与防护
同位素：具有相同质子数和不同中子数的同种元素的原子。
（1）放射性同位素发出的射线，可以显示它存在的踪迹。在农业和医学作为检测工具、育种和杀死癌细胞。
（2）能杀伤人体的细胞。破坏人体器官，严重时致人死亡。
①实验室，用铅板、有机玻璃各类防护。
②遇到原子反应堆出现泄漏、原子弹爆炸等突发事件时，用地形和建筑物作为掩体，减少危害。
③核废料特制容器深埋封存，有技术再处理。
（三）核能及其应用
裂变：重原子核分裂成较轻的原子核。
链式反应——不控制：原子弹；
核反应堆——控制：核电站。
聚变：轻原子核结合成较重的原子核
——太阳能、氢弹，能量更大。
三、板书设计，整体提升
四、大海扬帆，尝试远航
1 、放射性：物质发射 的性质。具有放射性的元素叫 ，如铀、钋、镭
2、α射线——带 电的氦原子核流。β射线——高速运动的 子流。
γ射线——贯穿能力很强的 。
3、1932年，物理学家弄清原子核是由 子和 子组成的。
4、具有相同 子数和不同中子数的同种元素的原子叫 。
5、物质的放射性的应用，在农业和医学作为 工具、育种和 癌细胞。
6、放射性能杀伤人体的 。破坏人体器官，严重时致人 。
①实验室，用 板、有机玻璃各类防护。
②出现泄漏、原子弹爆炸时，用地形和建筑物作为 体，减少危害。
③核废料特制容器 封存，有技术再处理。
7、重原子核分裂成较轻的原子核叫 。应用链式反应制作 ；和平利用核能，控制核反应堆的速度，利用核能 。
8、轻原子核分裂成较重的原子核，叫做 ， 能、 弹是利用核聚变释放出更大的能量。
参考答案：
1、射线，放射性元素。2、正，电，电磁波。3、质，中。4、质，同位素。5、检测，杀死。6、细胞，死亡。铅，掩，深埋。7、裂变，原子弹，发电。8、聚变，太阳，氢。
五、作业、一座1.0×106kW的核电站，每年消耗30t的铀燃料，而同样功率的火力电厂要消耗3.0×106t的煤，设煤的热值为3.0×107J/kg。1t铀发出的电能相当煤发出的电能。
教学反思：
原子物理研究的是微观世界的现象，它不像宏观世界那样看得见、摸得着，因此研究起来也就更困难。教师在教学中可多借助多媒体，如利用课件模拟微观世界的现象，让学生获得感性上的认识以帮助理解。
课题 11.3 能源与可持续发展
教学目标:
1.知识与技能
（1）能够区别能源从不同角度划分的种类，并且能举出实例。
（2）了解某些常规能源储量的有限性。
（3）了解利用能源过程中产生的问题。
（4）了解新能源的种类以及广泛的利用前进。
2.过程与方法
（1）通过学习能源的划分种类，认识到事物可以从不同角度划分。
（2）通过阅读书籍、上网查阅相关资料和与他人交流等，学习如何搜集、分析与一定内容的相关的各种信息。
（2）通过对各种新能源利用的构想，锻炼科学想象力。
3.情感态度与价值观
（1）在学习能源的储存量有限的过程中，产生能源危机感，形成合理的利用能源和节约能源的意识。
（2）通过学习新能源的开发情况，激发学习物理的兴趣。
（3）认识人类使用能源过程中对周围环境所造成的危害，对于能源的开发利用有可持续发展的意识。
教学重点：
形成能源危机意识和可持续发展的意识。
教学难点：
区别能源从不同角度分类的情况。
教学用具：
多媒体课件。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
能源技术的创新不断地推动着人类社会的进步，但是能源不断消耗带来的能源危机、环境污染和生态破坏等问题，又反过来制约社会的发展，给社会的持续发展带来越来越多的困难。因此，研究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪的世界各国共同的任务。回顾历史，能源的开发创新的源泉来自于物理学的进步；面向未来，解决能源利用中问题，实现可持续发展也必须发挥物理学在科技创新中的重要作用。下面，请同学们通过查阅和进一步查阅有关数资料，从学完初中物理的高度来认识这个基本问题。
二、新课讲授，师生互动
（一）能源的分类
1、利用程度：常规能源、新能源。
2、利用方式：一次能源和二次能源。
3、资源再生性：再生性和不可再生。
(二)世界能源储存及需求
世界经济的发展和人口的增加，伴随着能源需求量的迅速增长。目前，世界各国一充分认识到地球上传统的一次能源远远不能满足人类长期的需要。21世纪人类正面临严重的能源匮乏。传统能源储存量的有限性与需求量的逐年增加是当今能源问题的关键。因此，研究开发新能源，以减少对传统能源的依赖程度是当今世界各国面临的重要任务。
能源的有限性
迄今，煤、石油、天然气、水力仍是能耗主力，占 90% 以上，被称为常规能源。目前世界耗能每年达 1010t 标准煤，而且以 2% 的速度递增，人们担心这样下去，常规能源还能支持多久。我国虽然是个能源大国，煤的储量居世界第三；水力资源居世界第一，但我国又是一个人口大国，我国的人均能源消费量低于世界平均水平。中国人均一次能源消费量为 1.08t 油当量，为世界平均水平的66％，是美国人均水平的13.4％，日本人均水平的26.7％。中国原油进口占世界贸易量的6.31％，而美国占26.9％，日本占11.3％。人均年用电 600kW · h ，约为世界人均的 1/4 ，可见我国是一个资源穷国。因此我们更应该加紧开发新能源，以应对愈来愈激烈的国际竞争。
（三）能源利用中的问题及相应对策
能源利用中的问题主要包括三个方面：
1、传统能源煤、石油、天然气会逐渐枯竭。
2、能源利用中硫化物、碳氧化物和粉尘的大量排放造成对环境及生态的破坏。
3、突发事件引起的能源短缺或能量供应中断——能源安全问题。
解决能源问题：
形成全民节能意识，注意技术创新，提高能源利用效率，减少废气、废物排放。
依靠科学技术创新，开发核能、太阳能、风能、地热能，加强能源利用的防护措施，提高能源使用安全性。
（四）新能源的开发利用
1、核能的开发利用。核裂变发电、核聚变的燃料（氘）在海水中的含量有4.0×1013t，可满足人类数十亿年的需要。
2、太阳能的利用开发
利用太阳能加热、利用太阳能发电。
地热能的开发利用
4、其他能源的开发利用
三、板书设计，整体提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、常规能源：当前利用的 次能源。如煤、 、天然气。
2、新能源：正在积极研究推广利用的 次能源。如核能、 。
3、可再生能源：能够不断得到补充供使用的 次能源。如水力、 能、
生物质能、地热能、 能、潮汐能。
4、能源利用主要存在的问题：（1）煤、石油、天然气开采会逐渐 ——能源危机。
（2）利用排放 化物、碳氧化物和 对生态破坏。
（3）突发事件引起能源 或能量供应 ——安全问题。
5、解决能源问题的主要对策：（1）形成全民 意识，注意技术创新，提高能源利用效率，减少 、废物排放。
（2）依靠 创新，开发核能、 能、风能、地热能，加强能源利用的防护措施，提高能源使用安全性。
6、新能源的开发利用，主要包括 能、 能、 能和风能、海洋能、生物能和氢能。
参考答案：1、一、石油。2、一、太阳能。3、一、太阳，风。4、（1）枯竭。（2）氮，粉尘。（3）短缺、中断。5、（1）节能，废气。（2）科学技术，太阳。6、核，太阳，地热。
五、作业、P78、人类利用能源经历了那几个发展阶段？
教学反思：
本节主要体现以学生活动为主的理念，培养学生科学调查的能力、查阅相关资料的能力和科学想像力，培养学生的合作精神。在学习过程中，应更多地关注过程性评价，以及学生在情感、态度与价值观方面的表现。
课题 第十一章 物理学的发展与能源技术创新 复习
教学目标:
1.知识与技能
（1）了解能量存在的不同形式，解释生产中各种形式的能量是如何转化的。
（2）理解能量守恒定律，知道永动机不可能制成。
（3）了解能量转化效率
（4）初步了解现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。
（5）知道原子核的组成和同位素的概念。
（6）知道核能的转变及核能的应用。知道核反应堆和核电站。
（7）能够区别能源从不同角度划分的种类，并且能举出实例。
（8）了解某些常规能源储量的有限性。
（9）了解利用能源过程中产生的问题。
（10）了解新能源的种类以及广泛的利用前进。
2.过程与方法
（1）通过回顾已学过的各种能量及能量的转化的实例，了解生产生活中各种形式能量的转化过程。
（2）通过观察实验及课件演示，理解能量守恒定律，知道永动机不可能制成，并能应用能量守恒定律独立地进行分析问题。
（3）通过复习热机的效率及分析生活实例，认识能量在转化和转移中的效率。通过调查访问，了解输出能量的几种去向，讨论提高能量转化效率的可能途径。
（4）初步分析“三种射线在磁场中的运动”，知道原子核的组成及同位素的概念。
3.情感态度与价值观
（1）通过分析自然界中各种能量的转化过程，渗透事物之间相互联系的观点。
（2）让学生体会物理学的自然规律之美
（3）通过讲解永动机是不可能制成的，让学生了解事物的发生和发展都有其自然规律，使学生形成尊重科学、尊重规律的意识。
教学重点：
理解能量守恒与转化定律并应用其解释实际问题。原子核的组成和核能的开发和利用。
形成能源危机意识和可持续发展的意识。
教学难点：
能量转化的方向性。原子核的转变。区别能源从不同角度分类的情况。
教学用具：
单摆、滚摆、多媒体课件。
一、知识梳理
二、基础练习
1、同种形式的能量可以再两个物体之间发生 ，各种形式之间还可以发生相互
。
2、能量转化有 性，永动机是 可能实现的。
3、能量转化效率η= ，提高 是节能的核心。
4、α射线——带 电的氦原子核流。β射线——高速运动的 子流。
γ射线——贯穿能力很强的 。
5、1932年，物理学家弄清原子核是由 子和 子组成的。
6、具有相同 子数和不同中子数的同种元素的原子叫 。
7、物质的放射性的应用，在农业和医学作为 工具、育种和 癌细胞。
8、放射性能杀伤人体的 。破坏人体器官，严重时致人 。
①实验室，用 板、有机玻璃各类防护。
②出现泄漏、原子弹爆炸时，用地形和建筑物作为 体，减少危害。
③核废料特制容器 封存，有技术再处理。
9、重原子核分裂成较轻的原子核叫 。应用链式反应制作 ；和平利用核能，控制核反应堆的速度，利用核能 。
10、轻原子核分裂成较重的原子核，叫做 ， 能、 弹是利用核聚变释放出更大的能量。
11、可再生能源：能够不断得到补充供使用的 次能源。如水力、 能、
生物质能、地热能、 能、潮汐能。
12、能源利用主要存在的问题：（1）煤、石油、天然气开采会逐渐 ——能源危机。
（2）利用排放 化物、碳氧化物和 对生态破坏。
（3）突发事件引起能源 或能量供应 ——安全问题。
13、解决能源问题的主要对策：（1）形成全民 意识，注意技术创新，提高能源利用效率，减少 、废物排放。
（2）依靠 创新，开发核能、 能、风能、地热能，加强能源利用的防护措施，提高能源使用安全性。
14、新能源的开发利用，主要包括 能、 能、 能和风能、海洋能、生物能和氢能。
参考答案：1、转移，转化。2、方向，不。3、，能量转化效率。4、正，电，电磁波。5、质，中。6、质，同位素。7、检测，杀死。8、细胞，死亡。铅，掩，深埋。9、裂变，原子弹，发电。10、聚变，太阳，氢。11、一、太阳，风。12、（1）枯竭。（2）氮，粉尘。（3）短缺、中断。13、（1）节能，废气。（2）科学技术，太阳。14、核，太阳，地热。
例题解析
【例题1】（2011年清远市）目前清远市很多家庭已用上天然气，天然气与煤气相比，其优点之一是天然气的热值 （选填“较大”或“较小”），完全燃烧0.5m3的天然气放出的热量是 J，天然气属于 （选填“一次”或“二次”）能源．（q天然气=4×107J/m3）。
较大 2×107 一次
【解析】天然气目前大中城市人们利用的一次常规能源之一，它比煤的热值大，污染小。
Q=Vq=0.5m3×4×107J/m3=2×107J。
【点评】人类利用能量就是能量的转化或转移过程。在转化和转移的过程中，能的总量是保持不变的，只是能的存在形式或位置发生了变化。
【例题2】(2011年天门市)今年三月，强烈的地震及其引发的海啸致使日本福岛核电站遭到严重破坏，引起人们对核能利用的关注。下列说法正确的是
A．核能是可再生能源 B．核电站可能会造成有害辐射
C．核能是二次能源 D．目前核电站利用核聚变发电
【解析】核能是一次能源，也是不可再生能源，它的释放途径有裂变和聚变。
裂变：中子轰击铀核释放能量，并因此产生更多中子去轰击更多铀核，而产生链式反应。应用有原子弹和核能发电。聚变：较轻的原子核在高温、高压下结合成为较重的原子核，又叫热核反应。应用有氢弹和人造太阳。核能发电简称核电站，核电站核泄漏会造成核辐射，核废料也对环境有污染。
【答案】B。
【例题3】（2011年牡丹江）太阳能是人类能源的宝库，它清洁无污染、使用安全，在生产和生活中有许多应用。
(1)如图所示，人民公园新安装的太阳能路灯，每盏路灯的额定功率是25W。如果每天正常工作8h，那么每盏路灯每天消耗的电能是多少?
(2)为了保证路灯每天正常工作8h，每盏路灯上的太阳能电池板需要在白天获得4.8×106J的太阳能，这种太阳能路灯的光电转换(即太阳能转化为电能)效率是多少?
(3)太阳能、核能是人类为了解决能源危机正在开发和利用的新能源，而在能源日趋珍贵的今天，人们越来越清醒的认识到，核能不适合做未来的理想能源，其重要原因是 ( )
A．科学家无法控制核反应堆中发生的链式反应
B．核能与太阳能都无法从自然界直接获取
C．核泄漏和核废料产生的放射线对人类和环境造成严重危害。
【解析】（1）解法一：W=Pt =25W×8×3600s =7.2×105 J 。
解法二：W=Pt =0.025kW×8h =0.2kW·h
（2）=×100% = ×100% =15% 。
（3）C
【答案】（1）7.2×105 J 。（2）15%。（3）C。
【点评】目前，人类利用太阳能的效率很低，提高太阳能的利用率是我们共同的责任。本类型题考查面较广，往往涉及能量的转化、能量的转化率、节能和环保等综合性问题，是对学生综合能力的考查，是中考命题的方向，体现了物理学习的STS理念。
达标练习
1.（2011年株洲市）下列能源中属于可再生能源的是 （ ）
A．太阳能 B．石油 C．天然气 D．煤炭
2.（2011年株洲市）普通白炽灯正常工作时消耗的电能有90%因发热而损失，而新型的LED灯（发光二极管）发光时几乎不发热，从而减少了电能的损失，成为科技创新的重要领域之一。下面有关普通白炽灯和LED灯工作过程的比较说法不正确的是 （ ）
A．普通白炽灯正常工作时消耗的电能转化为光能和热能
B．LED灯的发光原理是电能直接转化为光能
C．普通白炽灯正常工作时消耗的电能主要转化为光能
D．LED灯提高了电能转化为光能的效率，有利于节约能源
3.（2011年益阳市）自然界中有些能源一旦消耗就很难再生，因此我们要节约能源。下列说法属于不可再生能源的是 ( )
A.风能 B. 水能 C.太阳能 D.煤
4.（2011年成都市）关于能源和材料，下列说法中正确的是 （ ）
A．太阳能、风能、天然气都是可再生能源
B．提高能量转化利用中的效率是节能问题的核心
C．超导体材料主要是应用在电饭锅等电器上
D．铜是磁性材料，可以被磁化
5.（2011年成都市）下列关于放射现象、原子核和核能的说法中，正确的是 （ ）
A．通过对放射现象的研究，物理学家确认，原子核由质子和电子组成
B．放射性有着广泛的应用，但是强剂量或长时间的辐射对人体有害
C．目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的
D．核聚变的原料“铀”在地球上的储量非常有限
6.（2011年成都市）关于图20所示的核动力航空母舰和直升飞机，小明、小聪、小英和小亮各提出了一条与物理知识有关的说法，其中错误的是 （ ）
A．小明：直升飞机悬停在空中时，不需要消耗能量
B．小聪：航空母舰利用的核能是在核反应堆中重核
裂变释放的能量，它属于一种新能源
C．小英：当甲板上的飞机都升空执行任务后，航空
母舰在大海中的吃水深度将减小
D．小亮：航空母舰上的雷达是利用了电磁波来发现敌方的军事目标的
7.（2011年哈尔滨）能源危机、环境污染给社会的可持续发展带来越来越多的困难，人们节能环保的意识越来越强.下列做法不符合这一观点的是( )
A.城乡广泛使用太阳能热水器 B.高楼大厦装饰玻璃墙
C.公路两旁设置声音屏障 D.汽车使用绿色新能源
8.（2011年衡阳市）目前国家提倡“低碳生活”，实际上就是为了节约能源和保护环境。下列说法中符合“低碳生活”理念的是 （ ）
A．上学时能骑单车就尽量不坐汽车 B．为了卫生而使用一次性碗筷
C．教材用旧了就不要再循环使用 D．为了方便而使用一次性塑料袋
9.（2011年怀化市）我国正在建设“资源节约型、环境友好型”社会，下列能源中属于可再生能源的是 （ ）
A．煤炭 B.石油 C.天然气 D．太阳能
10.（2011年福州市）福州江滨大道缤纷园入口处，安装了两盏“风光互补”景观节能灯，如图所示，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是（ ）
A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能
B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能
参考答案：
1. A。2. C 。3.D。4．B 。5.B 。6.A。7.B 。8. A。9. D 。10. A。
教学反思：本章主要属于课程标准的科学内容第三个主题“能量”下的二级主题“能量、能量的转化和转移”、“能量守恒”和“能源和可持续发展”中的内容。本章中原子核结构的介绍属于课程标准科学内容的第一个主题“物质”下的二级主题“物质的结构与物体的尺度”中的部分内容。课程标准要求：
（1）通过实例了解能量及其存在的不同形式。能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系。
（2）通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。
（3）知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。
（4）通过能量的转化和转移，认识效率。
（5）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。
（6）能通过具体事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。
（7）了解原子的核式模型。了解人类探索微观世界的历程，并认识到这种探索将不断深入。
（8）了解核能的优点和可能带来的问题。
（9）了解世界和我国的能源状况。对于能源的开发利用有可持续发展的意识。
本章教科书对应课程标准中如此多的教学要求，说明本章教科书的地位不可轻视。
11.1 能量的转化和守恒定律
教学目标:
1.知识与技能
（1）了解能量存在的不同形式，解释生产中各种形式的能量是如何转化的。
（2）理解能量守恒定律，知道永动机不可能制成。
（3）了解能量转化效率
（4）初步了解现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。
2.过程与方法
（1）通过回顾已学过的各种能量及能量的转化的实例，了解生产生活中各种形式能量的转化过程。
（2）通过观察实验及课件演示，理解能量守恒定律，知道永动机不可能制成，并能应用能量守恒定律独立地进行分析问题。
（3）通过复习热机的效率及分析生活实例，认识能量在转化和转移中的效率。通过调查访问，了解输出能量的几种去向，讨论提高能量转化效率的可能途径。
3.情感态度与价值观
（1）通过分析自然界中各种能量的转化过程，渗透事物之间相互联系的观点。
（2）让学生体会物理学的自然规律之美
（3）通过讲解永动机是不可能制成的，让学生了解事物的发生和发展都有其自然规律，使学生形成尊重科学、尊重规律的意识。
教学重点：
理解能量守恒与转化定律并应用其解释实际问题。
教学难点：
能量转化的方向性。
教学用具：
单摆、滚摆、多媒体课件。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
通过近两年的初中物理学习，我们已经知道能量有多种形式，不同的运动形式，对应不同的能量。
展示教材图 11 － 1 － 1 ，让学生观察并寻找能量的足迹，并思考：这些过程中，能量都由什么形式变成了什么别的形式？它们遵循什么规律呢？
对学生的回答给予肯定或者纠正。
教师：我们今天就要找出，在能量不断转化、转移的过程中遵循的规律。
二、新课讲授，师生互动
（一）不同形式的能量的相互转化
常见的能量：机械能、内能、电能、光能、化学能等。
1、观察：能量之间的转化
首先指出：
（1）能量是可以互相转化的。举出一些例子，如：太阳灶将太阳能转化为水的内能；人踢球，人自身储存的化学能通过人体做功，转化为皮球的机械能，等等。
要求学生回忆，并举出一些例子。
（2）能量是可以转移的。举出一些例子，如：打台球时，两颗台球之间发生了动能的转移；人们通过热水袋取暖，就是热水的内能转移至人体。
要求学生回忆，并举出一些例子。
教师：那么，大家就根据你们的理解，寻找能量的足迹吧！
2、讨论与交流：能量从哪里来？ 人类生活的能量归根结底来自太阳能。
让学生以小组为单位，根据P61图 11 － 1 － 2 ，开展“能源的转化和利用”活动。
对于这个活动，教师可以在课前提供一个表格，以供各个小组填写。
让小组代表回答本小组的讨论结果，并进行总结： 能量是可以在不同的物体之间转移的，也可以转化成其他不同的形式的能。
（二）能量守恒定律
能量既不能创造，也不会消灭；当能量从一个物体转移到另一个物体或从一种形式转化为另一种形式时，总量保持不变。
（三）永动机是不可能实现的
教师：能量是维持我们的生产、生活得以正常进行的源泉。正是这样，在历史上，许多人煞费苦心，希望能够制造出一个不需要向其提供能量，就能持续对外做功的机器，也就是永动机。然而，我们根据能量守恒定律就可以知道，这样的机器是不存在的。
举出历史上比较有名的永动机，展示图片，说明设计初衷。如达芬奇的永动机，等等。可以要求学生说明其中的漏洞。
再让学生分析教材图 11 － 1 － 4达?芬奇的设想能实现吗 ——永动机，以小组为单位，进行讨论，指出其中的不可能之处。可以指出“完全转化”往往是不可能的。
一切运动都会产生热，这些热是人类不需要，无法利用的。——能量转化是有方向的。
教师：永动机是非常美妙而诱人的设想，多少人为了永动机熬白了头发，甚至耗尽一生精力。但是，在科学规律面前，幻想终究是幻想。
首先，让学生自行阅读教材中的对话部分。
进而，配合多媒体，向学生简单介绍焦耳测定热功当量的实验。并举一些别的例子，如荡秋千过程中，如果没有别的损耗，每次秋千总是能够回到原来的高度等等。
举例中，也可以向学生指出，能量转化过程中，往往存在损耗，即一种能量转化为多种能量，而其中有些能量转化过程是我们不想要但是无法克服的。为下面的能量转化效率做铺垫。
教师对例子进行总结，指出能量守恒定律。
教师：我们观察到的能量转化过程，往往“看不到”其中的能量守恒。刚才所说到的“热功当量”测定实验中，焦耳总是努力地减少热量的散失；在“机械能守恒”的过程中，秋千能够达到的高度总是越来越低，这是为什么呢？
教师再举一个例子，烧水的时候，如果我们计算所消耗的电能，它与水所增加的内能是相等的吗？
? （四）能量转化的效率
类比热机效率，总结：在能量的转化和转移过程中，有一部分能量的转移或转化是我们所不愿意但必须发生的，称为输出无效能量，其余部分称为输出有效能量。输出有效能量占总输入能量的比例，就是能量的转化效率。转化效率永远小于100％。
任举一个例题，如烧水、机械搬运、汽车行驶等。分析哪部分是无效输出能量。
学生回答，并指出：烧水时，周围的物体，如水壶、空气也得到了热量，它们的内能也增加了吗？
提问：能量的转化效率和热机的效率、简单机械的效率有什么关系？它们是等效的吗？
这一节课，我们认识到了能量犹如一个变色龙，能够不断地改变自己的形式，变换自己的阵地。但是我们也认识到了能量转化和转移的规律，这也是我们设计机械、开发能源的基础。总结并指出三者本质的一致性。
三、板书设计，整体提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、同种形式的能量可以再两个物体之间发生 ，各种形式之间还可以发生相互
。如电池充电时， 能转化成 能，电池放电时， 能转化成 能。
2、地球上一切生物所需要的能量归根结底来自于 能。
3、能量转化有 性，永动机是 可能实现的。
4、能量转化效率η= ， η 1，提高 是节能的核心。
参考答案：1、转移，转化，电，化学，化学，电。2、太阳。3、方向，不。
4、，小于，能量转化效率。
五、作业、P64、测量烧水过程的能量转化效率。
用功率是1000W的电热水器加热1L20℃的水到100℃，需要6 min，求电热水器的能量转化效率。
【实践活动】
完成“发展空间”中“走向社会”和“家庭实验室”的活动。也可以以“当代永动机幻想”为题，查阅资料，找找近年来出现的永动机荒诞剧。
教学反思
本节学习的重点是能量守恒定律及其应用。能量是物理学的重要概念，在本套教材中也贯穿始终，本节课作为收官之作，具有重要意义。但是能量守恒定律往往不便采用探究活动式的教学来开展，在本节教学中，通过归纳总结的方式给出这一重要定律，并把教学重心后移，着重通过其应用让学生理解并巩固。这一构思基本符合教学实际与一般的教学思维。本节课的情感、态度与价值观教学目标也较为重要，需让学生接受物理的守恒思想，并具有通过物理规律去伪存真的意识。
课题 11.2 原子能、核能
教学目标:
1.知识与技能
（1）知道原子核的组成和同位素的概念。
（2）知道核能的转变及核能的应用。
（3）知道核反应堆和核电站。
2.过程与方法
（1）初步分析“三种射线在磁场中的运动”，知道原子核的组成及同位素的概念。
（2）观看核裂变模拟动画，获得对核裂变过程比较直观的了解。
3.情感态度与价值观
（1）了解贝克勒尔和居里夫人的事迹，体会科学家勤奋学习、刻苦钻研、努力探索真理的精神。
（2）通过常识性介绍可控聚变的重大意义，启发学生想象人类利用核能的美好前景，激发学生努力学习科学技术的热情。
（3）通过初步认识物质世界的本质，体会探索微观世界的乐趣。
教学重点：
原子核的组成和核能的开发和利用。
教学难点：
原子核的转变。
教学用具：
多媒体课件。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
我们已经知道物体是由分子组成的，分子由原子组成的。起初人们以为原子是一些实心的小球。即原子内的物质
是均匀分布的，卢瑟福α粒子散射实验打开人们认识原子世界的视野，使人们认识到原来小小的原子是由原子核和核外电子构成的。
二、新课讲授，师生互动
（一）放射现象与和结构
1896年法国的物理学家贝克勒尔发现铀能够发出某种看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。
放射性：物质发射射线的性质。具有放射性的元素叫放射元素。铀、钋、镭。
原子序数大于83的所有元素都具有放射性。
放射线：
α射线——带正电的氦原子核流。
β射线——高速运动的电子流。
γ射线——贯穿能力很强的电磁波。
1932年，物理学家弄清原子核是由质子和中子组成的。
（二）放射线的应用与防护
同位素：具有相同质子数和不同中子数的同种元素的原子。
（1）放射性同位素发出的射线，可以显示它存在的踪迹。在农业和医学作为检测工具、育种和杀死癌细胞。
（2）能杀伤人体的细胞。破坏人体器官，严重时致人死亡。
①实验室，用铅板、有机玻璃各类防护。
②遇到原子反应堆出现泄漏、原子弹爆炸等突发事件时，用地形和建筑物作为掩体，减少危害。
③核废料特制容器深埋封存，有技术再处理。
（三）核能及其应用
裂变：重原子核分裂成较轻的原子核。
链式反应——不控制：原子弹；
核反应堆——控制：核电站。
聚变：轻原子核结合成较重的原子核
——太阳能、氢弹，能量更大。
三、板书设计，整体提升
四、大海扬帆，尝试远航
1 、放射性：物质发射 的性质。具有放射性的元素叫 ，如铀、钋、镭
2、α射线——带 电的氦原子核流。β射线——高速运动的 子流。
γ射线——贯穿能力很强的 。
3、1932年，物理学家弄清原子核是由 子和 子组成的。
4、具有相同 子数和不同中子数的同种元素的原子叫 。
5、物质的放射性的应用，在农业和医学作为 工具、育种和 癌细胞。
6、放射性能杀伤人体的 。破坏人体器官，严重时致人 。
①实验室，用 板、有机玻璃各类防护。
②出现泄漏、原子弹爆炸时，用地形和建筑物作为 体，减少危害。
③核废料特制容器 封存，有技术再处理。
7、重原子核分裂成较轻的原子核叫 。应用链式反应制作 ；和平利用核能，控制核反应堆的速度，利用核能 。
8、轻原子核分裂成较重的原子核，叫做 ， 能、 弹是利用核聚变释放出更大的能量。
参考答案：
1、射线，放射性元素。2、正，电，电磁波。3、质，中。4、质，同位素。5、检测，杀死。6、细胞，死亡。铅，掩，深埋。7、裂变，原子弹，发电。8、聚变，太阳，氢。
五、作业、一座1.0×106kW的核电站，每年消耗30t的铀燃料，而同样功率的火力电厂要消耗3.0×106t的煤，设煤的热值为3.0×107J/kg。1t铀发出的电能相当煤发出的电能。
教学反思：
原子物理研究的是微观世界的现象，它不像宏观世界那样看得见、摸得着，因此研究起来也就更困难。教师在教学中可多借助多媒体，如利用课件模拟微观世界的现象，让学生获得感性上的认识以帮助理解。
课题 11.3 能源与可持续发展
教学目标:
1.知识与技能
（1）能够区别能源从不同角度划分的种类，并且能举出实例。
（2）了解某些常规能源储量的有限性。
（3）了解利用能源过程中产生的问题。
（4）了解新能源的种类以及广泛的利用前进。
2.过程与方法
（1）通过学习能源的划分种类，认识到事物可以从不同角度划分。
（2）通过阅读书籍、上网查阅相关资料和与他人交流等，学习如何搜集、分析与一定内容的相关的各种信息。
（2）通过对各种新能源利用的构想，锻炼科学想象力。
3.情感态度与价值观
（1）在学习能源的储存量有限的过程中，产生能源危机感，形成合理的利用能源和节约能源的意识。
（2）通过学习新能源的开发情况，激发学习物理的兴趣。
（3）认识人类使用能源过程中对周围环境所造成的危害，对于能源的开发利用有可持续发展的意识。
教学重点：
形成能源危机意识和可持续发展的意识。
教学难点：
区别能源从不同角度分类的情况。
教学用具：
多媒体课件。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
能源技术的创新不断地推动着人类社会的进步，但是能源不断消耗带来的能源危机、环境污染和生态破坏等问题，又反过来制约社会的发展，给社会的持续发展带来越来越多的困难。因此，研究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪的世界各国共同的任务。回顾历史，能源的开发创新的源泉来自于物理学的进步；面向未来，解决能源利用中问题，实现可持续发展也必须发挥物理学在科技创新中的重要作用。下面，请同学们通过查阅和进一步查阅有关数资料，从学完初中物理的高度来认识这个基本问题。
二、新课讲授，师生互动
（一）能源的分类
1、利用程度：常规能源、新能源。
2、利用方式：一次能源和二次能源。
3、资源再生性：再生性和不可再生。
(二)世界能源储存及需求
世界经济的发展和人口的增加，伴随着能源需求量的迅速增长。目前，世界各国一充分认识到地球上传统的一次能源远远不能满足人类长期的需要。21世纪人类正面临严重的能源匮乏。传统能源储存量的有限性与需求量的逐年增加是当今能源问题的关键。因此，研究开发新能源，以减少对传统能源的依赖程度是当今世界各国面临的重要任务。
能源的有限性
迄今，煤、石油、天然气、水力仍是能耗主力，占 90% 以上，被称为常规能源。目前世界耗能每年达 1010t 标准煤，而且以 2% 的速度递增，人们担心这样下去，常规能源还能支持多久。我国虽然是个能源大国，煤的储量居世界第三；水力资源居世界第一，但我国又是一个人口大国，我国的人均能源消费量低于世界平均水平。中国人均一次能源消费量为 1.08t 油当量，为世界平均水平的66％，是美国人均水平的13.4％，日本人均水平的26.7％。中国原油进口占世界贸易量的6.31％，而美国占26.9％，日本占11.3％。人均年用电 600kW · h ，约为世界人均的 1/4 ，可见我国是一个资源穷国。因此我们更应该加紧开发新能源，以应对愈来愈激烈的国际竞争。
（三）能源利用中的问题及相应对策
能源利用中的问题主要包括三个方面：
1、传统能源煤、石油、天然气会逐渐枯竭。
2、能源利用中硫化物、碳氧化物和粉尘的大量排放造成对环境及生态的破坏。
3、突发事件引起的能源短缺或能量供应中断——能源安全问题。
解决能源问题：
形成全民节能意识，注意技术创新，提高能源利用效率，减少废气、废物排放。
依靠科学技术创新，开发核能、太阳能、风能、地热能，加强能源利用的防护措施，提高能源使用安全性。
（四）新能源的开发利用
1、核能的开发利用。核裂变发电、核聚变的燃料（氘）在海水中的含量有4.0×1013t，可满足人类数十亿年的需要。
2、太阳能的利用开发
利用太阳能加热、利用太阳能发电。
地热能的开发利用
4、其他能源的开发利用
三、板书设计，整体提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、常规能源：当前利用的 次能源。如煤、 、天然气。
2、新能源：正在积极研究推广利用的 次能源。如核能、 。
3、可再生能源：能够不断得到补充供使用的 次能源。如水力、 能、
生物质能、地热能、 能、潮汐能。
4、能源利用主要存在的问题：（1）煤、石油、天然气开采会逐渐 ——能源危机。
（2）利用排放 化物、碳氧化物和 对生态破坏。
（3）突发事件引起能源 或能量供应 ——安全问题。
5、解决能源问题的主要对策：（1）形成全民 意识，注意技术创新，提高能源利用效率，减少 、废物排放。
（2）依靠 创新，开发核能、 能、风能、地热能，加强能源利用的防护措施，提高能源使用安全性。
6、新能源的开发利用，主要包括 能、 能、 能和风能、海洋能、生物能和氢能。
参考答案：1、一、石油。2、一、太阳能。3、一、太阳，风。4、（1）枯竭。（2）氮，粉尘。（3）短缺、中断。5、（1）节能，废气。（2）科学技术，太阳。6、核，太阳，地热。
五、作业、P78、人类利用能源经历了那几个发展阶段？
教学反思：
本节主要体现以学生活动为主的理念，培养学生科学调查的能力、查阅相关资料的能力和科学想像力，培养学生的合作精神。在学习过程中，应更多地关注过程性评价，以及学生在情感、态度与价值观方面的表现。
课题 第十一章 物理学的发展与能源技术创新 复习
教学目标:
1.知识与技能
（1）了解能量存在的不同形式，解释生产中各种形式的能量是如何转化的。
（2）理解能量守恒定律，知道永动机不可能制成。
（3）了解能量转化效率
（4）初步了解现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。
（5）知道原子核的组成和同位素的概念。
（6）知道核能的转变及核能的应用。知道核反应堆和核电站。
（7）能够区别能源从不同角度划分的种类，并且能举出实例。
（8）了解某些常规能源储量的有限性。
（9）了解利用能源过程中产生的问题。
（10）了解新能源的种类以及广泛的利用前进。
2.过程与方法
（1）通过回顾已学过的各种能量及能量的转化的实例，了解生产生活中各种形式能量的转化过程。
（2）通过观察实验及课件演示，理解能量守恒定律，知道永动机不可能制成，并能应用能量守恒定律独立地进行分析问题。
（3）通过复习热机的效率及分析生活实例，认识能量在转化和转移中的效率。通过调查访问，了解输出能量的几种去向，讨论提高能量转化效率的可能途径。
（4）初步分析“三种射线在磁场中的运动”，知道原子核的组成及同位素的概念。
3.情感态度与价值观
（1）通过分析自然界中各种能量的转化过程，渗透事物之间相互联系的观点。
（2）让学生体会物理学的自然规律之美
（3）通过讲解永动机是不可能制成的，让学生了解事物的发生和发展都有其自然规律，使学生形成尊重科学、尊重规律的意识。
教学重点：
理解能量守恒与转化定律并应用其解释实际问题。原子核的组成和核能的开发和利用。
形成能源危机意识和可持续发展的意识。
教学难点：
能量转化的方向性。原子核的转变。区别能源从不同角度分类的情况。
教学用具：
单摆、滚摆、多媒体课件。
一、知识梳理
二、基础练习
1、同种形式的能量可以再两个物体之间发生 ，各种形式之间还可以发生相互
。
2、能量转化有 性，永动机是 可能实现的。
3、能量转化效率η= ，提高 是节能的核心。
4、α射线——带 电的氦原子核流。β射线——高速运动的 子流。
γ射线——贯穿能力很强的 。
5、1932年，物理学家弄清原子核是由 子和 子组成的。
6、具有相同 子数和不同中子数的同种元素的原子叫 。
7、物质的放射性的应用，在农业和医学作为 工具、育种和 癌细胞。
8、放射性能杀伤人体的 。破坏人体器官，严重时致人 。
①实验室，用 板、有机玻璃各类防护。
②出现泄漏、原子弹爆炸时，用地形和建筑物作为 体，减少危害。
③核废料特制容器 封存，有技术再处理。
9、重原子核分裂成较轻的原子核叫 。应用链式反应制作 ；和平利用核能，控制核反应堆的速度，利用核能 。
10、轻原子核分裂成较重的原子核，叫做 ， 能、 弹是利用核聚变释放出更大的能量。
11、可再生能源：能够不断得到补充供使用的 次能源。如水力、 能、
生物质能、地热能、 能、潮汐能。
12、能源利用主要存在的问题：（1）煤、石油、天然气开采会逐渐 ——能源危机。
（2）利用排放 化物、碳氧化物和 对生态破坏。
（3）突发事件引起能源 或能量供应 ——安全问题。
13、解决能源问题的主要对策：（1）形成全民 意识，注意技术创新，提高能源利用效率，减少 、废物排放。
（2）依靠 创新，开发核能、 能、风能、地热能，加强能源利用的防护措施，提高能源使用安全性。
14、新能源的开发利用，主要包括 能、 能、 能和风能、海洋能、生物能和氢能。
参考答案：1、转移，转化。2、方向，不。3、，能量转化效率。4、正，电，电磁波。5、质，中。6、质，同位素。7、检测，杀死。8、细胞，死亡。铅，掩，深埋。9、裂变，原子弹，发电。10、聚变，太阳，氢。11、一、太阳，风。12、（1）枯竭。（2）氮，粉尘。（3）短缺、中断。13、（1）节能，废气。（2）科学技术，太阳。14、核，太阳，地热。
例题解析
【例题1】（2011年清远市）目前清远市很多家庭已用上天然气，天然气与煤气相比，其优点之一是天然气的热值 （选填“较大”或“较小”），完全燃烧0.5m3的天然气放出的热量是 J，天然气属于 （选填“一次”或“二次”）能源．（q天然气=4×107J/m3）。
较大 2×107 一次
【解析】天然气目前大中城市人们利用的一次常规能源之一，它比煤的热值大，污染小。
Q=Vq=0.5m3×4×107J/m3=2×107J。
【点评】人类利用能量就是能量的转化或转移过程。在转化和转移的过程中，能的总量是保持不变的，只是能的存在形式或位置发生了变化。
【例题2】(2011年天门市)今年三月，强烈的地震及其引发的海啸致使日本福岛核电站遭到严重破坏，引起人们对核能利用的关注。下列说法正确的是
A．核能是可再生能源 B．核电站可能会造成有害辐射
C．核能是二次能源 D．目前核电站利用核聚变发电
【解析】核能是一次能源，也是不可再生能源，它的释放途径有裂变和聚变。
裂变：中子轰击铀核释放能量，并因此产生更多中子去轰击更多铀核，而产生链式反应。应用有原子弹和核能发电。聚变：较轻的原子核在高温、高压下结合成为较重的原子核，又叫热核反应。应用有氢弹和人造太阳。核能发电简称核电站，核电站核泄漏会造成核辐射，核废料也对环境有污染。
【答案】B。
【例题3】（2011年牡丹江）太阳能是人类能源的宝库，它清洁无污染、使用安全，在生产和生活中有许多应用。
(1)如图所示，人民公园新安装的太阳能路灯，每盏路灯的额定功率是25W。如果每天正常工作8h，那么每盏路灯每天消耗的电能是多少?
(2)为了保证路灯每天正常工作8h，每盏路灯上的太阳能电池板需要在白天获得4.8×106J的太阳能，这种太阳能路灯的光电转换(即太阳能转化为电能)效率是多少?
(3)太阳能、核能是人类为了解决能源危机正在开发和利用的新能源，而在能源日趋珍贵的今天，人们越来越清醒的认识到，核能不适合做未来的理想能源，其重要原因是 ( )
A．科学家无法控制核反应堆中发生的链式反应
B．核能与太阳能都无法从自然界直接获取
C．核泄漏和核废料产生的放射线对人类和环境造成严重危害。
【解析】（1）解法一：W=Pt =25W×8×3600s =7.2×105 J 。
解法二：W=Pt =0.025kW×8h =0.2kW·h
（2）=×100% = ×100% =15% 。
（3）C
【答案】（1）7.2×105 J 。（2）15%。（3）C。
【点评】目前，人类利用太阳能的效率很低，提高太阳能的利用率是我们共同的责任。本类型题考查面较广，往往涉及能量的转化、能量的转化率、节能和环保等综合性问题，是对学生综合能力的考查，是中考命题的方向，体现了物理学习的STS理念。
达标练习
1.（2011年株洲市）下列能源中属于可再生能源的是 （ ）
A．太阳能 B．石油 C．天然气 D．煤炭
2.（2011年株洲市）普通白炽灯正常工作时消耗的电能有90%因发热而损失，而新型的LED灯（发光二极管）发光时几乎不发热，从而减少了电能的损失，成为科技创新的重要领域之一。下面有关普通白炽灯和LED灯工作过程的比较说法不正确的是 （ ）
A．普通白炽灯正常工作时消耗的电能转化为光能和热能
B．LED灯的发光原理是电能直接转化为光能
C．普通白炽灯正常工作时消耗的电能主要转化为光能
D．LED灯提高了电能转化为光能的效率，有利于节约能源
3.（2011年益阳市）自然界中有些能源一旦消耗就很难再生，因此我们要节约能源。下列说法属于不可再生能源的是 ( )
A.风能 B. 水能 C.太阳能 D.煤
4.（2011年成都市）关于能源和材料，下列说法中正确的是 （ ）
A．太阳能、风能、天然气都是可再生能源
B．提高能量转化利用中的效率是节能问题的核心
C．超导体材料主要是应用在电饭锅等电器上
D．铜是磁性材料，可以被磁化
5.（2011年成都市）下列关于放射现象、原子核和核能的说法中，正确的是 （ ）
A．通过对放射现象的研究，物理学家确认，原子核由质子和电子组成
B．放射性有着广泛的应用，但是强剂量或长时间的辐射对人体有害
C．目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的
D．核聚变的原料“铀”在地球上的储量非常有限
6.（2011年成都市）关于图20所示的核动力航空母舰和直升飞机，小明、小聪、小英和小亮各提出了一条与物理知识有关的说法，其中错误的是 （ ）
A．小明：直升飞机悬停在空中时，不需要消耗能量
B．小聪：航空母舰利用的核能是在核反应堆中重核
裂变释放的能量，它属于一种新能源
C．小英：当甲板上的飞机都升空执行任务后，航空
母舰在大海中的吃水深度将减小
D．小亮：航空母舰上的雷达是利用了电磁波来发现敌方的军事目标的
7.（2011年哈尔滨）能源危机、环境污染给社会的可持续发展带来越来越多的困难，人们节能环保的意识越来越强.下列做法不符合这一观点的是( )
A.城乡广泛使用太阳能热水器 B.高楼大厦装饰玻璃墙
C.公路两旁设置声音屏障 D.汽车使用绿色新能源
8.（2011年衡阳市）目前国家提倡“低碳生活”，实际上就是为了节约能源和保护环境。下列说法中符合“低碳生活”理念的是 （ ）
A．上学时能骑单车就尽量不坐汽车 B．为了卫生而使用一次性碗筷
C．教材用旧了就不要再循环使用 D．为了方便而使用一次性塑料袋
9.（2011年怀化市）我国正在建设“资源节约型、环境友好型”社会，下列能源中属于可再生能源的是 （ ）
A．煤炭 B.石油 C.天然气 D．太阳能
10.（2011年福州市）福州江滨大道缤纷园入口处，安装了两盏“风光互补”景观节能灯，如图所示，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是（ ）
A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能
B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能
参考答案：
1. A。2. C 。3.D。4．B 。5.B 。6.A。7.B 。8. A。9. D 。10. A。
教学反思：本章主要属于课程标准的科学内容第三个主题“能量”下的二级主题“能量、能量的转化和转移”、“能量守恒”和“能源和可持续发展”中的内容。本章中原子核结构的介绍属于课程标准科学内容的第一个主题“物质”下的二级主题“物质的结构与物体的尺度”中的部分内容。课程标准要求：
（1）通过实例了解能量及其存在的不同形式。能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系。
（2）通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。
（3）知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。
（4）通过能量的转化和转移，认识效率。
（5）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。
（6）能通过具体事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。
（7）了解原子的核式模型。了解人类探索微观世界的历程，并认识到这种探索将不断深入。
（8）了解核能的优点和可能带来的问题。
（9）了解世界和我国的能源状况。对于能源的开发利用有可持续发展的意识。
本章教科书对应课程标准中如此多的教学要求，说明本章教科书的地位不可轻视。