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1、第十二章电能 能量守恒定律学习活动八：能源与可持续发展课堂教学：【任务情境】小刚在学习了能量守恒定律之后对从小接受的能源危机教育产生了怀疑，既然能量是守恒的并不会凭空消失，那我们为什么还要节约能源呢？请同学们帮助一下小刚，解答他的疑问，提高能源危机意识。【学习任务一】理解能量转移或转化的方向性教师活动：组织学生交流和讨论。情境一：有一块粗糙水平长木板，一块木块以某一初速度滑上木板，一段时间后木块在木板上静止，二者的温度升高。提问1：木块在木板上运动直到静止这一过程中是哪一种能量发生了转移或转化？方向是怎样的？预测学生回答：在这一过程中，木块中的动能转化成了木块和木板的内能提问2：结合生活实际，
2、如果给木块和木板加热，木块会重新在木板上运动起来吗？为什么？预测学生回答：不会。学生猜测可能是系统的内能无法再转化成系统的机械能。提问3：你能想到生活中还有哪些这样的情况？预测学生回答：热水可以把鸡蛋烫熟，但是鸡蛋却不能再让水温升高。火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖；但是却不能把这些内能重新收集起来，来年再用等等其他生活中的现象。学生讨论总结：通过对实例的分析，认识到能量转化和转移具有方向性，虽然能量的总量保持不变，但可利用的在不断减少，能源危机仍然是存在的教师引导提升：其实自然界中一切宏观热现象都是不可逆的，都具有方向性。这就是大名鼎鼎的热力学第二定律。想要逆转这些热现象，就需
3、要施加其他外力或影响，因此能源的利用必然是有代价的。【学习任务二】能源的分类与利用教师活动：组织学生阅读课本，交流和讨论。情境二：当今社会，我们的生活离不开电能。而发电方式却有很多种，主要有煤炭热电、太阳能发电、风力发电、水力发电、核能发电等。我国的水力发电量稳居世界第一，核电技术走在世界前列，值得骄傲。提问1：发电所利用的能源可以分为几类？分类的依据是什么？预测学生回答：可分为两大类。分类依据为是否可以再生。提问2：除了发电你还能想到哪些这些能源的利用形式？预测学生回答：煤炭可以用来供暖，天然气可以用来烹饪等等。学生讨论总结：风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等是可再生能源；煤、石
4、油和天然气等是非再生能源。能源的主要利用形式为发电，化石能源可用于供暖等日常生活。教师引导提升：除了按再生可再生分类，还可以按产生分类即一次能源二次能源；按性质分为燃料型和非燃料型；按污染分为污染型和清洁型；按使用类型分为常规和新型能源。同学们可以课后查阅资料了解，并对照分类。【学习任务三】能源与社会发展情境三：不知不觉，城市公交车基本都换上了绿色的车牌，马路上绿色牌照的汽车也越来越多。绿色牌照为新能源汽车。我国把混合动力车（包括插电式混合动力车）、氢燃料电池电动车和电池电动车统称为新能源汽车。我国新能源汽车产业始于21世纪初，目前基本上与发达国家处在同一个发展阶段。为什么要大力发展新能源汽车
5、呢？预测学生回答：学生通过阅读课本得知，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、石油时期。自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源。能源科技的每一次突破，都带来了生产力的巨大飞跃和社会的进步。能源是人类社会活动的物质基础。然而，煤炭和石油资源是有限的。并且伴随煤炭石油资源的大规模应用，给地球生态环境带来了巨大的影响。既满足当代人的需求，又不损害子孙后代的需求。这就需要树立新的能源安全观，并转变能源的供需模式。新能源汽车应运而生，是新能源应用中的一部分。【学习小结】教师：组织学生回答课前任务情境中的问题参考答案：能量转化和转移具有方向性，虽然能量的总量保持不变，但可利用的能量
6、在不断减少。煤炭石油等不可再生资源是当前社会最主要的能源，但是它们总有用完的那一天。因此我们要有能源危机意识，不断开发可替代的新能源，促进社会进步。【学习评价自测】1.关于能量和能源，下列说法正确的是()A化石能源是清洁能源，水能是可再生能源B人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造C在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源D能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质降低了答案：D解析：化石能源燃烧时放出SO2、CO2等气体，形成酸雨和温室效应，破坏生态环境，不是清洁能源，A项错误；能量是守恒的，既不能被创造也不可能消失，但能量品质会
7、下降，故要节约能源，B、C均错误，D项正确。2.(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。上述不同现象中所包含的相同的物理过程是()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答案：AD解析：这四个现象中物体运动过程中都受到阻力作用，汽车主要受摩擦阻力，流星、降落伞受空气阻力，条形磁铁下落受磁场阻力，因而物体都克服阻力做功，A正确。四个物体的运动过程中，汽车是动能转化成了内能，流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化成其他形式的能，总之机械能转化成了其他形式的能，D正确。3如图所示，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形管内液体的总长度为4h，先拿去盖板，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()A BC D答案：A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，故A正确。学科网（北京）股份有限公司