2020春新教材高中物理第12章电能能量守恒定律第4节能源与可持续发展教案新人教版必修第三册.doc

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新人教版(新教材)学案:高中第十二章电能能量守恒定律第四节能源与可持续发展学案必修3(物理)

新人教版(新教材)学案:高中第十二章电能能量守恒定律第四节能源与可持续发展学案必修3(物理)

学习目标1.知道不同形式的能量转换,在转换的过程中能量总量保持不变。

2.了解利用各种能量的方式,了解核裂变、核聚变。

3.了解可再生能源和不可再生能源,认识能源过度开发的影响。

重点难点重点1.认识到自然界中能量转化具有方向性。

2.增强自身环保意识和可持续发展意识。

自主探究一、能量守恒定律1,做机械运动的物体具有①和②相互之间可以转化;在电路中,电源将其他形式能转化为③,负载又把④转化为内能、光能和机械能,这些都说明各种自然现象之间能量的相互联系和转化。

2,能量守恒定律的内容:能量既不会凭空⑤,也不会凭空消失,它只能从一种形式⑥为其他形式,或者从一个物体⑦到别的物体,在⑧或⑨的过程中,能量的总量保持⑩。

二、能量转移或转化的方向性1.程中有些可以自然发生,有些则不能。

2用。

3.能源危机:在能源的利用过程中,即在能量的转化过程中,能量在数量上虽未减少,但在可利用的4.三、能源的分类与应用1.煤炭、石油、天然气等化石能源无法短时间内再生,所以这类能源被叫作2.3.太阳能发电:目前我国是最大的光伏产品制造国,光伏即光伏发电系统,是通过太阳能电池将㉒4.水力发电:水力发电对环境的影响小,成本低,水能是廉价的量居世界第一。

5.电已经走在世界前列,装机容量居全球之首。

6.四、能源与社会发展1.2.求,又不损害子孙后代的需要。

答案:①动能②势能③电能④电能⑤产生⑥转化⑦转移⑧转化⑨转移⑩不变⑪降低⑫升高⑬相同⑭不可逆的⑮自动⑯品质⑰方向性⑱节约⑲不可再生能源⑳太阳能㉑可再生能源㉒太阳能㉓电能㉔可再生㉕风㉖电㉗裂变㉘可控裂变㉙核聚合㉚聚变㉛柴薪㉜煤炭㉝石油㉞发展㉟资源㊱环境探究思考【典例一】1.关于能量耗散,下列说法正确的是( )A.能量耗散是指在一定条件下,能量在转化过程中总量减少了B.能量耗散表明,能量守恒定律是错误的C.能量耗散表明,在能源的利用过程中,能量在数量上并未减少,但可利用的能量减少了D.能量不可能耗散,能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性答案:C解析:能量耗散表明,在能源的利用过程中,能量在数量上并未减少,但可利用的能量减少了,能量转化的宏观过程是有方向性的,C正确。

《第十二章 4 能源与可持续发展》教学设计

《第十二章 4 能源与可持续发展》教学设计

《能源与可持续发展》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解能源的观点和种类。

2. 了解可持续发展的观点及其与能源的干系。

3. 掌握能源与可持续发展的干系,培养环保认识。

4. 能够应用所学知识分析能源问题,提出可持续发展策略。

二、教学重难点1. 教学重点:能源的种类和特点,可持续发展策略的制定和应用。

2. 教学难点:理解能源问题的复杂性和多样性,应用所学知识解决实际问题。

三、教学准备1. 准备相关视频、图片和案例,用于诠释能源和可持续发展。

2. 准备一些能源相关的基础知识,用于引导学生理解能源与可持续发展的干系。

3. 准备一些与可持续发展相关的实践活动,以帮助学生应用所学知识。

4. 设计一些教室讨论和小组活动,以培养学生的合作精神和解决问题的能力。

四、教学过程:本节课的教学目标是让学生了解能源的种类和重要性,理解可持续发展的观点,以及如何实现能源的可持续发展。

在教学过程中,我将采用以下步骤:1. 导入新课:起首,我会通过一些实际生活中的能源应用案例,如电力的来源、汽车的动力系统等,引导学生进入本节课的主题。

2. 能源种类介绍:接下来,我们将详细介绍各种能源,包括化石燃料(如煤、石油和天然气)、可更生能源(如太阳能、风能、水力能)以及核能等。

通过比照各种能源的优缺点,让学生理解每种能源的奇特性和局限性。

3. 可持续发展与能源的干系:我将诠释可持续发展的观点,以及它与能源的干系。

通过展示能源消耗对环境的影响,让学生理解可持续发展的重要性。

同时,我们将讨论如何通过技术进步和政策引导来实现能源的可持续发展。

4. 实践活动:为了让学生更好地理解能源问题,我将组织学生进行一些实践活动。

例如,学生将分组进行能源消耗调查,了解家庭、学校和社区的能源应用情况,并探讨如何降低能耗。

此外,学生还将学习一些可更生能源技术,如太阳能电池板和风力发电机的安装和维护。

5. 小组讨论:在课程的最后阶段,我们将组织小组讨论,让学生分享他们的发现和想法。

人教版高中物理必修第3册 12.4《能源与可持续发展》教学设计

人教版高中物理必修第3册 12.4《能源与可持续发展》教学设计

12.4能源与可持续发展一、教材分析《能源与可持续发展》是普通高中教科书物理必修第三册第十二章第4节的内容。

本节内容是由“能量转移和能量转化的方向性”、“能源消耗对环境的影响”、“能源与可持续发展”三部分内容组成的。

根据能量守恒定律可知,使用能量的过程中,能量的总量保持不变,那么还会出现能源危机吗?因为能量在转化和转移的过程中具有方向性,把能量转化或转移后,能量不能自动再转化到原来形式或转移到原来的物体,这部分内容学生不太容易理解,是本节教学的难点。

通过了解世界和我国使用能源状况,全世界对能源的需求量在不断增大,并且以不可再生能源为主,所以人类不得不面对能源危机,要实现能源与可持续发展,需要开发和探索各种新能源。

所以了解世界和我国的能源状况是本节的教学重点。

二、学情分析学习本节之前,学生已经学习了能量守恒的知识,为学习本节内容奠定了一定的基础。

因此,可以先让学生回忆能量守恒定律,能量在转化和转移过程中的总量会保持不变,提出问题为什么还会出现能源危机,使学生产生一个矛盾,激发学生的学习兴趣,提出能量转移和转化的方向性的问题。

通过分析实例来说明能量转移和转化的方向性,如汽车散失的热不能收集起来,虽然能量守恒,但散失的能量无法再次被使用。

通过图片、视频等介绍在能源使用过程中对环境造成的危害,通过一些触目惊心的图片,使学生认识到使用能源时要注意环境保护,要辩证地看待能源的使用与环境保护间的关系。

展示我国和世界近年来消耗能源的结构和数量,了解地球上储存的不可再生能源是有限的,人类正面对着能源危机,需要开发和利用新能源来解决这个问题。

结合前面能源使用对环境的影响,提出新能源需要具备哪些特点。

三、教学目标(一)物理观念1.知道能量的转化和转移有一定的方向性。

2.了解我国和世界的能源状况和能源消耗的趋势。

3.了解未来理想能源的特征。

(二)科学思维1.认识能源的利用对环境的影响。

2.能用辨证的观点来看待资源利用与环境保护的关系。

新教材2023高中物理第十二章电能能量守恒定律12.4能源与可持续发展课件新人教版必修第三册

新教材2023高中物理第十二章电能能量守恒定律12.4能源与可持续发展课件新人教版必修第三册
答案:由图可知,我国的能源结构以煤炭为主;我国的能源消耗 中不可再生能源占据的比例过大,可再生能源的比例过小,结 构不合理. 建议:节能降耗;开发新能源;开发可再生能源(如太阳能、风 能等).
过程建构 1.能源的分类: 不可再生能源:煤、石油、天然气等. 可再生能源:风能、水能、潮汐能等. 2.能量转化和转移具有方向性. (1)机械能可以自发地全部转化为内能,但内能不能自发地全部 转化为机械能而不引起其他变化. (2)内能总是自动地从高温物体向低温物体转移,而不能自动地 从低温物体向高温物体转移.
解析:根据能量守恒定律可知,能量不会消失,能量被耗散后可以 利用的品质会降低,所以要节约能源,选项A错误;自然界中的石 油、煤炭等能源是有限的,选项B错误;人类应该多开发风能、 太阳能等新型能源,选项C正确;人类不断地开发和利用新的能 源,只是能量的转化或转移,能量不可以被创造,选项D错误.
答案:C
飞船返回舱(如图所示)进入地球大气层以后,由于高速下落而与 空气发生剧烈摩擦,返回舱表面的温度逐渐上升.
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.该过程返回舱动能和势能怎么变化?机械能守恒吗? 答案:动能增加,势能减小.由于有摩擦阻力做功,机械能不守恒.
2.返回舱表面温度越高,内能越大.返回舱加速下落过程中什么 能向什么能转化?机械能和内能的总量变化吗? 答案:加速下落过程中势能转化为动能和内能.机械能减少,内能 增加,机械能向内能转化.机械能和内能的总量不变.
4.能量耗散表明,在能源的利用过程中,能量在数量上虽未减少, 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 利用的能源. 5.能量耗散是从 能量转化 的角度反映出自然界中的宏观过程 具有方向性.能源的利用受这种方向性的制约,所以,能源的利 用是有条件的,也是有代价的.

2024版新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律4.能源与可持续发展课件新人教版必修第三册

2024版新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律4.能源与可持续发展课件新人教版必修第三册

【典例】例1 (多选)行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下; 流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰;降落伞在空中匀速下降;条形 磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流.上述不同现象所 包含的相同物理过程是( )
A.物体克服阻力做功 B.物体的动能转化为其他形式的能量 C.物体的势能转化为其他形式的能量 D.物体的机械能转化为其他形式的能量
根据以上描述,判断以下问题. (1)抽水蓄能的过程中,能量守恒.( √ ) (2)放水发电的过程中,机械能守恒.( × ) (3)抽水蓄能电站建成之后,可以使能量增多,就不会再有能源危机 问题了.( 性
(1)如图所示,燃料的化学能只是部分转化为有用的机械能. (2)燃料的化学能部分转化为无用的能量,如废气内能、散热损失、 机械损失等.
新能源
正在开发,或有新的 太阳能、核能、地热能、海
利用方式
洋能、沼气、风能
可再生能源
可循环使用
水能、风能、生物质能、地 热能
不可再生能源 短期内无法转换获得 煤、石油、天然气、核燃料
2.能源和环境污染 (1)温室效应:石油和煤炭的燃烧增加了大气中二氧化碳的含量,因 此加剧了温室效应.温室效应使得两极的冰雪融化,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;温室效应使全 球降水量变化,影响气候和植被变化,影响人体健康. (2) 酸 雨 : 酸 雨 是 指 pH 值 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 大气中的二氧化硫等物质使雨水酸度升高,形成“酸雨”,腐蚀建筑 物、酸化土壤. (3)光化学烟雾:内燃机工作时的高温使空气和燃料中的多种物质发 生化学反应,产生氮的氧化物和碳氢化合物.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——光化学烟雾.这些物质有毒, 会引起人的多种疾病. 另外,常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种主要的污染物.

人教版高中物理新教材必修第三册第12章-能量守恒定律-教案

人教版高中物理新教材必修第三册第12章-能量守恒定律-教案
6×103J
阻 R 成反比.
了一种测量电阻的方法,不能错误地认为“电
阻跟电压成正比,跟电流成反比”.
2.对伏安特性曲线的理解
D.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热
功率的10倍
(
b 表示线性元件,图
1)图甲中的图线a、
【解析】C 由于电饭煲是 纯 电 阻 元 件,
乙中的图线c、
d 表示非线性元件.
U
R1= =44Ω,
(
3)电动机的效率
P机
电动机的效率η=
×100%.
P电
12.
2 闭合电路的欧姆定律

一 电动势
(
1)定义:非静电力所做的功与所移动的
电荷量之比叫电动势,用符号 E 表示(注意与
电场强度区分).电动势在数值上等于非静电
2.闭合电路欧姆定律
(
1)内容:在外电路为纯电阻的闭合电路
中,电流 的 大 小 跟 电 源 的 电 动 势 成 正 比,跟
内、外电路的电阻之和成反比.
(
2)公式:
E
(只适用于纯电阻电路).
①I=
R+r
①当电路断路即I=0 时,纵坐标的截距
为电源电动势.
②当外电路短路即U =0 时,横坐标的截
距为短路电流.
(
2)公式:
Q=I2Rt.
2.电功率P=IU 和热功率P=I2R 的
应用
(
1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电
路,电流的电功率均为 P电 =UI,热功率均为
P热 =I2R.
(
2)对于纯电阻电路而言:
P电 =P热 =IU
U2
=I2R= .
R
(
3)对于非纯电阻电路而言:

(新教材)统编人教版高中物理必修三第十二章第4节《能源与可持续发展》优质说课稿

(新教材)统编人教版高中物理必修三第十二章第4节《能源与可持续发展》优质说课稿

(新教材)统编人教版高中物理必修三第十二章第4节《能源与可持
续发展》优质说课稿
今天我说课的内容是新人教版高中物理必修三第十二章第4节《能源与可持续发展》。

第十二章讲述电能、能量守恒定律。

本章我们要研究的是电路中的能量是怎样转化的,用能量守恒定律推导出的闭合电路的规律是怎样的,自然界存在哪些能源,能源的利用与可持续发展有着怎样的关系。

《能源与可持续发展》一节主要讲解能源的过度开发和利用对环境的影响,影响可持续发展。

本课教学承担着实现本单元教学目标的任务,为了更好地教学,下面我将从课程标准、教材分析、教学目标和学科核心素养、教学重难点、学情分析、教学方法、教学准备、教学过程等方面进行说课。

一、说课程标准
普通高中物理课程标准(2017版2020年修订)【内容要求】:“3.4.1了解利用水能、风能、太阳能和核能的方式。

初步了解核裂变与核聚变。

3.4.2 知道不同形式的能量可互相转化,在转化过程中能量总量保持不变,能量转化是有方向性的。

3.4.3了解可再生能源和不可再生能源的分类,认识能源的过度开发和利用对环境的影响。


二、说教材分析
本课教材主要内容有三个方面:能量转移或转化的方向性、能源的分类与应用、能源与社会发展。

教材一开始以问题引入,让学生思考为什么我们要节约能源的问题;紧接着教材介绍了能量守恒定律;在此基础上,教材以实例分析了能量转移或转化的方向性,回答了要节约。

《能源与可持续发展》教案 教案

《能源与可持续发展》教案 教案

第四节:能源与可持续开展【教学目标】知识与技能1.了解人类利用能源的开展足迹,知道能量的转移和转化都是有方向性的。

2.了解我国和世界能源消耗的增长状况,认识能源消耗对环境的影响。

3.知道能源与人类生存和社会开展的关系,使学生认识能源可持续开展的重要意义4.认识未来能源的特征。

过程与方法1.通过指导学生分析事例,培养学生分析问题和理论联系实际的能力。

2.通过指导学生阅读教材,培养学生的自学能力。

情感、态度与价值观1.通过对能量转移、转化具有方向性的理解,增强节能意识。

2.通过亲身的体验和感悟,关心自己身边的能源消耗对环境的影响,关注人类对能源的需求和大量消耗能源所带来的问题,有可持续开展的意识,对保护环境,维持自然界的平衡与和谐负有责任感。

3.使学生养成将科学效劳于人类的习惯,有振兴中华的使命感和责任感。

【教学重点】1、能量转化和转移的方向性。

2、能源与可持续开展。

【教学难点】收集消耗能源对环境造成破坏的资料用以讨论能量转化和转移的方向性。

【教学准备】实物投影、幻灯片,多媒体教学设备【教学过程】教学内容教师活动学生活动一、温故知新二、生活情境,激趣导入【复习提问】能量守恒定律的内容是什么?【课件展示】节约用电【提出问题】既然能量是守恒的,为什么我们还要节约用电呢?【教师引导】原来用电器在工作的时候把电能转化成其他的能量,比方:电灯工作时把电能转化成内能和光能。

这些能量有的不是我们需要的,有的不能重复利用,不能再变成供电灯发光的电能了。

【引入新课】由此可见为了社会的可持续开展我们每个人应当节约能源。

本节课我们就来学习能源与可持续开展。

【板书课题】第4节:能源与可持续开展〔设计意图:这样引入新课很自然,表达了物理知识是来源于生活的。

自然地提出问题并可复习能量守恒定律,同时使学生养成节约能源的意识。

〕答复: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其他形式,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,能量的总量不变。

第4节《能源与可持续发展》教学设计

第4节《能源与可持续发展》教学设计

第4节《能源与可持续发展》教学设计
长海县第一中学吴存军一、教材分析
本节内容由“能量转移和能量转化的方向性”“能源消耗对环境的影响”和“能源与可持续发展”三部分组成。

本节内容较少,主要介绍了人们是在能量转移和转化过程中利用能量,能源消耗对环境的影响。

不可再生能源储量有限,不能满足不断增长的能量需求,因此,秉承课持续发展的思想,开发和探索未来的理想能源是人类进一步发展所需要解决的重要课题。

二、教学目标
知识与技能:
1.知道能量的转化和转移有一定的方向性。

2.了解我国和世界的能源状况和能源消耗的趋势。

3.了解未来理想能源的特征。

过程与方法:
认识能源的利用对环境的影响,能用辩证的观点来看待资源利用与环境保护的关系。

情感·态度·价值观:
认识伴随大量能源消耗所产生的环境问题,对于能源的开发利用有可持续发展的意识。

三、教学重难点
重点:了解世界和我国的能源状况。

难点:知道能量转化和转移的方向性。

四、教学手段
多媒体课件
五、板书设计
第4节能源与可持续发展
一、能量转移和能量转化的方向性
二、能源消耗对环境的影响
三、能源与可持续发展
可再生能源:风能、水能、太阳能等
不可再生能源:煤、石油、天然气等
新能源应该满足的条件:
1.必须足够丰富,可以保证长期使用;
2.必须足够便宜,可以保证多数人用得起;
3.相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用;
4.必须足够安全、清洁,以保证不会严重影响环境
六、教学过程。

新教材人教版高中物理必修第三册-第12章电能-能量守恒定律-精品教学课件(共203页)精选全文

新教材人教版高中物理必修第三册-第12章电能-能量守恒定律-精品教学课件(共203页)精选全文
W
(3)定义式:E=_q_。 (4)单位:_伏_特__,符号是_V_。
二、闭合电路欧姆定律及其能量分析 U
1.部分电路欧姆定律:I=_R_。 2.内电阻:电源内电路中的_电__阻_。
3.闭合电路中的能量转化:如图所示,A 为电源正极,B 为电
源负极,电路中电流为 I,在时间 t 内,_非_静__电__力__做功等于内外电路
D.以上三种方法均正确
C [通过电风扇的电流为 I=UP,因为电风扇不是纯电阻电路, 所以其焦耳热为 Q=UP2·Rt,而不应该是 Q=UR2t或 Q=Pt,C 正确。]
第十二章 电能 能量守恒定律
2.闭合电路的欧姆定律
一、电动势
1.闭合电路:由导线、电源和_用_电__器__连成的电路。_用_电__器__和导
与电动机损失的功率 P 损之和,即:P 电=P 机+P 损,P 电=_U_I__,P 损 =_I_2_R___。
2.电池充电时的能量转化
电池从电源获得的能量一部分转化为_化__学_能,还有一部分转化
为内能。
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)电功与能量的单位都是焦耳,电功就是电能。
B.P2=U2R D.U1=U-IR
C [电阻的功率 P1=U1I,A 错误;P2=U2I,B 错误;U2=U- U1=U-IR,C 正确,D 错误。]
纯电阻电路和非纯电阻电路
1.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较
纯电阻电路
非纯电阻电路
电路中只有电 除电阻外还包括能把电能转化为
元件特点
阻元件
其他形式能的用电器
I′=UR=24200 A=5.5 A, 电动机消耗的功率即发热功率为 P 电′=P 热′=UI′=220×5.5 W=1 210 W。

2020-2021学年新教材高中物理 第十二章 电能 能量守恒定律 4 能源与可持续发展学案 新

2020-2021学年新教材高中物理 第十二章 电能 能量守恒定律 4 能源与可持续发展学案 新

能源与可持续发展课程标准学业质量目标1.了解利用水能、风能、太阳能和核能的方式,初步了解核裂变与核聚变。

2.知道不同形式的能量可互相转化,在转化过程中能量总量保持不变,能量转化是有方向性的。

3.了解可再生能源和不可再生能源的分类,认识能源的过度开发和利用对环境的影响。

4.认识环境污染的危害,了解科学、技术、社会、环境协调发展的重要性,具有环境保护的意识和行为。

合格性考试1.知道能量的多种形式;能区分可再生能源和不可再生能源;理解能量守恒定律。

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.能主动关心能源和可持续发展问题;能认识能源的过度开发和利用对环境的影响。

选择性考试1.知道能量转化是有方向性的。

2.通过大量的实例,总结能量在转移、转化过程中总量不变,并探究能量转化的方向性。

3.感知我们周围能源的耗散,树立节能意识。

必备知识·自主学习一、能量守恒定律1.能量的形式:机械能、内能、光能、电能、化学能和核能等。

2.能量的转化:做机械运动的物体具有动能和势能,相互之间可以转化;在电路中,电源将其他形式的能转化为电能,负载又将电能转化为内能、光能、机械能等。

3.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别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。

二、能量转移或转化的方向性如图是儿童玩滑梯的照片,儿童从滑梯的顶端滑到底端的过程中机械能转化为内能,儿童能从周围环境中吸收热量,自动地再从底端返回滑梯顶端吗?提示:不能,自然进行的与热现象有关的一切宏观过程都是有方向性的。

1.能量转化的不可逆性:科学家对有关自然现象和经验事实进行大量研究后发现:一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。

2.能量的耗散:(1)定义:电池中的化学能转化为电能,电能又通过灯泡转化为内能和光能,热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能,我们很难把这些内能收集起来重新利用,这种现象叫作能量的耗散。

2024秋季人教版高中物理必修第三册第十二章电能能量守恒定律《能源与可持续发展》

2024秋季人教版高中物理必修第三册第十二章电能能量守恒定律《能源与可持续发展》

教学设计:2024秋季人教版高中物理必修第三册第十二章电能能量守恒定律《能源与可持续发展》一、教学目标(核心素养)1.物理观念:理解能源的分类、特点及其在人类社会发展中的作用,认识能源利用与环境保护的关系,形成可持续发展的能源观。

2.科学思维:通过案例分析,培养学生分析、比较和评价不同能源利用方式的能力,理解能源效率与可持续发展的关系。

3.科学探究:引导学生关注能源领域的最新进展,如可再生能源的开发利用,激发探索未知、追求创新的科学精神。

4.科学态度与责任:培养学生的环保意识和社会责任感,倡导节能减排、绿色生活的理念,为可持续发展贡献自己的力量。

二、教学重点•能源的分类、特点及其对人类社会的影响。

•能源利用与环境保护的关系,可持续发展的能源观。

三、教学难点•理解并评价不同能源利用方式的优缺点,形成科学的能源选择观。

•将可持续发展的理念融入日常生活和未来的职业规划中。

四、教学资源•多媒体教学设备(PPT、视频资料)。

•教材及配套阅读材料,包括能源领域的最新研究成果。

•实物展示或图片资料,如不同类型的能源设备、环境污染案例等。

五、教学方法•讲授法结合讨论法:教师讲解能源基础知识,引导学生讨论能源利用与环境保护的关系。

•案例分析法:选取典型能源利用案例,分析其优缺点,探讨可持续发展的路径。

•自主学习与合作学习相结合:鼓励学生自主查阅资料,小组合作完成研究报告或项目。

六、教学过程导入新课•情境导入:展示一组关于能源利用与环境污染的图片或视频,如煤炭燃烧产生的废气、石油泄漏对海洋生态的破坏等,引发学生对能源利用问题的思考。

提问:“我们日常生活中离不开能源,但能源的利用也带来了哪些问题?我们应该如何面对这些挑战?”新课教学1.能源的分类与特点•讲解能源的分类(如化石能源、可再生能源、核能等),介绍各类能源的特点和主要用途。

•通过图表或动画展示不同能源在地球上的分布和储量情况,帮助学生形成直观的认识。

2.能源利用与环境保护•分析化石能源利用过程中产生的环境问题,如温室效应、酸雨等。

新教材人教版高中物理必修第三册第十二章电能能量守恒定律 教案教学设计

新教材人教版高中物理必修第三册第十二章电能能量守恒定律 教案教学设计

第十二章电能能量守恒定律1.电路中的能量转化....................................................................................................... - 1 -2.闭合电路欧姆定律....................................................................................................... - 6 -3.实验:电池电动势和内阻的测量............................................................................. - 11 -4.能源与可持续发展..................................................................................................... - 20 -1.电路中的能量转化【教学目标】1.理解电功和电功率的概念,知道电流做功的实质.2.理解焦耳定律的概念,会区分纯电阻电路和非纯电阻电路.3.理解电功率和热功率.4.会从能量转化与守恒角度看电路中的能量转化.【重点难点】1.理解电功和电功率的概念,知道电流做功的实质.(重点)2.理解电功和电热的区别,会区分纯电阻电路和非纯电阻电路.(难点)3.理解电功率和热功率.(重点)4.会从能量转化与守恒角度看电路中的能量转化.(难点)【教学准备】教学课件,用电器(带有铭牌)【教学过程】一、导入新课初中我们学习了家庭电路有关的知识,了解了各种用电器在使用的过程中,是把电能转化为其他形式的能量。

这个过程是通过电流做功来实现的。

那么电流做功的实质又是什么呢?二、新课教学1.电功和电功率我们知道电流是电荷定向移动产生的,那电流在做功的时候,就是静电力在做功;导体中的恒定电场对自由电荷的静电力使自由电荷做定向移动,电势能减少,其他形式的能量增加。

人教版高中物理必修第三册精品课件 第十二章 电能 能量守恒定律 4 能源与可持续发展

人教版高中物理必修第三册精品课件 第十二章 电能 能量守恒定律 4 能源与可持续发展

是二次能源,选项B正确;天然气可以直接从自然界获取,是一次能源,选项C错误;焦炉
气是需要经过加工转化的,是通过其他能源间接制取的,是二次能源,选项D错误
对点演练3 凡是能够提供某种形式的能量的物质,统称为能源。
“能源分类相关图”如图所示,四组能源选项中,全部符合图中阴
影部分的能源是( C )
A.煤炭、石油、沼气
第十二章 电能 能量守恒定律
4 能源与可持续发展
1 教材预习·必备知识全过关 2 核心要点·能力素养全提升
学习目标
学科核心素养
物理观念:通过掌握能量守恒定律的含义,培养用能量观点研
究问题的观念。 1.理解能量守恒定律。
科学思维:通过实例分析知道能量耗散的本质,培养联系实际 2.了解能量转移或转化
例题3 [2023广西南宁月考]能源可划分为一次能源和二次能源。自然界以现成形式提
供的能源称为一次能源;需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。下
列叙述正确的是( B )
A.水能是二次能源
B.电能是二次能源
C.天然气是二次能源
D.焦炉气是一次能源
[解析] 水能从自然界直接获取,是一次能源,选项A错误;电能是需要其他能源转化的,
B
A
要点二 能量转移或转化的方向性
1. 对能量转化或转移的理解
2. 对“能量耗散和品质降低”的理解 (1)能量的耗散表明,在能源的利用过程中,能量在数量上虽未减少,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能源。这是能源危机的深层次的含义,也 是自然界的能量虽然守恒,但还是要节约能源的根本原因。 (2)能量的耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性。能源的 利用受这种方向性的制约,所以能源的利用是有条件的,也是有代价的。

高中物理第十二章电能能量守恒定律第四节能源与可持续发展教案3

高中物理第十二章电能能量守恒定律第四节能源与可持续发展教案3

第4节能源与可持续发展教学设计问题与目标1.知道不同形式的能量转换,在转换的过程中能量总量保持不变.2.了解利用各种能量的方式,了解核裂变、核聚变。

3。

了解可再生能源和不可再生能源,认识能源过度开发的影响。

重点与难点重点1.认识到自然界中能量转化具有方向性。

2。

增强自身环保意识和可持续发展意识。

教学准备教师要求教学课件学生要求查阅相关资料,预习教材内容教学过程一、导入新课我们知道,内能可以转化成电能,电能可以转化成光能、内能或机械能。

.。

既然能量是守恒的,不会凭空消失,为什么我们还要节约能源呢?我们要如何节约能源呢?现在的能源主要有哪些?二、新课教学机械能守恒定律告诉我们,做机械运动的物体具有动能和势能,相互之间可以转化;在电路中,电源将其他形式的能转化为电能,负载又将电能转化为内能、光能和机械能..。

.。

.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其他形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。

这个规律叫作能量守恒定律。

(一)能量转移或转化的方向性1。

电热锅里煮鸡蛋,水沸腾着,锅里的水和鸡蛋一起翻滚着,锅盖边缘蒸汽从缝隙钻出,这里面能量是怎么转移或转化的?【教师活动】提问:把刚煮熟的鸡蛋拿出来放到冷水中,过一会儿后,鸡蛋和水的温度会怎么变化?【学生活动】回答:鸡蛋的温度会降低,水的温度升高.【教师活动】提问:过一段时间水和鸡蛋的温度会相同,试问是否可能水的温度自发降低,鸡蛋的温度重新上升?【学生活动】回答:不会发生.水的温度可以自发降低,但是鸡蛋的温度不能自发升高.【教师活动】总结:由此可见,与热现象有关的宏观自然过程是不可逆的。

2.查阅资料,阅读教材.既然能量是守恒的,不会凭空消失,那我们还需要节约资源吗?(1)能量是具有消散现象的。

(2)在利用能量的过程中,能量的总量没变,但是利用品质却降低了。

(3)能量的转化具有方向性。

(4)有些能源在短时间内无法再生,比如煤炭、石油、天然气等,是不可再生资源。

高中物理第十二章电能能量守恒定律第4节能源与可持续发展学案3

高中物理第十二章电能能量守恒定律第4节能源与可持续发展学案3

能源与可持续发展【学习目标】1.知道能量守恒定律的具体内容。

2.了解能量耗散,知道能量转移或转化的方向性。

3.知道能源的分类与应用,知道能源的利用与社会发展的关系.【思维脉络】课前预习反馈教材梳理·落实新知知识点 1 能量守恒定律能量守恒定律的内容: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__为其他形式,或者从一个物体__转移__到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持__不变__。

知识点 2 能量转移或转化的方向性1.能量转化的方向性科学家研究发现,一切与热现象有关的宏观自然过程都是__不可逆__的.2.能量的耗散:把能量释放出去,就不会再次自动聚集起来供人类重新__利用__的现象,它反映出自然界中的宏观过程具有__方向__性。

3.节约能源的根本原因:在能源的利用过程中,能量在数量上虽未__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能源。

知识点 3 能源的分类与应用1.不可再生能源:煤炭、石油和天然气是目前人类生产、生活中使用的主要能源,又叫__化石__能源。

2.可再生能源:水能、风能、潮汐能等来源于__太阳能__的这些能源。

3.我国能源的开发:太阳能发电、__水力__发电、风能发电、__核能__发电。

知识点 4 能源与社会发展1.人类对能源的利用经历的三个时期:__柴薪__时期、煤炭时期、石油时期。

2.能源的开发和利用对环境造成的影响:(1)石油和煤炭的燃烧增加了大气中二氧化碳的含量,加剧了__温室__效应,使得两极的冰雪融化,海平面上升。

(2)石油和煤炭的燃烧形成的二氧化硫等物质使雨水的酸度升高,形成“酸雨”,腐蚀建筑物,酸化__土壤__。

(3)内燃机工作时产生氮的氧化物和碳氢化合物,这些化合物在大气中受紫外线的照射,产生光化学__烟雾__。

燃烧时产生的__浮尘__也是主要的污染物。

预习自测『判一判』(1)能量在转移或转化过程中总量是保持不变的。

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第 4 节能源与可持续发展物理观念科学思维科学探究1. 了解各种不同形式的能,知道能量 1. 探究各种形式的守恒定律确定的两类重要事实。

1. 能量守恒定律的理能的转化及守恒定2. 能够叙述能量守恒定律的内容,会解。

律。

核心素2. 应用能量守恒定律 2. 探究能量转化方用能量守恒的观点分析、解释一些实养际问题。

解决问题。

向性及新能源的开3. 了解能量耗散,知道能源短缺和环 3. 能量转化方向性的发及应用。

境恶化问题,增强节约能源和环境保理解。

3. 节能与环境保护护意识。

措施。

知识点一能量守恒定律[ 观图助学 ](1)一个叫丹尼斯·李 (DennisLee) 的美国人在《美国今日》《新闻周刊》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。

你认为这种发电机能造出来吗?(2)如图所示,是自制水轮机。

能量的转化是如何实现的?遵循什么规律呢?能量会被永久地利用吗?1.能量守恒定律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别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。

2.能量守恒定律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。

它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一,而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。

[ 思考判断 ](1) 自然界中的任何变化过程都满足能量守恒。

( √)(2)当一个物体的能量减少时,一定有其他物体的能量增多。

( √)(3)技术足够发达后,永动机就可以制成。

( ×)(4)能量永远不会增加或减少,只能转化或转移。

( √)知识点二能量转移或转化的方向性[ 观图助学 ]各种形式的能量都可以互相转化,你能说出下列现象( 如图所示 ) 中,能量是如何转化的吗?1.能量转化:自然界中存在着各种不同形式的能量,并且各种形式的能量是可以相互转化的,但在大多数情况下,各种形式的能量最终都转化为内能。

2.能量转化的方向:物体的机械能可以自发地全部转化为内能,但内能不可能自发地全部转化为机械能而使物体恢复原来的机械运动。

3.能量的耗散:燃料燃烧时,一旦把自己的热量释放出去,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,电能又通过灯泡转化为热能和光能,热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能,我们无法把这些内能收集起来重新利用,这种现象叫作能量的耗散。

能量耗散表明,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,从便于利用的变成了不便于利用的了。

[ 思考判断 ](1)能量耗散会导致总能量的减少,也会导致能量品质降低。

( ×)(2)能量耗散表明能量正在逐渐消失。

( ×)(3)能量不能创造,不能再生,能量只能进行转化或转移,但能量间的转化或转移具有方向性。

( √)(4)能量是守恒的,但能量的利用过程是不可逆的。

( √)知识点三能源的分类与应用[ 观图助学 ]如图所示是我国能源结构的统计图。

请根据此图数据完成下面两个问题:(1)总结出我国能源结构或能源现状的规律。

(2)试着提出解决这种现状的合理化建议。

1. 能源开发:能量的利用过程是不可逆的,自然界中的常规能源的储量是有限的,并且是不可再生的,所以我们要珍惜现有的能源,尽力提高现有能源的利用效率。

注意研究和开发新能源,目前,正在开发的新能源有风能、海洋能、太阳能、地热能、氢能、生物质能及核能等。

2. 常规能源和新能源的转化途径3. 能源的分类能源分类方法能源分类名称特点举例一次能源自然形成,未经加工太阳能、风能、地热能、核按形式或转换特能、潮汐能点分二次能源由一次能源经加工转焦炭、木炭、蒸汽、液化气、换而成酒精、汽油、电能常规能源已大规模正常使用煤、石油、天然气、水能按利用技术分新能源正在开发,或有新的太阳能、核能、地热能、海利用方式洋能、沼气、风能可再生能源可循环使用水能、风能、生物质能、地按可否再生分热能不可再生能源短期内无法转换获得煤、石油、天然气、核燃料清洁能源对环境基本上没有污太阳能、海洋能、风能、水按对环境污染情染能况分污染能源会严重污染环境化石燃料 ( 煤、石油、天然气 ) [ 思考判断 ](1)由于能源危机,所以要不断开发新能源。

( √)(2)煤、石油、天然气属于常规能源。

( √)(3)电能、焦炭、氢能属于一次能源。

( ×)知识点四能源与社会发展[ 观图助学 ](1)观察下列两幅图,回答问题:①既然能量是守恒的,为什么当今社会会出现能源危机?②解决能源危机的途径是什么?(2)如图所示是锅炉工作时的外景,从节约能源和环境保护角度来看,分析存在的主要问题是什么?1.人类对能源的利用大致经历了三个时期,即柴薪时期、煤炭时期和石油时期。

自工业革命以来,煤和石油成为人类的主要能源。

2.能源短缺和环境恶化已成为关系到人类社会能否持续发展的大问题。

3.能量耗散反映了能量转化的宏观过程具有方向性,所以自然界的能量虽然守恒,但还是很有必要节约能源。

4.人类与能源的关系(1)有利方面:能源的利用给人类的生活带来了极大的改善,人类社会每一次重大的经济飞跃和生产革命,都与新的能源和动力机械的利用密切相关,能源消耗的多少已经成为一个国家和地区经济发展水平的重要标志。

(2) 不利方面:能源的大量使用会给环境带来极大的破坏,如大气污染、温室效应、酸雨等,对人类造成很大的危害。

[ 思考判断 ](1)煤自古至今都是人类的主要能源。

( ×)(2)根据能量守恒定律可知,节约能源是没有必要的。

( ×)(3)世上总能量虽然不变,但我们仍需要有节能意识。

( √)能量守恒定律是个普遍规律它不受条件约束,是自然科学的基本规律之一。

行驶在水平路面上的汽车关闭发动机以后,会慢慢停止前进,该过程中汽车减少的机械能转化为汽车、路面及周围空气的内能;汽车、路面及周围空气的总能量不变。

各种形式的能量向内能的转化,是无序程度较小的状态向无序程度较大的状态的转化,是能够自动发生、全额发生的。

能量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。

能源的利用受这种方向性的制约,所以能源的利用是有条件的,也是有代价的。

情景 1:如图甲所示,煤炭和石油是常规能源。

尽管我国的常规能源资源非常丰富,但由于人口众多,所以能源的需求量很大,能源的浪费很严重,将来会面临能源危机。

情景 2:如图乙、丙所示,太阳能、风能、地热能、海洋能等是新能源,积极开发利用新能源是实现我国经济社会可持续发展的必然选择。

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,但在可利用品质上降低了,从便于利用的能量变成不便于利用的能量了。

这是能源危机更深层次的含义,也是“自然界的能量虽然守恒,但还是要节约能源”的根本原因。

因此我们要节约能源,同时积极研究和开发利用新能源和可再生能源,如核能、太阳能、风能、海洋能、生物质能等。

核心要点对能量守恒定律的理解[ 观察探究 ]近几年流行一种“自发电电动车”( 如图所示) ,基本原理是将一小型发电机紧靠车轮处,车轮转动时,带动发电机运转,发出的电又继续供给电动车,你认为仅靠这种方式,电动车能持续运动下去吗?答案仅靠这种方式,不能使电动车持续运动下去。

因为靠这种方式,只能将电动车的一部分能量收集起来,但电动车运动时受到的阻力做负功,不断把电动车的机械能转化为内能,根据能量守恒定律,要想使电动车持续运动下去,必须不断地给电动车补充新的能量,如用脚蹬电动车或给电动车的电源充电。

[ 探究归纳 ]1.能量守恒定律的重要意义(1)能量守恒定律是普遍适用的,对宏观世界与微观世界、高速运动与低速运动等都成立。

(2)能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系,对人类认识自然、改造自然起着重要的指导作用。

(3)能量守恒定律彻底否定了第一类永动机的存在,即不需要任何动力和燃料,却能不断对外做功的机械是不可能存在的。

2.表达式(1)E 初= E末,初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和。

(2) E 增= E减,能量的增加量等于能量的减少量。

[ 试题案例 ][ 例 1]下列说法正确的是()A.随着科技的发展,永动机是可以制成的B.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量,但照射到宇宙空间的能量都消失了C.“既要马儿跑,又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律,因而是不可能的D.有种“全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量可以凭空产生解析永动机是指不消耗或少消耗能量,而可以大量对外做功的装置,违背了能量转化和守恒定律, A 错误;太阳辐射大量的能量,地球只吸收了极少的一部分,但辐射到宇宙空间的能量也没有消失,一定是转化成了别的能量, B 错误;马和其他动物,包括人要运动,必须消耗能量,动物的能量来源是食物中储存的生物质能, C 正确;所谓的“全自动”手表内部是有能量转化装置的,只有当人戴着手表活动时,才能不断补充能量,维持手表的运行,如果把表放在桌面上静置一段时间,它一定会停摆的, D 错误。

答案 C[ 例 2]风能是一种很好的再生能源,而且对环境的污染较小,近年来我国在西北地区,建立了许多风力发电厂。

如图所示为风力发电的情景。

通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能。

已知: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示式;(2)风力发电机利用风能的效率表示式。

思路点拨解答本题时应明确以下两点(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) 由能量转化和守恒定律可知2mv0= P 总 t ①而 m=π r 2v0t ρ②把②代入①解得P =1 2 3总2π r ρv。

P =2P。

(2) η= 2 3P总π r ρv0答案 (1) 1 2 3(2)2P2 π r ρv0 2 3π r ρv方法凝炼利用能量守恒定律解题的基本思路(1)分清有哪几种形式的能 ( 如机械能、内能等 ) 在变化。

(2) 分别列出减少的能量 E 减和增加的能量E增的表达式。

(3) 列等式 E 减= E 增求解。

[ 针对训练 1] 下列对能量转化和守恒定律的认识错误的是()A.某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加B.某个物体的能减少,必然有其他物体的能增加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,说明机械能消失了解析根据能量守恒定律得知,某种形式的能减少,其他形式的能一定增大;某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加,A、 B 正确;不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机,违反了能量的转化和守恒定律,不可能制成, C 正确;石子在运动和碰撞中机械能转化为了石子本身及周围物体的内能,能量并没有消失,故 D 错误。

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