高中物理《能源的开发和利用》教案 教科版必修2
高中物理 第四章 机械能和能源 第6节 能源的开发与利用课件 教科版必修2
议一议 既然能量是守恒的,为什么还有能源危机? 答案:在能源的利用过程中,即在能量的转化过程中,能量在数量上并未减 少,但在可利用的品质上降低了,从便于利用的能源变成不便于利用的了,
所以存在能源危机.
思考判断
1.当一个物体的能量减少时,一定有其他物体的能量增多.(
2.做功越多,能量的转化也越多.( 4.煤、石油、天然气属于常规能源.( 5.电能、焦炭、氢能属于一次能源.( ) ) ) ) ) 3.物体做了多少功,就有多少能量消失.(
空气的密度为ρ ,风轮机叶片的长度为r,若风速为v0,每台风力发电机输 出电功率为P,求此过程中:
(1)单位时间内每台风力发电机获得的风能表达式;
(2)风力发电机利用风能的效率表达式. 〚思路点拨〛 (1)风能就是空气定向流动的动能.
(2)发电效率等于电功率与总功率的比值.
1 2 解析:(1)由能量守恒定律可知 m v0 =P 总 t 2 1 而 m=πr2v0tρ,解得 P 总= πr2ρ v03 . 2
(教师备用) 例2-1:如图所示,质量为m的小铁块A(A的长度可忽略)以水平速度v0从左侧 冲上质量为M、长为l置于光滑水平面C上的木板B,刚好不从木板上掉下, 已知A,B间的动摩擦因数为μ ,此时木板对地位移为s,求这一过程中:
(1)木板增加的动能;
解析:如图所示,设小铁块的位移为 x,两者共同的速度为 v.
即小铁块动能减少,减少了μmg(s+l). 1 2 1 v (3)系统机械能的减少量为ΔE 减= m 0 - (M+m)v2=μmgl. 2 2
(4)根据能量守恒定律,系统减少的机械能全部转化为内能 Q=ΔE减=μmgl. 答案:(2)μ mg(s+l) (3)μ mgl (4)μ mgl
高中物理必修二教案-4.6 能源的开发与利用-教科版
探究动能定理[学习目标定位]1.通过实验探究合外力对物体做的功与物体动能变化的关系.2.学习利用图像法研究合外力做功与物体动能变化的关系．一、实验原理1、动能定理概念：表达式：二、实验方案设计（一）、由“探究加速度、力和质量关系”的实验装置验证动能定理1、实验原理（1）找合外力：平衡摩擦后，由重物通过滑轮牵引小车，当小车的质量比重物大得多时，可以把重物所受的当做小车受到的牵引力．如图1所示．（2）找速度：通过打点计时器打出纸带可以计算小车运动的，从而探究牵引力做的功与小车获得的速度间的关系．2、实验器材长木板(一端附有滑轮)、小车、小盘、砝码若干、打点计时器、纸带、复写纸、刻度尺、细线．电源、天平3、实验步骤1．如图1所示，把纸带的一端固定在小车后面，另一端穿过打点计时器，改变木板的倾角，让小车重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力，使小车能做匀速运动．2．把细线系在小车上并绕过定滑轮，悬挂小盘，在小盘里放入适量砝码，使小车的质量远大于砝码和小盘的总质量，小车在细线的拉力作用下做匀加速运动．由于砝码和小盘质量很小，可认为小车所受拉力F的大小等于砝码和小盘所受重力的大小．3．接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列点．4．重复以上实验，选择一条点迹清晰的纸带进行数据分析，由纸带可以得到位移和时间的信息，由砝码和小盘的质量可以知道小车所受的恒力．(小车质量已知)5．由实验数据得出结论．4、数据处理1．小车速度及外力做功的确定通过实验获得打点的纸带，利用“匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度”这一结论计算纸带上选定的点的速度，测出小车在某段时间内的位移，然后乘以重物的重力，即得外力在该段时间内对小车做的功．(2)比较各次实验中合外力做的功和物体动能变化的数值，从而得到合外力对物体做的功和物体动能变化之间的关系．5、注意事项1．平衡摩擦力时，不挂重物，轻推小车后，小车能做匀速直线运动．2．先通电再放小车；先断电再取纸带3 改变小车质量不需要再次平衡摩擦力例1某实验小组采用如图2所示的装置探究功与速度变化的关系，图中小车中可放置砝码，实验中，打点计时器的工作频率为50 Hz.(1)实验的部分步骤如下：①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；②将小车停在打点计时器附近，______________，________________，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，______________；③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作．(2)图3是钩码质量为0.03 kg、砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D、E计数点，可获得各计数点到O的距离x及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表中的相应位置．图3纸带的测量结果测量点x/cm v/(m·s－1)O 0.000.35A 1.510.40B 3.200.45CD 7.150.53E 9.410.60(3)本实验，应采取的两项措施是：①________________________________________________________________________； ②_____________________________________________________________________（二）创新改进实验1、实验难点(1)平衡摩擦力(2)砝码与砝码盘的质量远小于小车的质量 (3)打点计时器计算某刻的速度 2、简化方案1：（1）利用气垫导轨代替长木板，无需平衡摩擦力。
教科必修2《第四章机械能和能源6.能源的开发与利用》86PPT课件一等奖
竹山县第二中学 任 重
学习目标
1. 了解各种不同形式的能，知道能量守恒定律及能量转化原理． 2．知道什么是能源,什么是非再生能源，什么是再生能源. 3．理解能量耗散，能源短缺和环境恶化问题。 4.增强环境保护，节约能源和新能源利用的意识. 5. 理解新能源的开发与应用.
刊》等全国性报刊上刊登大幅广告，在全美各地表演，展示其号称
无需任何能源的发电机．你认为这种发【提示】 不能．丹尼斯·李发明的
发电机不消耗其他能量而源源不断地产
生电能，违背了能量守恒定律，因此这
种发电机不能制造出来．
合作探讨
“神舟十号”飞船返回舱进入地球大气层以后 ，由于它的高速下落，而与空气发生剧烈摩擦， 返回舱的表面温度达到1 000摄氏度．
持不变．
(2)机械能守恒定律与能量守恒定律的关系
机械能守恒定律是普遍的能量守恒定律在特种背景下一种特殊表现形式．
[先判断]
1．当一个物体的能量减少时，一定有其他物体的能量增多． ( √)
2．做功越多，能量的转化也越多．( √ )
3．物体做了多少功，就有多少能量消失．( × )
[后思考]
一个叫丹尼斯·李(Dennis Lee)的美国人在《美国今日》《新闻周
探讨1：进入大气层很长一段时间，返回舱加速下落，返回舱表面温度逐 渐升高．该过程动能和势能怎么变化？机械能守恒吗？
【提示】 该过程动能增加，势能减少，机械能不守恒．（机械能转化为内能）
探讨2：返回舱表面温度越高，内能越大．该过程中什么能向什么能转 化？机械能和内能的总量变化吗？
【提示】 该过程机械能向内能转化．根据能量守恒定律，机械能和内能的总量不变
高中物理第四章6能源的开发与利用教案2教科版必修2
第6节能源的开发与利用【教学资源】实物投影、幻灯片，多媒体教学设备，影片【设计思想】本节课结合我校学生的特点对教材的内容进行了深入的挖掘和思考，备教材，备学生，备教法，始终把学生放在教学的主体地位，让学生参与，让学生设计，营造一个“安全”的教学环境，广开言路，让学生的思维与教师的引导共振。
总体教学布局如下表：【教学媒体的运用】1、多媒体设备：播放影片资料，给学生直观的印象，使其对能量的转移有一个直观地认识对能源危机给世界格局带来的影响，和对世界环境的危害有更为直观地认识和深刻的体会。
2、幻灯片设备：使学生有大量的图片资料里面更为深刻的体会出能源对于人类生存的意思，能够深刻认识到能源对于人类带来的影响，使他们认识到能源的可持续发展的可行性和方法，在自己的生活中，由自己做起，保护环境，节约使用。
不浪费。
【形成性评价】通过本节课程的学习，学生应该了解能量转化和转移的方向，能够举例说明，能够理解并应用热力学定律分析解决问题；能够举例说明现在社会使用的能源的种类，能够大致说明能源危机的内容，能够对环境污染有明确的定义和深刻的理解，了解可持续发展的含义和意义，能由自己做起，节约资源，保护环境【教学后记】1、教学有法而无定法。
时代在变，观念在变，学生的思维在变，对教师的教学设计，能因学生的变化而变化，是其应该具有的特征。
2、教育是事业，教育是创新，教育是艺术。
3、探究式教学是物理规律教学的最好的教学模式，但它不是物理教学的唯一模式，只有在实践中证明采用探究式教学最能体现新的课程标准和教学理念的地方采用才是最合理的选择。
4、教学围绕问题展开，但不是教师提出一个漫无边际的问题，学生无尽的思考并随意回答所构成的“菜场式”课堂，需要教师的引导，需要学生的参与，主要要呈现探究的要素，体现探究的过程和方法。
5、对不同的学生，设问要做到“起点定方向，落点定区域”。
6、在课堂探究的过程中，教师要尽可能预见可能出现的问题，课堂上遇到无法解决的问题，课后要查阅资料，请教别人，明确认识后，告诉学生，教师也要保持学习的习惯。
高中物理 第四章 机械能和能源 第6节 能源的开发与利用教学案 教科版必修2
第6节能源的开发与利用1．功是能量转化的量度，不同形式的能量之间的转化是通过做功来实现的。
2．自然界中的能量在转移和转化过程中总量是不变的。
3．能源是指能够提供某种形式能量的物质资源。
能源与人类生活密切相关，节约能源，恰当地利用能源，以及开发新能源是人类解决能源问题的基本途径。
一、能量守恒定律1．内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，其总量保持不变。
2．意义：能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃。
它是自然界中最重要、最普遍的规律之一。
二、能源的利用1．能源：能够提供某种形式能量的物质资源。
2．能源的利用(1)人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴草时期、煤炭时期、石油时期。
(2)能源利用方式的改进极大地提高了劳动生产率，给人类的生活带来了极大的改善，煤炭的利用和蒸汽机的诞生引起了产业革命。
3．能源的分类(1)非再生能源：如煤、石油、天然气等常规能源。
(2)可再生能源：如风能、水能等。
4．常规能源产生的危害(1)煤炭燃烧产生烟尘，且煤烟中含有二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等，污染大气，造成酸雨和温室效应，导致两极冰雪融化，海平面上升。
(2)煤烟中的致癌物质危害身体。
(3)煤炭的开采和生产过程破坏土壤植被，产生的废水污染水源及农田。
(4)石油的开采、炼制、处理过程及其使用都对环境产生污染。
三、新能源的开发1．非再生能源对人类的要求(1)节约能源。
(2)开发和利用新能源。
2．新能源(1)种类：风能、海洋能、太阳能、地热能、氢能、生物质能及核聚变能等。
(2)特点：多为可再生能源，且污染较小。
1．自主思考——判一判(1)机械能守恒定律是能量守恒定律的一种特殊表现形式。
(√)(2)人们开发和利用能源的过程中，能量在数量上逐渐减少。
(×)(3)能量在开发和利用过程中发生转移或转化，但能的总量是不变的。
高中物理教科版必修2 4.6 教学课件 《能源的开发与利用》(教科版)
3.环境恶化
化石燃料 (煤和燃油) 的燃烧
空中死神——酸雨
教育科学出版社 高一 | 必修2
汽车的尾气
教育科学出版社 高一 | 必修2
大气污染
教育科学出版社 高一 | 必修2
温室效应使全球气候变暖 两极冰山融化
教育科学出版社 高一 | 必修2
三、新能源的开发
太阳能
教育科学出版社 高一 | 必修2
教育科学出版社 高一 | 必修2
3．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是（D ）
A．机械能守恒 B．能量正在消失
C．只有动能和重力势能的相互转化
D．减少的机械能转化为内能，但总能量守恒
教育科学出版社 高一 | 必修2
4．设想在一间与外界绝热的房间内，有一台正在工作的电冰箱．如果 电冰箱的门是开着的，那么室内的温度将（ A ） A．升高 C．不变 B．降低 D．都有可能
D．利用核动力使地球离开太阳系
教育科学出版社 高一 | 必修2
一、能量守恒定律
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能由一种形式转
化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或 转移的过程中其总量保持不变。 二、能源的利用 柴草时期 三、新能源的开发 煤炭时期 石油时期
谢谢观看！
教育科学出版社 高一 | 必修2
第四章 · 机械能和能源
第六节 能源的开发与利用
教育科学出版社 高一 | 必修2
1.知道能量守恒定律的内容。 2.了解人类应用能源的历程，能源对人类社会发展 所起的作用，以及人类在利用能源的同时对环境 造成了哪些严重污染。
3.知道哪些能源属于新能源。
教育科学出版社 高一 | 必修2
5.在下列能源中，属于未来的理想清洁能源的是(ABCD ) A．氢能 B．核能 C．太阳能 D．风能
高二物理上册《能源开发》教案、教学设计
4.引导学生关注能源领域的最新动态，培养学生的国际视野和时代责任感。
二、学情分析
针对高二上学期的物理课程《能源开发》，学生已具备以下基础和能力：
1.学生已经掌握了能量守恒定律、热力学第一定律等基本物理知识，为学习能源转化和利用提供了理论基础。
2.学生在之前的学习中，对能源的概念、种类有了一定的了解，但可能对能源开发、利用的深度和广度认识不足。
3.学生具备一定的实验操作能力和观察能力，但在解决实际能源问题时，可能缺乏综合分析和创新能力。
4.学生在团队合作、讨论等方面有一定的基础，但仍有待提高在批判性思维、问题解决等方面的能力。
5.学生对我国能源现状及环境保护有一定的认识，但需要进一步引导他们关注能源领域的最新动态，提高国际视野。
3.知识拓展：讲解能源开发与环境保护的关系，让学生认识到可持续发展的必要性。
4.ห้องสมุดไป่ตู้点难点：强调能源转化和利用的基本原理，引导学生运用所学知识分析实际问题。
（三）学生小组讨论
1.教学活动：将学生分成若干小组，针对以下问题进行讨论：
a.各种能源的优缺点及适用场景；
b.我国能源现状及面临的挑战；
c.如何实现能源的可持续发展。
（2）关注学生的个体差异，实施分层次教学，使每个学生都能在原有基础上得到提高。
（3）结合课程内容，适时引入能源领域的最新研究成果，拓宽学生的知识视野。
3.教学评价：
（1）采用多元化评价方式，包括课堂表现、小组讨论、实验报告、期末考试等，全面评估学生的学习效果。
（2）注重过程性评价，关注学生在学习过程中的表现，及时发现和解决问题。
难点：如何引导学生运用物理知识分析能源转化和利用过程，提高学生的科学思维能力和创新能力。
2020-2021学年高中物理 第四章 机械能和能源 6 能源的开发与利用教案2 教科版必修2
能源的开发与利用教学目标知识与技能：1、能叙述能量守恒律，体会能量守恒是自然界的基本规律之一，会初步运用能量守恒的观点分析问题2、知道自然界中存在的多种形式的能量3、能举例说明能源与人类生存和社会发展的关系，让学生了解能源对社会经济发展的影响4、通过新能源和常规燃料对比了解新能源的优点过程与方法：1、学生先对教科书“讨论交流”进行讨论，通过比较和分析，理解能量守恒定律。
2、通过讨论与交流，展现学生思维过程，掌握分析、归纳等逻辑思维方法。
情感态度与价值观：1、经历观察、分析和比较等学习活动，培养学生尊重事实、实事求是的科学态度；培养科学探究的精神、形成科学探究习惯；感受到身边处处有物理。
2、经历讨论与交流，培养学生团结协作的学习态度。
教学过程3.知道哪些能源属于新能源。
引入讨论：仔细观察下面的图片，说明它们具有哪种形式的能？涉及哪些能量之间的转化？同学思考并回答问题教学过程一.能量守恒定律结合三个情景图片，让学生认识到物质运动中能量的转化是普遍存在的，并明确能量守恒定律内容：1、内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移过程中其总量保持不变．2、强调说明a.该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是解决物理学的一条主线。
b.要分清系统中有多少种形式的能，发生了哪些转化和转移。
学生观察与思考并总结行出机械能守恒定律内容3、能量的转化思考并回答问题PPT展示，白板批注4、能量的转移二、分析引导总结功能关系功是能量转化的量度重力做功重力势能的改变WG=-ΔEP变WF=-ΔEP 合外力做功功能量转化关系式学生代表交流分享。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
能源的开发和利用
教学目的
1.使学生了解开发利用新能源的必要性与可行性以及几种新能源的性能。
2.通过对常规能源与新能源的分类和比较，提高学生分析问题的能力。
3.在学习新能源知识的基础上，培养同学初步建立要珍惜能源资源，努力开发新能源的思想，激励他们树立自觉学习科学技术的决心。
课型讲授新课。
教学方法讲述与问答相结合的方法。
教学重点和难点重点是新能源开发利用的必要性与可行性，难点是新能源的特点。
教学用具自制投影片（或画片）：①火电站与核电站一日燃料运量的比较；②太阳灶；③荷兰风车；④风力发电装置；⑤沼气池。
教学提纲
第二节能源的开发利用
一、人类为什么要寻找新能源
1.能源及分类
2.人类为什么要开发新能源
二、主要新能源介绍
1.核能
2.太阳能
3.风能
4.生物能
教学过程
引入新课你知道我国建设和建成的两个核电站在哪里吗？（浙江杭州湾附近的秦山核电站和广东大亚湾核电站）。
核能是人类新近利用的一种新能源，我国正在积极研究核能。
人类为什么要寻找和研究这些新能源呢？今天我们就来探讨新能源的开发利用。
第五节新能源的开发利用（板书）
一、人类为什么要寻找新能源（板书）
[提问] 请问，能源在生产生活中的主要用途是什么？（提供热能和动力。
）
[提问] 你知道我国目前广泛使用的能源有哪些吗？（煤、石油、天然气、木材、水能等。
）
[教师总结] 像煤、石油、天然气等矿产燃料以及水能资源，是目前人类广泛应用的能源，在技术上也比较成熟，我们称之为常规能源。
[提问] 除这些常规能源外，你能说出哪些目前人类正在积极研制或很有利用前途的其他能源？（核能、太阳能、潮汐、地热、生物能等。
）
[教师总结] 像刚才同学所列举的这些刚开始利用或正在积极研究、有待推广的能源，我们称之为新能源。
所以，我们可以把能源分成两类：
1.能源及分类（板书）
［提问] 请判断“风能”是常规能源，还是新能源？（新能源。
在古代，人们就开始利用风能，如风帆船、风帆车辆、风力抽水机等。
从这个意义上说，风能应是常规能源。
但这样直接利用风力规模小，也不稳定。
现在为了进一步利用风力，正在研究用风力来发电，所以把风能也划为新能源。
）
［提问] 我们经常使用的煤、石油、天然气等常规矿产能源是可更新资源还是不可更新资源？几十年或更长时间这些资源会出现什么现象？其后果怎样？（是不可更新资源。
会开发用尽。
那时不能用煤来取暖生火，不能用天然气来做饭，汽车、飞机、船只都因没燃料而不能开动。
）
［提问] 煤、石油、天然气这些能源燃烧后会给环境带来什么后果？（污染环境。
）
［提问] 水力资源是可以更新使用的，又不造成污染，为什么不用它来代替其他所有的能源呢？（水力资源分布不均，水力资源随时间而有变化，水力资源总量也无法满足人类对能源的需要。
）
［提问] 请归纳一下，人类为什么要开发新能源？（学生归纳后教师总结。
）
2.人类为什么要开发新能源（板书）
①不可更新的常规能源不断减少
②许多常规能源污染环境
③水力资源的利用受客观条件制约
过渡人类正是感到了这种能源危机的威胁，许多科学家在不断地研究和寻找新能源。
下面我们来学习一些主要的新能源。
二、主要新能源介绍（板书）
1.核能
[教师讲述] 核能主要是原子能，它是从铀矿石中提取的核燃料。
1千克铀的原子核所释放的热量，相当于250o吨标准煤燃烧时放出的热量。
[展示投影片] 火电站与核电站一日燃料运量的比较。
[提问] 该图所反映的核电站最大优点是什么？（同样的发电量，消耗的铀矿石只有煤的七万分之一。
容易运输矿石，成本低。
）
[提问] 你知道核电站最需注意的是什么吗？（防止核泄漏和核污染。
）
2.太阳能
[提问] 太阳能有哪些主要优点？（取之不尽，用之不竭的洁净能源。
）
[提问] 你能说出哪些利用太阳能的装置或产品？（太阳能热水器、太阳灶、太阳能电池。
有的国家试制了太阳能住宅、太阳能电站、太阳能汽车。
）
[展示投影片] 太阳灶
[提问] 你知道太阳灶的原理吗？（用聚光镜聚集太阳光能。
）
[提问] 太阳能利用的关键是解决什么问题？（如何把分散的太阳光集中起来。
）
3.风能
[展示投影片] 荷兰风车，风力发电装置。
[教师讲述] 陆地上能够利用风能的地方，主要是在常年风力较强的沿海和内陆高原。
我国一些高原牧区和海岛已利用风力发电，满足照明、看电视等用电需要。
4.生物能
[提问] 人类常规利用生物能的例子有哪些？（如人们用牛、马拉车，烧柴做饭都是在利用生物能。
）
[展示投影片] 沼气池。
[教师讲述] 沼气池原理是利用植物体或粪便，经密封发酵后产生出可燃气体。
在农村特别适用。
[提问] 开发利用上述新能源主要依靠什么？（主要依靠先进的科学技术。
）
[教师总结] 既然开发新能源是人类发展所必须做的，它的开发又依赖于科学技术，我们同学现在就应该努力学习科学技术，……。
布置作业调查自己家乡的能源利用状况，看看还可以开发利用哪些新能源。