高中物理 2.4能源與可持續(xù)發(fā)展練習(xí) 魯科版必修2

1、能源與可持續(xù)發(fā)展 【學(xué)習(xí)任務(wù)分析】1、 本節(jié)第一部分“能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性”，從生活實(shí)際出發(fā)，讓學(xué)生了解”自然界中熱傳導(dǎo)過(guò)程和能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移的是有一定方向的”，讓學(xué)生知道熱力學(xué)第二定律，接著引入熱機(jī)效率問(wèn)題，在這部分教學(xué)中，應(yīng)使學(xué)生體會(huì)科學(xué)家不畏艱辛的探索精神，結(jié)合實(shí)例理解為什么熱機(jī)具有效率，怎樣提高熱機(jī)效率。體會(huì)物理學(xué)與技術(shù)發(fā)展的互動(dòng)關(guān)系。2、 第二部分“能源開(kāi)發(fā)與可持續(xù)發(fā)展”，要讓學(xué)生了解能源對(duì)人類(lèi)文明的意義和有能源帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，引入可持續(xù)發(fā)展的概念。讓學(xué)生認(rèn)識(shí)節(jié)約能源，開(kāi)發(fā)新能源與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系，可以讓學(xué)生通過(guò)查閱相關(guān)材料，提出自己的見(jiàn)解。思考怎樣探索和使用未來(lái)的理想能源3、 通

2、過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，第一要求學(xué)生了解我國(guó)和世界的能源狀況，我國(guó)發(fā)展能源的方針和對(duì)策。第二要求學(xué)生要關(guān)心科學(xué)發(fā)展前沿，具有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，樹(shù)立科學(xué)的世界觀，有將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的使命感與責(zé)任感【學(xué)生分析】1、 學(xué)校處于市區(qū)中心，大部分學(xué)生家庭情況優(yōu)越，對(duì)于能源的地認(rèn)識(shí)不足，特別是對(duì)如何節(jié)約能源以及能源對(duì)環(huán)境的危害認(rèn)識(shí)不夠深刻。2、 長(zhǎng)期以來(lái)，教育教學(xué)過(guò)程中師生地位平等，以人為本，堅(jiān)持學(xué)生的主體地位，教師的主導(dǎo)地位。3、 本節(jié)課為物理規(guī)律與實(shí)際生活的結(jié)合課程，重點(diǎn)為物理規(guī)律與實(shí)際問(wèn)題的辯證關(guān)系，課堂教學(xué)要大量引用其他相關(guān)學(xué)科的知識(shí)，比如地里，歷史等，要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)。4、 探究式教學(xué)重視的是探究的過(guò)程和

3、方法而不是結(jié)論，探究過(guò)程是產(chǎn)生創(chuàng)造思維的溫床，過(guò)于重視結(jié)果可能會(huì)導(dǎo)致喪失探究熱情，扼殺學(xué)生探究的欲望?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.知識(shí)與技能（）了解什么是常規(guī)能源，什么是新型能源（）知道能量轉(zhuǎn)化的效率（）知道能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性以及第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能實(shí)現(xiàn)（）通過(guò)能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性，認(rèn)識(shí)提高效率的重要性（）了解能源與人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系，使學(xué)生認(rèn)識(shí)能源的合理利用與環(huán)境保護(hù)對(duì)可持續(xù)發(fā)展的重要意義2.過(guò)程與方法（）通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生分析事例，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和理論聯(lián)系實(shí)際的能力（）通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀（）了解大量的能源消耗帶來(lái)的全球性環(huán)境問(wèn)題（）提高學(xué)生的節(jié)能、環(huán)保

4、意識(shí)【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)： （）能量轉(zhuǎn)化的效率及方向性（）可持續(xù)發(fā)展的重要性難點(diǎn)：自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性【教學(xué)資源】實(shí)物投影、幻燈片，多媒體教學(xué)設(shè)備，影片【設(shè)計(jì)思想】本節(jié)課結(jié)合我校學(xué)生的特點(diǎn)對(duì)教材的內(nèi)容進(jìn)行了深入的挖掘和思考，備教材，備學(xué)生，備教法，始終把學(xué)生放在教學(xué)的主體地位，讓學(xué)生參與，讓學(xué)生設(shè)計(jì)，營(yíng)造一個(gè)“安全”的教學(xué)環(huán)境，廣開(kāi)言路，讓學(xué)生的思維與教師的引導(dǎo)共振。總體教學(xué)布局如下表：能源與可持續(xù)發(fā)展能源轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性解決能源問(wèn)題的途徑提高能源利用率和節(jié)約能源開(kāi)發(fā)新能源能量轉(zhuǎn)化與效率機(jī)械效率、熱機(jī)的效率能源對(duì)社會(huì)的作用能源利用與社會(huì)發(fā)展能源問(wèn)題推動(dòng)社會(huì)發(fā)展不可再生能

5、源有限能源與環(huán)境核能 太陽(yáng)能其它新能源【教學(xué)過(guò)程】教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)點(diǎn)評(píng)（一）新課引入前面我們學(xué)習(xí)了能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，我們知道能量不會(huì)“無(wú)中生有”地產(chǎn)生，那么汽車(chē)行駛所需要的能量是從何而來(lái)？有多少有用？又流向何方呢？答：來(lái)自汽缸內(nèi)汽油燃燒所釋放的能量自然地提出問(wèn)題并可復(fù)習(xí)能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移（二）深入研究一研究能量的轉(zhuǎn)化效率轎車(chē)的能量流向 應(yīng)到學(xué)生讀汽車(chē)流向圖（幻燈片）通過(guò)計(jì)算回答問(wèn)題問(wèn)題：轎車(chē)行駛時(shí)，做有用功的能量占燃料能量的比例是多少？問(wèn)題：排氣管和散熱片中散失的能量占多大比例？總結(jié)：研究機(jī)器的實(shí)際能量利用率，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義能量的轉(zhuǎn)化效率（為了衡量機(jī)器能將多少輸入能量轉(zhuǎn)化為有用的能量，

6、提出了“能量轉(zhuǎn)化效率”），它是轉(zhuǎn)化為有用功的能量跟輸入能量的比值有用的能量能量的轉(zhuǎn)化效率輸入的能量二能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性實(shí)驗(yàn)演示，觀察現(xiàn)象（）逐漸降低的秋千（）手融化冰塊提出問(wèn)題（）秋千慢慢降低說(shuō)明什么？（）冰能自動(dòng)融化嗎？這說(shuō)明什么？（）秋千降低后能自動(dòng)恢復(fù)原狀嗎？（）要實(shí)現(xiàn)以上現(xiàn)象應(yīng)該如何辦？總結(jié)：與熱現(xiàn)象有關(guān)的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程是具有方向性的，或者說(shuō)，能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的不可逆性案例分析：第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)的不可能性三能源的開(kāi)發(fā)與可持續(xù)發(fā)展指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本使學(xué)生了解常規(guī)能源、新型能源。同時(shí)使學(xué)生明確社會(huì)的發(fā)展對(duì)能源的需求，以及能源的消耗所帶來(lái)的一系列問(wèn)題（課前布置）我國(guó)能源分布情況，能源現(xiàn)狀能源的開(kāi)發(fā)

7、和利用所帶來(lái)的問(wèn)題是什么？能源使用應(yīng)注意什么？加強(qiáng)環(huán)保教育，讓天更藍(lán)、水更清、地更綠學(xué)生計(jì)算分析可知，燃料的能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，處處被分流克扣，真正用于做有用功的能量竟然不到輸入能量的13討論回答課本問(wèn)題：圖20所示，轎車(chē)的能量轉(zhuǎn)化效率打樁機(jī)的案例分析計(jì)算通過(guò)課后查資料和觀察，分析討論人對(duì)食物的能量轉(zhuǎn)化效率提高機(jī)器設(shè)備的能量轉(zhuǎn)化效率有什么經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義學(xué)生觀察討論回答問(wèn)題（）熱能夠自動(dòng)地從高溫的手向冰塊傳輸（）熱不能從低溫物體自發(fā)地向高溫物體傳輸（）要實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化沿反方向進(jìn)行，則必須做功閱讀課本，舉例說(shuō)明自然界能量轉(zhuǎn)化過(guò)程的方向性如；冰箱制冷、瀑布中水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化、噴出的香檳酒、松弛后的

8、發(fā)條等學(xué)生交流：自然現(xiàn)象的變化也具有類(lèi)似的不可逆性，例如沙漠化的土地不會(huì)自發(fā)地再變?yōu)榫G洲。因此人類(lèi)不僅要珍惜能源和資源，還要自覺(jué)地保護(hù)自然學(xué)生回答： 能源種類(lèi)：煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能我國(guó)能源特點(diǎn)：總量豐富、人物貧乏；分布不均，耗能量大；污染嚴(yán)重、效率低下檢查調(diào)查結(jié)果：（學(xué)生課調(diào)查情況）石油 可開(kāi)采的只有135億噸，已探明60億噸，已開(kāi)采36億噸，資源余地不大天燃?xì)?可開(kāi)采9萬(wàn)億方，已探明2億方，但分布在邊遠(yuǎn)地區(qū)，開(kāi)發(fā)不大，只開(kāi)采5000億方煤 可開(kāi)采1153億噸，開(kāi)采情況不樂(lè)觀水電資源開(kāi)發(fā)不足（總量居世界第一）核電發(fā)展緩慢太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能、氫能等新能源開(kāi)發(fā)利用

9、分?jǐn)?shù)，規(guī)模小電荒、油荒、煤荒等等學(xué)生討論舉例環(huán)境污染 溫室效應(yīng)（影片片斷后天） 酸雨 氮氧化物破壞臭氧層 鉛化合物污染 厄爾尼諾學(xué)生活動(dòng)如何解決環(huán)境污染問(wèn)題（以分組的形式，各組分別發(fā)言）總結(jié)：1、節(jié)約利用能源 水，電（要求學(xué)生從我做起）2、發(fā)展技術(shù)，提高能源的轉(zhuǎn)化效率和防止各種廢棄物的污染3、開(kāi)發(fā)利用新能源能源的可持續(xù)發(fā)展：學(xué)生討論改變能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率，開(kāi)發(fā)和推廣清潔能源，減少環(huán)境污染。開(kāi)發(fā)使用新能源，減少對(duì)礦產(chǎn)能源的使用。注重對(duì)各種節(jié)能新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和利用。培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)參與拓寬思路和視野，形成學(xué)以致用的觀念使學(xué)生認(rèn)識(shí)我過(guò)的能

10、源現(xiàn)狀,對(duì)我國(guó)能源的浪費(fèi)和來(lái)源有焦慮感。學(xué)生認(rèn)識(shí)到不合理開(kāi)發(fā)和利用對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境造成的危害使學(xué)生認(rèn)識(shí)到能源開(kāi)發(fā)和的合理利用與環(huán)境保護(hù)對(duì)可持續(xù)發(fā)展的重要意義，培養(yǎng)科學(xué)的發(fā)展觀（三）思考題（）閱讀課文的信息窗思考討論（）課后的討論與交流討論后，學(xué)生交流發(fā)言引導(dǎo)學(xué)生參與對(duì)實(shí)際問(wèn)題分析，以培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感（四）布置作業(yè)課本“作業(yè)”【教學(xué)媒體的運(yùn)用】1、 多媒體設(shè)備：播放影片資料，給學(xué)生直觀的印象，使其對(duì)能量的轉(zhuǎn)移有一個(gè)直觀地認(rèn)識(shí)對(duì)能源危機(jī)給世界格局帶來(lái)的影響，和對(duì)世界環(huán)境的危害有更為直觀地認(rèn)識(shí)和深刻的體會(huì)。2、 幻燈片設(shè)備：使學(xué)生有大量的圖片資料里面更為深刻的體會(huì)出能源對(duì)于人類(lèi)生存的意思

11、， 能夠深刻認(rèn)識(shí)到能源對(duì)于人類(lèi)帶來(lái)的影響，使他們認(rèn)識(shí)到能源的可持續(xù)發(fā)展的可行性和方法，在自己的生活中，由自己做起，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約使用。不浪費(fèi)。【形成性評(píng)價(jià)】通過(guò)本節(jié)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該了解能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向，能夠舉例說(shuō)明，能夠理解并應(yīng)用熱力學(xué)定律分析解決問(wèn)題；能夠舉例說(shuō)明現(xiàn)在社會(huì)使用的能源的種類(lèi)，能夠大致說(shuō)明能源危機(jī)的內(nèi)容，能夠?qū)Νh(huán)境污染有明確的定義和深刻的理解，了解可持續(xù)發(fā)展的含義和意義，能由自己做起，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境【教學(xué)后記】1、教學(xué)有法而無(wú)定法。時(shí)代在變，觀念在變，學(xué)生的思維在變，對(duì)教師的教學(xué)設(shè)計(jì)，能因?qū)W生的變化而變化，是其應(yīng)該具有的特征。2、教育是事業(yè)，教育是創(chuàng)新，教育是藝術(shù)。3、探究式教學(xué)是物理規(guī)律教學(xué)的最好的教學(xué)模式，但它不是物理教學(xué)的唯一模式，只有在實(shí)踐中證明采用探究式教學(xué)最能體現(xiàn)新的課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)理念的地方采用才是最合理的選擇。4、教學(xué)圍繞問(wèn)題展開(kāi)，但不是教師提