板书设计
(1)、分析汽车(拖拉机)中燃料释放内能的去向,讨论效率的可能方法。
答案:汽车发动机使燃料内能的一部分转化成机械能驱动汽车,另一部分则以热的形式散发到空中白白损失掉了,提高效率的方法一是改进发动机使尽可能多的内能转化成机械能;另一方法是把散发的热量收集起来加以利用。
(2)、调查本地历史上火灾发生的事例,从能量转化的角度分析其成因并讨论如何防止火灾.
(3)、指出你生活中存在哪些浪费能源的现象,可以采取哪些节能措施.
教师:我们已经知道能量是守恒的,为什么我们还常说要节约能源呢?为了更好的说明这个问题,现在同学们翻开课本141面做好这里的想想做做,将图16.4-7排好序,同桌间讨论交流共同完成。
学生标出课本图16.4-7中植物的生长过程后,问学生相反顺序的情况会不会发生,答案显然是否定的。然后向学生说明自然界的实际过程是有方向的。
(板书:能量转移和能量转化的方向性)
这里要向学生强调能量的转化、转移是有方向的,比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;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;汽车制动时,由于摩擦,动能转变成了地面、空气内能,这些能量能够自动地用来再次开动汽车吗?显然不能。
学生对这个问题有初步认识就可以了,不要深究。
教学后记:
本节重在掌握一次能源与二次能源的区别,以及什么是可再生能源和不可再生能源,只要讲这两个问题讲清楚,本节的学习就迎刃而解。
2、二次能源
1、一次能源
凡是能提供能量的物质资源叫做能源
2.能源的种类
煤、石油和天然气是由古代的动植物在长期地质变迁中形成的,所以称为化石能源.化石能源是当今人类利用的主要能源.我国目前利用的能源中90%以上是煤和石油.煤和石油的开采在我国国民经济中占有举足轻重的地位.我国化石能源的储量尽管丰富,但终究有限,而且开发利用后不能再生,长期大规模开采,终有开采完毕之日.水能是可以再生的,但可供开发的水能资源有限,全世界每年可以开发的水能只占现在能源总需求量的百分之十几.一旦化石能源用完,只靠水能显然不能满足需要.同学们可能说我们可以用电能.要知道电能是由自然界提供的能源转化而来的.像化石能源一样,风能、太阳能、地热能以及核能,是可以直接从自然界获得的.这些可以从自然界直接获取的能源,统称为一次能源.其中煤炭、石油和天然气是当今世界中一次能源的三大支柱,构成了全球能源家族结构的基本框架.我们使用的电能,无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源.包括电力、煤气、汽油、煤油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等等.
人类生活中,还广泛利用食物等生命物质中存储的化学能.这类由生命物质提供的能量称为生物质能.生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式.它直接或间接来源于植物的光合作用.地球上的植物进行光合作用所消费的能量,占太阳照射到地球总辐射量的0.2%.这个比例虽不大,但绝对值很惊人,光合作用消费的能量是目前人类能源消费总量的40倍.可见,生物质能是一个巨大的能源.人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命.
化石能源、核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源.而水的动能、风能、太阳能、生物质能,可以在自然界里源源不断地得到,所以它们属于可再生资源.
实际上,自然界提供的能源我们还没有充分利用.化石能源、水能、风能都是来源于太阳的辐射能即太阳能(图16-1).化石能源可以用完,但太阳能可以说是取之不尽的.自然界存在的潮汐能、地热能也还没有充分利用.随着人类日益深入地认识自然,上世纪还发现了核能.
开发和利用新能源,特别是核能和太阳能,是解决问题的主要出路.
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图16-1 太阳能的转化.
太阳把地面和空气晒热,太阳能转化为内能.晒热的空气上升,空气流动形成风,又转化为风能.太阳把水面和地面晒热,并使一部分水蒸发,蒸发的水汽升到空中形成云,以雨、雪的形式落下来,流入江河,太阳能转化为水能.植物吸收太阳能,发生光合作用,太阳能转化为植物的化学能.植物作为食物被动物吃掉,又转化成动物的化学能.古代的动植物在地质变迁中变为煤、石油、天然气,转化为这些燃料的化学能.
[学习方法指导]
近似处理思维法
这是在物理学中经常运用的一种忽略不计的思维方法,即在各具体物理过程中,对各种制约物理变化的因素进行分析比较,忽略次要因素,突出重点,抓住主要因素的思维方法.
例如在空气中用弹簧测力计测重力时,空气对物体的浮力忽略不计,但如果把物体放入水中,就不能忽略水的浮力了.
由此可见,进行近似处理思维时,一要全面分析存在的各种因素;二要对各个因素进行正确的数量级的估算;最后综合考虑,决定取舍,合理确认那些可以忽略不计的量.
1.能源
凡是能提供能量的物质资源叫做能源.能源的广泛使用给人类文明带来了巨大进步.我们生活中利用的这些能量,它们的来源在哪里?或者说,我们利用了哪些种类的能源呢?
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