能源与可持续发展-教案
人教版(2019)高中物理必修第三册-12.4 能源与可持续发展-教案
能源与可持续发展【教学目标】1．理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散。
2．通过对生活中能量转化的实例分析,理解能量守恒定律的确切含义。
3．了感知我们周围能源的耗散,树立节能意识。
【教学重难点】1．能量守恒定律的内容。
2．理解能量守恒定律的确切含义。
【教学过程】一、新课教学（一）能的转移和转化1．教室列举生活中能量转化的例子（1）化学能转化为内能和机械能（2）风能转化为电能（3）重力势能转化为电能（4）电能转化为机械能（5）电能转化为内能（6）太阳能转化为电能（7）光能转化为化学能（8）化学能转化为电能【练习】指出下列现象中能量的转化或转移情况:（1）人在跑步时,身体发热（）化学能转化为内能（2）风吹动帆船前进（）风的机械能转移到帆船上（3）放在火炉旁的冷水变热（）内能由火炉转移给水（4）电流通过灯泡,灯泡发光（）电能转化为光能（5）植物进行光合作用（）光能转化为化学能（二）能量守恒定律通过上面的练习,我们可以总结得出:（1）能量转移:能量的形式没改变（2）能量转化:能量的形式发生变化无论能量发生转移还是转化,总能量保持不变。
1．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,而在转化或转移过程中,能量的总量保量的永动机叫第一类永动机。
在这个过程中,还设计了很多不同类型的永动机。
（3）自然界一切已经实现的过程都遵守能量守恒定律。
凡是违反能量守恒定律的过程都是不可能实现的,例如“永动机”只能以失败而告终。
（4）机械能守恒定律只是能量守恒定律的特例。
【例题1】下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是（）A.某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加B.某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的D.石子从空中落下,最后静止在地面上,说明机械能消失了【例题2】一个物体沿粗糙斜面匀速滑下,则下列说法正确的是（）A.物体机械能不变,内能也不变B.物体机械能减小,内能不变C.物体机械能减小,内能增大,机械能与内能总量减小D.物体机械能减小,内能增大,机械能与内能总量不变（三）能量转化和转移的方向性教师抛出问题:既然能量是守恒的,不可能消灭,为什么我们还要节约能源?师生活动1:活动要求:根据给定器材设计活动,使能量发生转化和转移；思考并记录:活动的目标是什么、使用了何种能源、能量转化过程怎样、能量最终去了哪里?第1组:长木板弹簧小车第2组:干电池导线小电珠开关第3组:高功率红外灯电动机小型叶片（或者蜂鸣器）第4组:电吹风电动机小型叶片第5组:脸盆水水车教师提问:现在请各小组派一代表来说一下你们这组的活动目标是什么?利用什么能源?能量的转化情况如何?学生回答:略师生总结:（1）虽然我们的器材不同、使用的能源不同,但是能量在转化和转移的过程中都完成了目标,因此能源的利用本质就是能量的转化和转移；（2）所有的能量最终“归宿”都为内能。
《能源与可持续发展》优教教案
《能源与可持续发展》优教教案第一章：能源的定义与分类1.1 教学目标：使学生理解能源的基本概念，掌握能源的分类及特点。
1.2 教学内容：能源的定义与重要性常规能源（煤炭、石油、天然气）可再生能源（太阳能、风能、水能、生物质能）新能源（核能、氢能、地热能、潮汐能）1.3 教学方法：采用多媒体教学，展示各种能源的图片及视频，引导学生了解能源的特点及应用。
第二章：能源与环境2.1 教学目标：使学生了解能源与环境之间的关系，认识到能源开发与利用对环境的影响。
2.2 教学内容：能源利用与大气污染能源利用与水资源能源利用与生态破坏可持续发展与能源战略2.3 教学方法：组织学生进行小组讨论，分析能源利用对环境的影响，引导学生提出可持续发展的能源战略。
第三章：我国能源现状与政策3.1 教学目标：使学生了解我国能源资源的分布及开发利用现状，掌握国家能源政策及可持续发展战略。
3.2 教学内容：我国能源资源概况我国能源消费结构国家能源政策与法规可持续发展战略与能源发展3.3 教学方法：采用案例教学，分析我国能源政策在实践中的应用，引导学生了解国家对能源可持续发展的重视。
第四章：能源利用技术4.1 教学目标：使学生掌握各种能源利用技术，了解其优缺点及应用前景。
4.2 教学内容：常规能源利用技术（燃煤、石油、天然气发电）可再生能源利用技术（太阳能光伏、风能发电、水能利用、生物质能转化）新能源利用技术（核能、氢能、地热能、潮汐能利用）4.3 教学方法：采用实践教学，组织学生参观能源利用设施，让学生了解各种能源技术的实际应用。
第五章：可持续发展与能源选择5.1 教学目标：使学生认识到可持续发展的重要性，学会从能源选择角度考虑可持续发展。
5.2 教学内容：可持续发展的概念与原则能源选择与可持续发展清洁能源技术与发展能源政策与可持续发展5.3 教学方法：开展课堂辩论，让学生从不同角度分析能源选择对可持续发展的影响，提高学生的思辨能力。
《能源与可持续发展》优教教案
《能源与可持续发展》优教教案一、教学目标1. 让学生了解能源的种类、特点和利用方式。
2. 使学生掌握可持续发展的概念、原则和目标。
3. 培养学生节约能源、保护环境的意识。
二、教学内容1. 能源的种类及其特点化石能源：煤、石油、天然气可再生能源：太阳能、风能、水能、生物质能核能2. 能源的利用方式直接利用：燃烧、发电间接利用：热能、电能3. 可持续发展的概念及其三个维度经济维度：实现经济增长与资源利用相结合社会维度：关注人口、教育、健康、就业等问题环境维度：保护生态环境，实现自然资源的合理利用4. 可持续发展的原则与目标公平性原则：代际公平、代内公平持续性原则：经济、社会、环境的持续发展共同性原则：全球合作、共同应对可持续发展问题5. 节约能源、保护环境的方法与措施提高能源利用效率：采用先进技术、改善能源结构开发利用可再生能源：太阳能、风能、水能、生物质能减少能源消耗：节能减排、绿色出行、低碳生活三、教学方法1. 讲授法：讲解能源的种类、特点、利用方式，可持续发展的概念、原则和目标。
2. 案例分析法：分析国内外可持续发展典型实例，引导学生深入理解可持续发展的重要性。
3. 小组讨论法：分组讨论节约能源、保护环境的措施，培养学生的合作意识。
4. 实践活动法：组织学生进行能源利用调查，提高学生的实践能力。
四、教学准备1. 教材：《能源与可持续发展》2. 课件：PowerPoint3. 案例材料：可持续发展典型实例4. 调查问卷：能源利用调查五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对能源知识、可持续发展概念的理解。
2. 小组讨论报告：评估学生在讨论中的表现，以及对节约能源、保护环境的认识。
3. 实践活动报告：评价学生在实践调查中的表现，以及对能源利用的了解。
4. 期末考试：全面检测学生对能源与可持续发展知识的掌握。
六、教学重点与难点1. 教学重点：能源的种类、特点和利用方式。
可持续发展的概念、原则和目标。
节约能源、保护环境的措施和方法。
《能源与可持续发展》教案
学案5 能量的转化与守恒 能源与可持续发展(选学)[学习目标定位] 1.了解各种不同形式的能，知道能量守恒定律的探索过程.2.能够叙述能量守恒定律的内容，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题.3.知道能源短缺和环境恶化问题，增强节约能源和环境保护意识．知识储备区一、能量的转化与守恒1．能量的多样性：自然界中能量的形式多种多样，例如，机械能、内能、电磁能、光能、化学能、核能、生物能等．2．能量守恒定律的确立过程：目前科学界公认迈尔、焦耳、亥姆霍兹是能量守恒定律的奠基者．3．能量守恒定律：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，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不变．4．能量守恒定律确立的意义(1)揭示了自然界各种运动形式不仅具有多样性，而且具有统一性．物体的各种运动形式之间可以相互转化．(2)宣布“第一类永动机”不可能制成． 二、能源与可持续发展1．能量的转化效率：能量的转化效率＝有用的能量输入的能量.2．能量转化和转移的方向性：能量的转化和转移具有方向性，或者说能量的转化和转移具有不可逆性．3．第二类永动机不可能性：第二类永动机并不违背能量守恒定律，但违背了能量转化和转移的不可逆性.学习探究区一、能量守恒定律 [问题设计]在验证机械能守恒定律的实验中，重物带着纸带下落时，计算结果发现，减少的重力势能的值大于增加的动能的值，即机械能的总量在减少．原因就是存在纸带和打点计时器之间的摩擦力和空气的阻力等．是不是考虑了各种摩擦和阻力后这部分能量就消失了呢？答案 不是．它转化成了机械能以外的其他形式的能量，除重力或弹力做功外，其他任何力对物体做功使物体的机械能增加或减少的过程，实质上都是其他形式的能与机械能相互转化的过程，在转化的过程中，能的总量是不变的．这是大自然的一条普遍规律，而机械能守恒定律只是这一条普遍规律的一种特殊情况．[要点提炼]1．能量守恒定律的理解某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等． 某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等． 2．能量守恒定律的表达式 (1)从不同状态看，E 初＝E 终． (2)从能的转化角度看，ΔE 增＝ΔE 减． (3)从能的转移角度看，ΔE A 增＝ΔE B 减．3．第一类永动机违背能量守恒定律因而不能制成． 二、能量的转化效率 [问题设计]观察教材中轿车的能量流向图，计算下列问题．(1)轿车行驶时，做有用功的能量占燃料能量的比例是多少？ (2)在散热器和排气管中散失的能量占多大比例？答案 (1)燃料的能量为70 kW，做有用功的能量为9 kW，所以有用功的能量占的比例为970×100%≈12.9%.(2)散失的能量为52 kW，比例为5270×100%≈74.3%. [要点提炼]1．机器做功不能将输入的能量全部转化为有用的能量，必然会有一部分能量损失掉． 2．能量转化效率是转化为有用功的能量跟输入能量的比值，即能量的转化效率＝有用的能量输入的能量.三、能量转化和转移的方向性 [问题设计]一碗热水放在室内，过一会自动变凉，说明热量从高温的水传给了周围的空气．若把一碗凉水放到温度较高的环境中，水是否会自动变热？把水放到温度较低的环境中，水是否会自动变热？答案 会，凉水放到温度较高的环境中，吸收周围空气的热量，水的温度升高；不会，将水放到温度较低的环境中水不会自动变热．[要点提炼]1．能量的转化和转移具有方向性，或者说，能量的转化和转移具有不可逆性．(1)热传递具有方向性，即与热现象相关的能量转化过程是有方向性的．内能总是自发地从高温物体向低温物体转移，而不能自发地从低温物体向高温物体转移．(2)做功具有方向性：机械能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化为机械能而不引起其他变化．2．第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了能量转化和转移的不可逆性．四、功能关系的理解1．功和能的关系可以从以下两个方面来理解：(1)不同形式的能量之间的转化通过做功来实现，即做功的过程就是能量转化的过程；(2)做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式，即能量转化的多少可用做功的多少来量度．2．常用的几种功能关系功 能的变化表达式重力做功正功重力势能减少 重力势能变化WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2负功重力势能增加弹力做功正功 弹性势能减少 弹性势能变化W弹＝－ΔEp＝Ep1－Ep2负功 弹性势能增加合力做功正功动能增加负功动能减少动能变化 W合＝ΔEk＝Ek2－Ek1除重力(或系统内弹力)外其他力做功 正功机械能增加机械能变化W其他＝ΔE＝E2－E1负功机械能减少两物体间滑动摩擦力对物体系统做功 内能变化 fs相对＝Q注意 功和能的本质不同，并且功和能也不能相互转化，而只能是通过做功实现能量的转化．典例精析一、对能量守恒定律的理解例1 下列关于能量守恒定律的认识正确的是( )A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不可能制成 D．石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了解析 根据能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失．能量只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，A、B对，D错．永动机违背了能量守恒定律，故它不可能制造出来，C对．答案 ABC二、能量守恒定律的应用例2 如图1所示，一个粗细均匀的U形管内装有同种液体，液体质量为m .在管口右端用盖板A 密闭，两边液面高度差为h ，U形管内液柱的总长度为4h ，拿去盖板，液体开始运动，由于管壁的阻力作用，最终管内液体停止运动，则该过程中产生的内能为( )图1A.116mghB.18mghC.14mghD.12mgh解析 去掉右侧盖板之后，液体向左侧流动，最终两侧液面相平，液体的重力势能减少，减少的重力势能转化为内能．如图所示，最终状态可等效为右侧12h 的液柱移到左侧管中，即增加的内能等于该液柱减少的重力势能，则Q ＝18mg ·12h ＝116mgh ，故A 正确．答案 A三、对功能关系的理解及应用例3 如图2所示，在光滑的水平面上，有一质量为M 的长木块以一定的初速度向右匀速运动，将质量为m 的小铁块无初速度地轻放到长木块右端，小铁块与长木块间的动摩擦因数为μ，当小铁块在长木块上相对长木块滑动L 时与长木块保持相对静止，此时长木块对地的位移为s ，求这个过程中图2(1)系统产生的热量；(2)小铁块增加的动能；(3)长木块减少的动能；(4)系统机械能的减少量．解析 画出这一过程两物体位移示意图，如图所示．(1)m 、M 间相对滑动的位移为L ，根据能量守恒定律，有Q ＝μmgL ，即摩擦力对系统做的总功等于系统产生的热量．(2)根据动能定理有μmg (s －L )＝12mv 2－0，其中(s －L )为小铁块相对地面的位移，从上式可看出ΔE k m ＝μmg (s －L )，说明摩擦力对小铁块做的正功等于小铁块动能的增加量．(3)摩擦力对长木块做负功，根据功能关系，得ΔE k M ＝－μmgs ，即长木块减少的动能等于长木块克服摩擦力做的功μmgs .(4)系统机械能的减少量等于系统克服摩擦力做的功ΔE ＝μmgL . 答案 (1)μmgL (2)μmg (s －L ) (3)μmgs (4)μmgL课堂要点小结一、能量守恒定律的表达式E 初＝E 终或ΔE 增＝ΔE 减或ΔE A 增＝ΔE B 减．二、能源与可持续发展1．能量的转化效率：转化为有用功的能量跟输入能量的比值． 2．能量转化和转移的方向性． 三、功能关系的理解 1．功是能量转化的量度． 2．常用的几种功能关系.自我检测区1．(对能量守恒定律的理解)利用能源的过程实质上是( ) A．能量的消失过程B．能量的创造过程 C．能量不守恒的过程D．能量转化或转移并且耗散的过程 答案 D解析 利用能源的过程实质上是能量转化或转移的过程，在能源的利用过程中能量是耗散的，A、B、C错误，D正确．2．(能量守恒定律的应用)一颗子弹以某一速度击中静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出，对于这一过程，下列说法正确的是( )A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B．子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量 C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和 D．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块和子弹增加的内能之和 答案 BD3．(功能关系的应用)如图3所示，斜面的倾角为θ，质量为m 的滑块距挡板P 的距离为s 0，滑块以初速度v 0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块经过的总路程．图3答案 1μ(v 202g cos θ＋s 0tan θ)解析 滑块最终要停在斜面底部，设滑块经过的总路程为s ，对滑块运动的全程应用能量守恒定律，全程所产生的热量为Q ＝12mv 20＋mgs 0sin θ 又因为全程产生的热量等于克服摩擦力所做的功，即Q ＝μmgs cos θ解以上两式可得s ＝1μ(v 202g cos θ＋s 0 tan θ).。
《能源与可持续发展》优教教案
《能源与可持续发展》优教教案一、教学目标1. 让学生了解能源的定义、分类和作用，以及可持续发展的重要性。
2. 使学生掌握常见能源的优缺点，认识新能源的开发和利用。
3. 培养学生节约能源、保护环境的意识，提高学生的可持续发展观念。
二、教学内容1. 能源的定义与分类2. 能源的作用与重要性3. 常见能源的优缺点4. 可持续发展概念的提出5. 新能源的开发和利用三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考能源与可持续发展的问题。
2. 运用案例分析法，分析常见能源的优缺点和新能源的开发利用。
3. 利用小组讨论法，培养学生的团队合作精神和解决问题的能力。
4. 采用情景模拟法，让学生亲身体验能源利用和环境保护的过程。
四、教学准备1. 准备相关能源和可持续发展的图片、视频等教学资源。
2. 设计问题讨论和小组活动的教学方案。
3. 准备情景模拟的道具和实验器材。
五、教学过程1. 引入新课：通过展示能源危机和环境问题的图片或视频，引起学生的关注。
2. 讲解能源的定义与分类：介绍能源的基本概念，讲解不同类型的能源及其特点。
3. 分析能源的作用与重要性：阐述能源对人类社会发展的影响，强调能源可持续发展的重要性。
4. 探讨常见能源的优缺点：让学生了解化石能源、核能、可再生能源等的特点和利弊。
5. 引入可持续发展概念：讲解可持续发展的内涵和原则。
6. 介绍新能源的开发和利用：讲解太阳能、风能、地热能等新能源的特点和应用。
7. 小组讨论：让学生分组讨论能源选择和可持续发展战略。
8. 情景模拟：让学生参与情景模拟活动，体验能源利用和环境保护的过程。
9. 总结与反思：引导学生总结能源与可持续发展的关系，反思个人在能源利用中的责任。
六、教学评价1. 采用课堂问答、小组讨论、情景模拟等方式，及时了解学生的学习情况。
3. 观察学生在团队合作、问题解决等方面的表现，评价学生的综合素质。
七、教学拓展1. 组织学生参观能源企业、新能源研发机构等地，加深对能源产业和新能源技术的了解。
《能源和可持续发展》教案5篇
《能源和可持续发展》教案5篇第一篇：《能源和可持续发展》教案《能源和可持续发展》教案1、了解什么是能源，了解什么是常规能源，了解常规能源的储备与人类需求间的矛盾2、了解常规能源的使用与环境污染的关系。
了解哪些能源是清洁能源，哪些能源可再生。
培养学生通过分析日常生活现象提高概括物理规律的能力通过第二类永动机无法制成的讲解，使学生进一步认识到人类改造自然时必须遵从自然规律，违反自然规律将一事无成通过介绍开发新能源的重要性，激励学生认真学习，提高为人类美好未来努力学习的觉悟师：在日常生活和各种产业中我们都要消耗能量。
另外，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，而产生的能量耗散问题，使得能源问题成为当今世界的一个重要的问题。
本节课我们就来学习能源。
一、能源：凡是能提供可利用能量的物质和自然过程。
１、常规能源：煤、石油、天然气等。
常规能源的储藏是有限的。
问：常规的能源使用带来了那些负面影响呢？温室效应：温室效应是由于大气里温室气体含量增大而形成的。
石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳。
酸雨：大气中酸性污染物质，如二氧化硫等物质会使雨水中的酸度升高，形成“酸雨”。
煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等物质。
光化学烟雾：氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈紫外线照射后产生的二次污染物质。
主要成分是臭氧。
另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染。
常规能源的大量消耗所带来的环境污染即损害人体健康，又影响动植物的生长，破坏经济资源，损坏建筑物及文物古迹，严重时可改变大气的性质，使生态受到破坏。
四、开发新能源：绿色能源的开发与利用绿色能源：在释放能量或能量转化过程中对环境不造成污染的能源叫绿色能源。
问：可以开发那些清洁相对无污染的能源呢？世界上石油储量最大的中东地区一直是发达国家关注的焦点，外交、军事莫不围绕着这片从地表上看毫无魅力的区域打转。
世界警察和他的随从们最愿意去管中东的事情：两次海湾战争、伊拉克战争等等…说明能量消耗巨大的富国们对石油的心痛程度。
《能源和可持续发展》教案
《能源和可持续发展》教案一、教学目标：1. 让学生了解能源的种类、特点和利用方式。
2. 使学生掌握可持续发展的概念、原则和目标。
3. 培养学生节约能源、保护环境的意识。
二、教学内容：1. 能源的种类和特点化石能源：煤、石油、天然气renewable energy：太阳能、风能、水能、生物质能核能2. 能源的利用方式直接利用：如火力发电、水力发电间接利用：如石油制品的交通工具、煤炭的供暖和制冷3. 可持续发展的概念和原则概念：满足当前需要，不损害后代满足其需要的发展原则：公平性、持续性、共同性4. 可持续发展的目标经济目标：实现经济增长与资源环境保护的平衡社会目标：提高人民生活水平，缩小贫富差距环境目标：保护生态环境，实现人与自然和谐共生三、教学重点与难点：重点：能源的种类、特点和利用方式，可持续发展的概念、原则和目标。
难点：可持续发展的内涵和实际应用。
四、教学方法：1. 讲授法：讲解能源的种类、特点和利用方式，可持续发展的概念、原则和目标。
2. 案例分析法：分析典型能源问题和可持续发展案例，引导学生深入理解。
3. 小组讨论法：分组讨论能源利用和可持续发展问题，培养学生的合作和沟通能力。
五、教学过程：1. 引入新课：通过展示能源危机和环境问题的图片或视频，引起学生对能源和可持续发展问题的关注。
2. 讲解能源的种类、特点和利用方式，可持续发展的概念、原则和目标。
3. 分析典型能源问题和可持续发展案例，引导学生深入理解。
4. 小组讨论：分组讨论能源利用和可持续发展问题，培养学生的合作和沟通能力。
六、教学评价：1. 课堂讲解评价：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况和知识点掌握程度。
2. 小组讨论评价：评估学生在小组讨论中的表现，包括合作能力、沟通能力及对问题的深入分析。
3. 作业评价：通过学生提交的作业，评估其对能源节约和环境保护的理解和应用能力。
七、教学资源：1. 教材：《能源与可持续发展》相关教材或教学参考书。
能源与可持续发展教案
能源与可持续发展教案篇一：九年级物理全册第22章能源与可持续发展第4节能源与可持续发展教案(新版)新人教版《能源与可持续发展》2教学过程设计345篇二：九年级物理下册 11.3《能源与可持续发展》教案教科版<<能源与可持续发展>>教学设计单位振堂中学科目物理主备人孙凤泽日期 2012.一、教学目标(一)知识目标1.常识性了解能量转化技术为人类带来的便利。
2.初步了解能量转移和能量转化的方向性。
3.认识能源对环境的影响。
(二)能力目标1.通过社会调查、培养与人交往的能力。
2.培养学生简单的进行科学研究的能力。
(三)情感体验目标1.保持对大自然的好奇,初步领略自然现象的美好与和谐,对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。
2.具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,具有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
二、重点、难点分析能量转移和幻化的方向性是重点和难点。
三、教学方法本节课内容为新授课。
采用以学生讨论为主,教师引导为辅的教学方法,培养学生的观察能力和归纳物理知识的能力。
四、教具学具无。
五、教学过程(一)新课引入向学生展示能源革命和环境污染的录像,提出疑问:能源的开发和利用到底给人类带来了什么,我们应该如何开发和利用能源。
(二)新课教学1.整体感知人类历史上不断进行着能量转化技术的进步,这就是所谓的能源革命。
能源革命导致了人类文明的跃进,给人类带来了便利。
现在社会,人类生活、生产、学习、研究都离不开能源的消耗。
人类在使用各种能源时,不可避免地对环境造成影响。
因此,人类不应当无限制的详大自然索取,而必须在提升物质文明的同时,保持自然、环境的和谐与平衡,开发和使用绿色能源,坚持可持续发展的策略。
2.教学互动互动1:阅读“人类进步的阶梯”,讨论能量的转化技术给人类带来的便利。
明确能量转化技术的进步,即能源革命,导致了人类文明的跃进。
了解人类历史上几次重大的能源革命。
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能源与可持续发展【教学目标】1．理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。
2．通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义。
3．了感知我们周围能源的耗散，树立节能意识。
【教学重难点】1．能量守恒定律的内容。
2．理解能量守恒定律的确切含义。
【教学过程】一、新课教学（一）能的转移和转化1．教室列举生活中能量转化的例子（1）化学能转化为内能和机械能（2）风能转化为电能（3）重力势能转化为电能（4）电能转化为机械能（5）电能转化为内能（6）太阳能转化为电能（7）光能转化为化学能（8）化学能转化为电能【练习】指出下列现象中能量的转化或转移情况：（1）人在跑步时，身体发热（）化学能转化为内能（2）风吹动帆船前进（）风的机械能转移到帆船上（3）放在火炉旁的冷水变热（）内能由火炉转移给水（4）电流通过灯泡，灯泡发光（）电能转化为光能（5）植物进行光合作用（）光能转化为化学能（二）能量守恒定律通过上面的练习，我们可以总结得出：（1）能量转移：能量的形式没改变（2）能量转化：能量的形式发生变化无论能量发生转移还是转化，总能量保持不变。
1．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，而在转化或转移过程中，能量的总量保持不变。
在历史的长河里，物理规律从来都是经过不断的试错和摸索得来的，在此之前人们认为有永动机存在，它不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功。
人们把这种不消耗能量的永动机叫第一类永动机。
在这个过程中，还设计了很多不同类型的永动机。
2．事实和理论都证明永动机是不可能制成的永动不可能制成的原因：根据能量守恒定律，任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不能无中生有地制造能量，因此第一类永动机是不可能制成的。
17～18世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不可能的法国科学院在1775年就正式决定，不再研究和试验任何永动机。
3．能量守恒定律的意义：（1）能量守恒定律同生物进化论、细胞的发现被恩格斯誉为19世纪的三个最伟大的科学发现。
（2）能量守恒定律是在无数实验事实的基础上建立起来的，是自然科学的普遍规律之一。
（3）自然界一切已经实现的过程都遵守能量守恒定律。
凡是违反能量守恒定律的过程都是不可能实现的，例如“永动机”只能以失败而告终。
（4）机械能守恒定律只是能量守恒定律的特例。
【例题1】下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是（）A.某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B.某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的D.石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了【例题2】一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法正确的是（）A.物体机械能不变，内能也不变B.物体机械能减小，内能不变C.物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量减小D.物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量不变（三）能量转化和转移的方向性教师抛出问题：既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？师生活动1：活动要求：根据给定器材设计活动，使能量发生转化和转移；思考并记录：活动的目标是什么、使用了何种能源、能量转化过程怎样、能量最终去了哪里？第1组：长木板弹簧小车第2组：干电池导线小电珠开关第3组：高功率红外灯电动机小型叶片（或者蜂鸣器）第4组：电吹风电动机小型叶片第5组：脸盆水水车教师提问：现在请各小组派一代表来说一下你们这组的活动目标是什么？利用什么能源？能量的转化情况如何？学生回答：略师生总结：（1）虽然我们的器材不同、使用的能源不同，但是能量在转化和转移的过程中都完成了目标，因此能源的利用本质就是能量的转化和转移；（2）所有的能量最终“归宿”都为内能。
教师提问：那你们感受到了内能吗？学生回答：没有教师提问：为什么？学生回答：能量太小了教师提问：那为什么当它是机械能、水能、化学能其他形式的时候我们能感知到了呢，难道能量不守恒了吗？学生回答：守恒教师提问：那是为什么？学生回答：（引导回答）那是因为环境太大，内能分散到各个角落都有可能，无序度高；教师提问：那我们有没有办法把散发在空气的所有内能收集回来，比如重新让你们的灯泡发光、叶片旋转、小车运动起来呢？学生回答：不能教师总结：不管何种形式的能源，其能量最终“归宿”都为内能，燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用，电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物质吸收后变为周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用。
这种现象叫做能量的耗散。
教师展示一座房屋的红外线照片可以看出，由于取暖和使用电器，室内温度比室外高。
热量散失到室外后，不能回收重新利用。
教师提问：能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解？教师总结：能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明，在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并没有减少。
但是可利用的品质上降低了，从便于利用变为不便于利用了。
这是节约能源的根本原因。
这说明能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。
教师提问：我们手拿着冰块，内能是谁转移给谁？冰块能够将内能转移给手吗？学生回答：不能教师总结：内能总是自发地从高温物体向低温物体转移，而不会自发的由低温物体向高温物体转移。
师生活动2教师提问：同学们当内能向其他形式能量转化时，是否无条件全额地转化呢？演示实验：温差热机发电得出结论：要使叶片转动，前提条件必须与环境存在温度差，第二内能也会自发地向低温环境传递热量，因此内能不能百分之百的转化为其他形式的能量。
能量耗散实际上也是品质降低的过程。
教师提问：对于一个国家，主要能源来自化石能源，如石油、天然气、煤炭等，主要的发电形式也是火力发电，过渡使用能源将会出现什么问题？学生回答：能源危机和环境问题。
穿插介绍：能源危机引发一个国家的能源掠夺、经济的震荡；图片展示：介绍环境问题和引发的危害（1）温室效应大量燃烧石油、煤炭、天然气等产生的二氧化碳气体，增大了大气中二氧化碳的含量，由于二氧化碳对长波的辐射有强烈的吸收作用，且像暖房的玻璃一样，只准太阳光的热辐射进来，不让室内长波热辐射出去，使地球气温上升，这种效应叫温室效应。
温室效应使两极的冰雪融化，海平面上升，淹没沿海城市，使海水倒流入河流，从而使耕地盐碱化。
（2）酸雨酸雨是指pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水。
形成酸雨的主要原因是燃烧煤炭和石油，以及工业生产等释放到大气中的二氧化硫和氮氧化物，通过化学反应分别转化为硫酸和硝酸，混入雨水和雪水中，使其酸度增加。
同时，酸雨的形成还与大气中其他许多碱性物质如飞灰中的氧化钙、土壤中的碳酸钙等与酸发生中和反应有关。
酸雨对人类是有害的，首先危害人体健康：由于酸雨可溶解空气及土壤中的重金属粒子，使其变成对人体有害的金属，人饮用了这种水就能诱发各种疾病；其次，使土壤酸度增加从而危害植物的正常生长，使土壤沙化；河流湖泊酸化后就影响水生物及鱼类的生长等，严重破坏生态环境；再者酸雨是强腐蚀剂，能腐蚀建筑材料。
（3）化学烟雾内燃机工作时的高温使空气中和燃料中的多种物质发生化学反应，产生氮氧化合物和碳氢化合物。
这些化合物在大气中受到紫外线的照射，产生二次污染物质一化学烟雾。
这些物质有毒，能引起人的多种疾病。
（四）能源的分类与应用教师提问：同学们面对这样血泪控诉的环境问题，面将即将消耗殆尽的化石能源，面对人类的发展离不开能源，我们该怎么办？学生回答：略师生共同总结：可持续发展之路的举措举措一：开发新能源1.分类：（1）从人类开发能源的历史划分①常规能源：如煤、石油、天然气、水能等②新能源：如核能、风能、太阳能、地热能、海洋能等（2）从使用分类①一次能源：如煤、石油、天然气、水能、风能、生物质能、海洋能等②二次能源：如电能、氢能、焦炭等（3）从能否再生分类①可再生能源：如水能、风能、潮汐能等②不可再生能源：如石油、煤等（4）从对环境的影响分类①清洁能源：如太阳能、风能等②非清洁能源：如煤、石油、天然气等2.新能源特点的讨论（从使用前储存量、使用时安全经济、使用后对环境无污染等考虑）图片展示各种新能源的作用。
（1）太阳能：有直接加热物体的太阳能热水器、太阳灶，有利用半导体材料把太阳能转化为电能的太阳能电池等，主要问题是只能白天工作，还要受天气影响，会妨碍大规模使用太阳能，要研究储存太阳能的方法。
（2）水能：水能有巨大的开发潜力，可开发梯级电站。
（3）核能：是一个巨大的能源，通过原子反应堆进行核发电，主要应注意核泄漏、控制核污染。
（4）风能：为了增加风力发电的功率，通常把很多风车建在一起，称为“风车田”。
我国的新疆。
内蒙古等地已经开始大规模利用风力发电。
举措二：节约能源提问学生：在生活中你如何做到节能？强调节能从此时此刻此地自我做起。
同时提醒学生在使用能源时，更要做到提高能源的使用率。
举措三：减少污染物的排放【例3】下列对能量耗散的理解正确的有（）A．能量耗散说明能量在不断减少B．能量耗散遵守能量守恒定律C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性【例4】关于“温室效应”，下列说法正确的是（）A．太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室效应”B．石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应”C．“温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化D．“温室效应”使得土壤酸化（五）能源与社会发展教师介绍能源的使用与社会发展的紧密关系：人类利用能源大致经历了三个时期，即柴薪时期，煤炭时期，石油时期。
1.柴薪时期出现年代：五六十万年前火的使用是人类在能源利用上的第一个里程碑，它使人类脱离了茹毛饮血的时代。
2.煤炭时期出现年代：2000年前蒸汽机的广泛使用，带动了工业革命和资本主义社会的成长。
3.石油时期出现年代：19世纪80年代内燃机的发展推动了19世纪末，20世纪初开始的机械化和电气化进程。
【达标检测】一、单项选择题1．下列各组能源中，均为不可再生能源的是( )A．煤、石油、天然气B．太阳能、地热能、风能C．电能、汽油、风能D．核能、水能、生物能2．在我们的家乡——江汉平原，目前使用最广泛的能源是( )A．核能B．电能C．风能D．太阳能3．下列关于核能的说法错误的是( )A．核电站是利用核能来发电的B．核反应堆中发生的是链式反应C．核电站发生泄漏时会对人和生物造成伤害D．核废料不会对环境造成污染4．下列有关能源和信息的说法正确的是A．空气中的电磁波频率越高波长越长B．核电站是利用核裂变的能量来发电的C．手机是利用超声波来传递信息的D．能量是守恒的，所以不会发生能源危机5．能源的开发和利用在“两型”社会的建设中起着很重要的作用。