重难点二常见的能量转化形式 1．化学反应中的能力变化表现为热量的变化．常见能量转化有： （1）化学能和电能的相互转化．如铜、锌形成原电池，将化学能转化为电能； （2）化学能和热能的相互转化．燃料燃烧产生能量最终带动发电机发电，将化学能转化为电能； （3）化学能和光能、风能的相互转化等。 【解题思路点拨】判断化学能转化为其它形式能的方法： 一看，是否发生化学反应； 二看，产生了什么，如果是热量，则转化为热能；如果产生了电，则是转化为电能，如果产生了光，则是转化为光能。 【重难点指数】★★★ 【重难点考向一】化学能转化为热能 【例1】下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( ) 【答案】D 【解析】A．硅太阳能电池是太阳能转化为电能，故A错误；B．锂离子电池是把化学能转化为电能，故B错误；C．太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故C错误；D．燃烧是放热反应，是化学能转化为热能，故D正确；故选D。 【重难点点睛】考查能量的转化形式，难度不大，该题涉及了两方面的知识：一方面对物质变化的判断， 另一方面是一定注意符合化学能向热能的转化条件；化学变化中不但生成新物质而且还会伴随着能量的变
化，解题时要注意看过程中否发生化学变化，是否产生了热量。 【重难点考向二】太阳能的利用 【例2】未来清洁能源--纳米金属．如纳米铁可作为发动机的燃料，那时我们将迎来一个新的“铁器时代”．有一些专家也曾经指出，如果利用太阳能使燃烧产物如CO2、H2O、N2等重新组合的构想能够实现(如图)，那么，不仅可以消除大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机，在此构想的物质循环中太阳能最终转化为( ) A．化学能 B．热能 C．生物能 D．电能 【答案】B 【名师点睛】考查常见的能量转化形式，掌握基础是关键，①太阳能将CO2、H2O、N2等气体重新组合成燃料，太阳能→化学能；②燃料燃烧，化学能→热能，据此解题。 【重难点考向三】能量转化形式判断 【例3】下列对能量转化的认识中，不正确的是( ) A．电解水生成氢气和氧气时，电能主要转化为化学能 B．风力发电时，风能主要转化为电能 C．白炽灯工作时，电能全部转化为光能 D．煤燃烧时，化学能主要转化为热能 【答案】C 【解析】A．电解水生成氢气和氧气的电解装置是将电能转化为化学能的装置，故A正确；B．风力发电时， 风能主要转化为电能，故B正确；C．白炽灯工作时电能转化为光能和热能，故C错误；D．物质的燃烧将 化学能转化为热能和光能，主要是热能，故D正确；故选C。 1．下列有关能量转换的说法不正确的是( )
电路中的能量转化 如图 12.1-3 ，当电动机接上电源后，会带动风扇转 动，这里涉及哪些功率？功率间的关系又如何？ 【例题】一台电动机，线圈的电阻是0.4 Ω， 当它两端所加的电压为220V 时，通过的电流是 5A。这台电动机发热的功率与对外做功的功率各 是多少？分析本题涉及三个不同的功率：电动机消 耗的电功率 P 电、电动机发热的功率 P 热和对外做 功转化为机械能的功率 P 机。三者之间遵从能量守恒定律，即 P 电＝ P机＋ P热解由焦耳定律可知，电动机发热的功率为 P热 ＝I2R＝52×0.4W＝10W电动机消耗的电功率为 P电＝ UI＝ 220× 5W＝ 1100W 根据能量守恒定律，电动机对外做功的功率为 P机＝ P电－ P热＝ 1100W －10W ＝1090W 这台电动机发热的功率为10W，对外做功的功率为 1090W 。 练习与应用 1.试根据串、并联电路的电流、电压特点推导：串联电路和并联电路各导体消耗的电功率与它们的电阻有什么关系？
2.电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状 态，另一种是水烧干以后的保温状 态。图 12.1-4 是电饭锅的电路图， R1是电阻， R2是加热用的电 阻丝。（ 1）自动开关 S接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状 在保态？说明理由。（2 ）要使电饭锅温状态下的功率是加热状态的 一半， R1R2 应该是多少？
3.四个定值电阻连成图 12.1-5 所示的电路。 RA 、 RC 的规格为 “ 10V4W ”，RB 、RD 的规格为“ 10V2W ”。请按消耗功率大小的顺序 排列这四个定值电阻，并说明理由。 4.如图 12.1-6 ，输电线路两端的电压 U 为 220V ，每条输电线的电阻 R 为 5Ω，电热水器 A 的电 阻 RA 为 30 Ω。求电热水器 A 上的电压和它消耗的功率。如果再并联一个电阻 RB 为 40Ω的电热水壶 B ， 则 电热水器 和电热水壶消耗的功率各是多少？ 闭合电路的欧姆定律练习与应用 1.某个电动势为 E 的电源工作时，电流为 I ，乘积 EI 的单位是什么？从电动势的意义来考 虑， EI 表 示 什么？ 2.小张买了一只袖珍手电筒， 里面有两节干电池。 他取出手电筒中的小灯泡， 看到上面标有“ 2.2V0.25A ” 的字样。小张认为，产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光。由此，他 推算出了每节干电池的内阻。如果小张的判断是正确的，那么内阻是多少？ 提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，内阻等于各个电池的内阻之和。 3.许多人造地球卫星都用太阳电池供电（图 12.2-7 ）。太阳电池由许多片电池板组成。某电池板不接 负载时的电压是 600μV ，短路电流是 30 μA 。这块电池板的内阻是多少？ 4.电源的电动势为 4.5V 、外电阻为 4.0Ω时，路端电压为 4.0V 。如果在外电 路并联一个 6.0Ω的电阻，路端电压是多少？如果 6.0Ω的电阻串联在外电 路中，路端电压又是多少？ 5.现有电动势为 1.5V 、内阻为 1.0Ω的电池多节，准备用几节这样的电池串联起来对一个工作电压为 6.0V 、工作电流为 0.1A 的用电器供电。问：最少需要用几节这种电池？电路还需要一个定值电阻来 分压，请计算这个电阻的阻值。 6.图 12.2-8 是汽车蓄电池供电简化电路图。当汽车启动S 闭合，电动机工作，车
第二章大气的热能和温度 【教学目的】 1、了解太阳辐射的基本知识，了解地面和大气的辐射， 了解大气的增温和冷却 2、掌握气温的周期性变化规律，掌握气温的空间分布规律 【教学重点】大气对太阳辐射的减弱，气温的周期性变化规律， 气温的空间分布规律 【教学难点】有关辐射的基本定律，地面辐射和大气辐射，气 温的绝热变化，空气温度的个别变化和局地变化，大气静力稳定度。【教学方法】讲授法，讨论法 【教学工具】多媒体 【教学时数】10课时 第一节太阳辐射 一、辐射的基本知识 （一）辐射与辐射能 1.辐射： 2.辐射能：通过辐射传播的能量称为辐射能。 3.电磁波：波长范围很广。 可见光：波长从0.4～0.76微米，是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色的光组成的光带，其中红光波长最长，紫光波长最短。 4.气象学着重研究的是太阳、地球和大气的热辐射，它们的波长范围大约在0.15～120微米之间。 5.辐射通量密度(E)： 6.辐射强度( I ) （二）物体对辐射的吸收、反射和透射 任何物体在向外放出辐射的同时，也会接受到周围物体向它投射过来的辐射，但投射到物体上的辐射并不能全部被吸收，其中一部分被反射，一部分可能透过物体。 a + r + d = 1 a、r、d都是0～1之间的无量纲量，分别表示物体对辐射吸收、反射和投射的能力。 物体的吸收率、反射率和透射率大小随着辐射的波长和物体的性质而改变。
例如：干洁空气对红外线是近似透明的，而水汽对红外线却能强烈地吸收；雪面对太阳辐射的反射率很大，但对地面和大气的辐射几乎能全部吸收。 （四）有关辐射的基本定律 1.基尔荷夫（Kirchhoff）定律 上式是基尔荷夫定律的基本形式。它表明： （1）在一定波长、一定温度下，一个物体的吸收率等于该物体同温度、同波长的放射率。 对不同物体，辐射能力强的物质，其吸收能力也强。辐射能力弱的物质，其吸收能力也弱。黑体吸收能力最强，所以它也是最好的放射体。即同一物体在温度T时它放射某一波长的辐射，在同一温度下它也吸收这一波长的辐射。 基尔荷夫定律适用于处于辐射平衡的任何物体。对流层和平流层大气以及地球表面都可认为是处于辐射平衡状态，因而可直接应用这一定律。 2.斯蒂芬（Stefan）-玻耳兹曼（Boltzman）定律 黑体的总放射能力与它本身的绝对温度的四次方成正比，即 上式称斯蒂芬-玻尔兹曼定律。 根据上式可以计算黑体在温度T时的辐射强度，也可以由黑体的辐射强度求得其表面温度。 3.维恩（Wein）位移定律 黑体单色辐射极大值所对应的波长是随着温度的升高而逐渐向波长较短的方向移动的。 黑体单色辐射强度极大值所对应的波长与其绝对温度成反比，即
各种形式的能量之间相互转化的实例 1．光能→内能：晒东西会晒烫 2．光能→机械能：太阳帆、用强光照射物体使之膨胀做功 3．光能→电能：太阳能电池 4．光能→化学能：光合作用 5．机械能→内能：摩擦生热、钻木取火、内燃机的汽缸的压缩冲程、自行车骑久拉车胎发热、跑步可以使身体变暖、打气筒打气气筒变热 6．机械能→光能：（暂时想不起来直接转换的）一个手摇发电机接导线连上小灯泡，就是机械能转化成光能、打火石、一种自行车，前轮上有个灯，当骑起来后靠灯和车圈的摩擦灯会亮。这就是机械能转化为了光能 7．机械能→电能：水坝发电、风车发电 8．机械能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）在一个存在二氧化硫、三氧化硫和氧气的密闭容器中，用外力压缩容器，化学平衡向生成二氧化硫和氧气的方向移动。机械能转化为二氧化硫和氧气的化学能 这个反应由机械能转化为化学能但是中间有环节-就是压缩气体时气体的内能增加从而为反应提供能量从而促使反映行，还要注意了，发生这个反映的正常情况是400-500度的高温而且还要有无氧化二钒作为催化剂。 9．电能→内能：电热炉 10．电能→光能：电灯 11．电能→机械能：启动机、电动机工作 12．电能→化学能：给蓄电池蓄电 13．化学能→内能：浓硫酸稀释放热 14．化学能→光能：镁燃烧发出强光、萤火虫发光 15．化学能→机械能：炸药爆炸 16．化学能→电能：电池放电 17．内能→光能：电灯泡钨丝发热后会发光 18．内能→机械能:火力发电、蒸汽机 19．内能→电能：（暂时想不起来直接转换的）火力发电
20．内能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）Ba(OH)2+NH4Cl的反应（吸 热）第一单元 古诗乡村儿童碧绿化妆 绿色丝绦剪刀冲出寻找 姑娘吐芽柳枝飘荡桃花 杏花春天野花眼睛鲜花 原来叔叔邮局邮递员一堆 礼物先生做客惊奇
能量转化 1、莫斯科时间2010年12月1日10时15分俄“联盟”号飞船返回舱着陆时曾经出现严重错误，返回舱进入地球大气层后，朝地面飞行的前端不是隔热罩，而是舱门和天线，导致舱门被烧焦，天线遭焚毁，宇航员的生命受到严重威胁。在这一过程中，返回舱能量转化的方式是（） A．重力势能→动能→内能 B.动能→重力势能→内能 C．内能→重力势能→动能 D.内能→动能→重力势能 2、中国最大的水电站是三峡水电站,其简化的工作原理就是用拦河坝提高上游水位,被提高了水位的水流下来时,冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电.在这个过程中,能量的转化顺序正确的是（） A．动能、势能、电能B．势能、动能、电能 C．内能、电能、动能D．动能、电能、势能 3、下列事例中，属于利用化学能来做功的是: A．打气时打气筒壁发热; C．炼钢炉里熔化生铁; B．暖气片散热; D．运载火箭点火升空. 4、风能是一种清洁无污染的可再生能源，风力发电中的能量转化是: A．内能转化为机械能; B. 电能转化为机械能; C．机械能转化为电能; D. 电能转化为内能. 5、下列过程中内能转化为机械能的是: A．内燃机压缩冲程过程中; B．陨石坠落大气中; C．火箭发射升空的过程中; D．放在冰箱里的食物温度降低. 6、我国的“神舟四号”飞船在历时6天18小时，环绕地球飞行了108圈后，胜利返航，准确降落在内蒙古中部预定区域。飞船返回舱在下落到地面附近的一段时间内，由于受空气阻力作用做匀速直线运动，在此匀速下降过程中，它的: A、重力势能减少，动能增加，内能增加； B、机械能减少，动能不变，内能增加； C、重力势能减少，动能增加，内能不变； D、机械能不变，动能减少，内能增加。 7、下列事例中，属于内能转化为机械能的是: A.水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起; B.两手相互摩擦，手心变热; C.用气筒给自行车胎打气时，气筒会发热; D.流星与空气摩擦生热、发光. 8、小王同学分析了四个常见事例中的能量转化，其中正确的是: A．在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能;B．电风扇正常工作过程中，电能主要转化为内能; C．电热水器工作过程中，内能转化为电能;D．跳水运动员在空中下落的过程中，动能转化为重力势能. 9、下列有关能量转化的叙述中正确的是: A.内燃机在做功过程中机械能转化为内能; B.发电机发电时，将机械能转化为电能; C.干电池、蓄电池对外供电时，将电能转化为化学能; D.不计空气阻力和摩擦，滚摆在上升过程中，重力势能转化为动能. 10、2003年10月15日，我国成功发射“神舟”五号载人飞船，飞船随火箭一起离开发射塔飞向太空，下列表述中错误的是： A．飞船受到平衡力的作用；B．火箭推力对飞船做了功； C．飞船的动能和势能不断增加；D．燃料的化学能最终会转化成为火箭的机械能。 11、2003年10月16日6时54分，航天英雄杨利伟乘座“神舟”五号飞船成功完成了我国第一次载人航天飞行，返回舱在内蒙古主着陆场安全着陆。返回舱下落在地面附近时，由于受空气阻力做匀速运动，则返回舱在匀速下落过程中，它的： A. 动能不变，势能减小，内能增大; B. 动能不变，势能增大，内能减小; C. 动能减小，势能不变，内能增大; D. 动能增大，势能减小，内能不变. 12、如下列四图所示，描述其能量转化情况错误的是: A、甲图所示风力发电是将机械能转化为电能;
第二章大气的热能和温度 [主要内容] 本章主要讨论与大气温度有关的辐射能量及其转化，说明了大气温度变化的原因，揭示了大气温度的时空分布规律。 [名词解释] 辐射、辐射能、辐射强度、辐射通量密度、黑体、太阳常数、直接辐射、散射辐射、总辐射、行星反射率、大气窗口、地面有效辐射、干绝热直减率、湿绝热直减率、泊松方程、位温、假相当位温、大气稳定度、气温的日较差、气温的年较差、热赤道、逆温 1.辐射：自然界中的一切物体都以电磁波的方式向四周放射能量，这种传播能量的方式称 为辐射。 2.辐射能：通过电磁波的方式传输的能量。 3.辐射强度：单位时间内，通过垂直于选定方向上的单位面积（对球面坐标系，即单位立 体角）的辐射能。 4.辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量。 5.黑体：在任何温度下，完全吸收任何波长的外来辐射而无任何反射的理想物体。 6.太阳常数：在大气上界日地距离处，垂直于太阳光线的1cm2面积内，1min内获得的太 阳辐射能量。 7.直接辐射：太阳以平行光线的形式直接投射到地面上的太阳辐射。 8.散射辐射：经过散射后自天空投射到地面的太阳辐射。 9.总辐射：直接辐射和散射辐射之和。 10.行星反射率：全球平均而言，太阳辐射约有30%被散射和漫射回宇宙，称之为行星反 射率。 11. 大气窗口：大气在整个波长段，8-12μm处吸收率最小，透明度最大。 12. 地面有效辐射：地面放射的辐射与地面吸收的大气逆辐射只差。 13. 干绝热直减率：干空气和未饱和的湿空气气块绝热上升单位距离时的温度降低值。 14. 湿绝热直减率：饱和湿空气绝热上升的直减率。 15. 泊松方程：即干绝热方程，即绝热变化时温度随气压变化的具体规律。 16. 位温：气压在1000hPa处所具有的温度。 17. 假相当位温：当气块中含有的水汽全部凝结降落时，所释放的潜热使原气块的位温提高 到了极值，这个数值称为假相当位温。 18. 大气稳定度，气块受任何方向扰动后，返回或远离原平衡位置的趋势和程度。 19. 气温的日较差：一天中气温的最高值与最低值之差。 20. 气温的年较差：一年中月平均气温的最高值与最低值之差。 21. 热赤道：平均温度1月和7月均高于24℃的地带，冬季在5°-10°N处，夏季移到20° N。 22. 逆温：在一定条件下，对流层中出现的气温随高度增高而升高的现象。 [填空] 1、太阳辐射是地球最重要的能量来源，一年中整个地球可以有太阳获得__5.44*1024J _的能 量。 2、气象学着重研究太阳、地球和大气的热辐射，它们的波长大约在_0.15-120μm_之间。 3、基耳荷夫定律表明：同一物体在温度T时放射某一波长的辐射，那么在同一温度下它也 吸收这一波长的辐射；一个物体的吸收率等于该物体同温度同波长的__放射率__；_黑
高中化学复习知识点：常见能量转化形式 一、单选题 1．下列变化过程属于放热反应的是（） ①液态水变成水蒸气②酸碱中和反应③稀释浓硫酸④固体氢氧化钠溶于水⑤碳和水蒸气在高温条件下反应生成水煤气⑥Mg和盐酸反应 A．②③④B．①⑤⑥C．②⑥D．①③④ 2．下列叙述不正确的是（） A．我们日常使用的电能主要来自火力发电 B．火力发电过程中，化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能 C．火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程 D．在火力发电过程中，化学能转化为热能实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化 3．下列产品、设备在工作时由化学能转变成电能的是（） A．A B．B C．C D．D 4．下列叙述不正确的是( ) A．根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源 B．电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便的一种二次能源 C．火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程 D．在火力发电过程中，化学能转化为热能实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化 5．下列我国科技创新的产品设备在工作时有化学能转变成电能的是( ) A．[Failed to download image :
http://192.168.0.10:8086/QBM/2019/6/24/2232583815659520/2233878409273344/STEM/47 0d05a5dd2448b794aa06c917ec6f19.png]长征5号火箭使用的液氧煤油发动机 B．北斗导航卫星的太阳能电池板 C．位于江苏的海上风力发电厂 D．世界首部可折叠柔屏手机 6．用Pt-g-C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。该脱除过程中，下列说法不正确的是 A．该脱除过程中太阳能转化为化学能。 B．在Pt端发生的是氧化反应 C．过程①发生的反应为H2O2 - 2e-=O2↑+ 2H+ D．过程③的化学方程式2NO2 + H2O2= 2HNO3 7．为探究NaHCO3、Na2CO3与1mol/L盐酸反应过程中的热效应，实验测得如下数据:
1．化学反应中的能力变化表现为热量的变化．常见能量转化有： （1）化学能和电能的相互转化．如铜、锌形成原电池，将化学能转化为电能； （2）化学能和热能的相互转化．燃料燃烧产生能量最终带动发电机发电，将化学能转化为电能； （3）化学能和光能、风能的相互转化等。 【解题思路点拨】判断化学能转化为其它形式能的方法： 一看，是否发生化学反应； 二看，产生了什么，如果是热量，则转化为热能；如果产生了电，则是转化为电能，如果产生了光，则是转化为光能。 【重难点指数】★★★ 【重难点考向一】化学能转化为热能 【例1】下列设备工作时，将化学能转化为热能的是() 【答案】D 【解析】A．硅太阳能电池是太阳能转化为电能，故A错误；B．锂离子电池是把化学能转化为电能，故B错误；C．太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故C错误；D．燃烧是放热反应，是化学能转化为热能，故D正确；故选D。 【重难点点睛】考查能量的转化形式，难度不大，该题涉及了两方面的知识：一方面对物质变化的判断， 另一方面是一定注意符合化学能向热能的转化条件；化学变化中不但生成新物质而且还会伴随
着能量的变 化，解题时要注意看过程中否发生化学变化，是否产生了热量。 【重难点考向二】太阳能的利用 【例2】未来清洁能源--纳米金属．如纳米铁可作为发动机的燃料，那时我们将迎来一个新的“铁器时代”．有一些专家也曾经指出，如果利用太阳能使燃烧产物如CO2、H2O、N2等重新组合的构想能够实现(如图)，那么，不仅可以消除大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机，在此构想的物质循环中太阳能最终转化为() A．化学能B．热能C．生物能D．电能 【答案】B 【名师点睛】考查常见的能量转化形式，掌握基础是关键，①太阳能将CO2、H2O、N2等气体重新组合成燃料，太阳能→化学能；②燃料燃烧，化学能→热能，据此解题。 【重难点考向三】能量转化形式判断 【例3】下列对能量转化的认识中，不正确的是() A．电解水生成氢气和氧气时，电能主要转化为化学能 B．风力发电时，风能主要转化为电能 C．白炽灯工作时，电能全部转化为光能 D．煤燃烧时，化学能主要转化为热能 【答案】C 【解析】A．电解水生成氢气和氧气的电解装置是将电能转化为化学能的装置，故A正确；B．风力发电时， 风能主要转化为电能，故B正确；C．白炽灯工作时电能转化为光能和热能，故C错误；D．物质的燃烧将 化学能转化为热能和光能，主要是热能，故D正确；故选C。
《能量的转换》 教学目标： 过程与方法 能够学会用模式图、卡通图等方法来解释能量的转换过程。 能制作一个简单的能量转换玩具。 知识与技能 知道能量转换是一种形式的能量转换成另一种或几种形式的能量。 知道能量的具体转换过程。 情感、态度和价值观 愿意交流，并学会在交流中取人之长补已之短。 体会到能量转换和我们生活之间的紧密关系，乐于用所学知识来改善我们的生活。 教学准备： 1、能量转换的多媒体课件。 2、简易电磁铁，用于学生制作小玩具的材料。 教学过程： 一、情境导入，揭示课题 1、谈话：同学们，上节课我们学习了各种各样的能，今天老师带来了一个自己制作的小玩具，出示简易电磁铁。 2、师生共同演示操作电磁铁吸铁。 3、提问：是什么让这枚铁钉具备了神奇的吸铁能力呢？（电能）
4、讲述：电能让这枚小小的铁钉具备了吸铁的能力，也就是具备了磁能。（边讲述边板书：电能磁能）象这样能量由一种形式转换成其他形式，是能量的一个重要特征——能量的转换（板书）。 5、讲述：其实在我们的实际生活中有许多这样的例子，看电视是什么形式的能转换能什么形式的能？（电能光能、声能）我们一起来搓搓手（搓手），有什么感觉（热）？又是什么形式的能转换成什么形式的能？（机械能热能）。 二、实验探究，能量如何转换 1、谈话：下面我们就通过一个小实验来了解一下能量是如何进行转换的。请大家翻开书本，对照书上的步骤，利用桌子上提供的材料进行实验，别忘了先测量一下水温并记录下来再开始点燃花生米。 2、学生分组进行实验。 3、汇报并讨论，水温有什么变化？能量是如何转换的？ 三、实际应用，加深巩固 1、谈话：老师这儿有一张图，有许多能量转换在里面，请大家仔细观察，看看倒底有哪些能，它们又是如何转换的呢？（媒体出示56页图） 2、学生回答（选择一种）。继续谈话：就象刚才这样，小组进行讨论，把这张图片里能量是如何转换描述出来，并记录在78页的活动记录上。 3、学生分组讨论并记录，教师巡视、指导。
《科学》六年级下册第五单元《神奇的能量》的第二课《能量的转换》教学设计
季红霞 2015.5.13. 《能量的转换》教学设计 一、教材分析： 《能量的转换》是《科学》六年级下册第五单元《神奇的能量》的第二课，在本单元中起到承上启下的作用。通过第一课《各种各样的能量》的学习，学生对能量以及能量形式有了初步的了解后，本课进一步引领学生探究各种形式的能量之间是如何转换的，为第三课《能源》第四课《节约能源和开发新能源》建构坚实的科学知识基础，也为他们今后学习物理学最普遍的定律之一——能量守恒定律打下感性认识基础。四课之间是层层递进的逻辑关系。 本课将指导学生认识能量最基本的特点----能量的转换。教学内容分为三个部分。 第一部分：认识什么是能量的转换。 第二部分：认识能量转换的过程。 第三部分：做一个简单的能量转换玩具。
学习目标： 1、科学知识： 让学生建立能量转换的概念，知道一种形式的能量可以转换成另一种形式的能量。这是本课学习的重点。 2、科学探究： （1）、能根据现象进行猜想、推测，并能通过实验验证发现规律,亲历一个完整的科学探究过程， （2）、指导学生探索,能针对具体情境说出什么形式的能量转换成了什么形式的能量。这是本课学习的难点。 3、情感态度： （1）、乐于合作，逐步培养学生的科学素养。 （2）、懂得看似平常的事物里往往蕴藏着科学道理，并能不断地提出一些问题,自己设计研究方案去解决问题。 教学重点：能够理解能量之间可以相互转换。 教学难点：知道能量能够转换其它形式的能量，并以不同表现形式。 教学准备：烧杯、温度计、铁架台、石棉网、火柴、缝衣针、花生、凉水、大扣子、长1米左右的线绳、易拉罐、橡皮筋、小重物。 教学过程： 一、创设情境，激发兴趣 在上节课里我们讲到各种各样的能量都有着不同的作用，其实能量之间是可以相互转换的。
《能量及其形式》优教教案 教学目标： 知识与技能 1.知道机械能、光能、热能、电能、化学能、太阳能、核能等自然界中能量存在的各种形式。 2.能在具体情景中分析能量的存在形式。 过程与方法 1、学会从具体事例的分析中，得出一般规律的方法。 2、通过设计实验和操作体验培养学生解决实际问题的能力。 情感、态度与价值观 通过探究引导学生积极思考，勇于探索，保持较强的好奇心和求知欲。 教学重点： 重点：能在具体情景中分析能量的存在形式。 难点：能在具体情景中分析能量的存在形式 教学过程： 活动1：新课导入 是什么使下图的物体动起来？ 1.骑车的人利用双脚蹬动自行车踏板提供能量使自行车动起来。 2.太阳能汽车是利用太阳的能量转化成电能后，使车里的马达运转起来，使车向前进。 3.电车利用电能让车动起来。 4.风车叶片的转动时由于风的能量驱动的。 …… 活动2：教师讲解 任何物体的工作都需要能量，那么什么是能量呢？ 能量简称“能”，指用作功的本领量度的物质及其运动的属性。
能够使物体“工作”或者运动的本领叫做能量。 活动3：玩“溜溜球”。 提问：溜溜球在我们手中时具有什么能？为什么？ 生：重力势能，因为溜溜球被举高了。 进一步提问：我们投放溜溜球时，溜溜球又具有什么能？ 生：此时既有重力势能又有动能。 提出问题：生产生活离不开能量，那么人们在生产和生活中常利用的有哪些形式的能量呢？ 活动4：能量的存在形式及其利用 比一比：哪组知道的能量形式最多？ （分组讨论，记录下来哦！）实物投影展示各组的讨论结果并作评价。 教师根据学生的回答，将常用的各种形式的能量板书在黑板上：电能、化学能、太阳能、光能、机械能…… 讨论：我们是如何利用这些能量的？ （1）问题：我们是如何利用电能的？ （学生列举利用电能的方法，即电流通过各种用电器，用电器工作。） 引导：消耗了什么能？得到了哪种形式的能？ 教师根据学生的回答分别板书：电能→光能；电能→机械能；电能→热能；电能→化学能…… （2）问题：我们是如何利用化学能的？ 学生列举利用化学能的方法，如：汽车利用汽油行驶；利用天然气加热；利用干电池给手电供电…… 引导：消耗了什么能？得到了哪种形式的能？ 教师根据学生的回答分别板书：化学能→热能→机械能；化学能→热能；化学能→电能…… （同理引导学生回答利用太阳能、机械能时所涉及的能的转化。） （3）提问：从上述的实例来看，人类利用能量或消耗能能量的实质是什么？ 引导学生小结：所谓的“利用能量”、“消耗能量”实质上是能量相互转化或转移过程。
各种形式的能量之间相互 转化的实例 Prepared on 22 November 2020
各种形式的能量之间相互转化的实例 1．光能→内能：晒东西会晒烫 2．光能→机械能：太阳帆、用强光照射物体使之膨胀做功 3．光能→电能：太阳能电池 4．光能→化学能：光合作用 5．机械能→内能：摩擦生热、钻木取火、内燃机的汽缸的压缩冲程、自行车骑久拉车胎发热、跑步可以使身体变暖、打气筒打气气筒变热 6．机械能→光能：（暂时想不起来直接转换的）一个手摇发电机接导线连上小灯泡，就是机械能转化成光能、打火石、一种自行车，前轮上有个灯，当骑起来后靠灯和车圈的摩擦灯会亮。这就是机械能转化为了光能 7．机械能→电能：水坝发电、风车发电 8．机械能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）在一个存在二氧化硫、三氧化硫和氧气的密闭容器中，用外力压缩容器，化学平衡向生成二氧化硫和氧气的方向移动。机械能转化为二氧化硫和氧气的化学能 这个反应由机械能转化为化学能但是中间有环节-就是压缩气体时气体的内能增加从而为反应提供能量从而促使反映行，还要注意了，发生这个反映的正常情况是400-500度的高温而且还要有无氧化二钒作为催化剂。 9．电能→内能：电热炉 10．电能→光能：电灯 11．电能→机械能：启动机、电动机工作 12．电能→化学能：给蓄电池蓄电 13．化学能→内能：浓硫酸稀释放热 14．化学能→光能：镁燃烧发出强光、萤火虫发光 15．化学能→机械能：炸药爆炸 16．化学能→电能：电池放电 17．内能→光能：电灯泡钨丝发热后会发光 18．内能→机械能:火力发电、蒸汽机 19．内能→电能：（暂时想不起来直接转换的）火力发电 20．内能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）Ba(OH)2+NH4Cl的反应（吸热）
6 焦耳定律 电路中的能量转化 一、电功 电功率 1．电功 (1)定义：电场力移动电荷所做的功，简称电功． (2)公式：W ＝UIt ，此式表明电场力在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U 与电路中的电流I 和通电时间t 三者的乘积． (3)单位：焦耳，符号是J. 常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h ＝3.6×106 J. (4)电流做多少功，就表示有多少电能转化为其他形式的能． 2．电功率 (1)电流所做的功与做这些功所用时间的比值叫做电功率，它在数值上等于单位时间内电流所做的功． (2)公式：P ＝W t ＝UI . (3)单位：瓦特，符号是W,1 W ＝1 J/s. 二、焦耳定律 热功率 1．焦耳定律 (1)内容：电流通过电阻产生的热量跟电流的二次方成正比，跟电阻值成正比，跟通电时间成正比． (2)表达式：Q ＝I 2Rt . 2．热功率 (1)定义：电阻通电所产生的热量与产生这些热量所用时间的比值．它在数值上等于单位时间内电阻通电所产生的热量． (2)表达式：P 热＝I 2R . (3)物理意义：表示电流发热快慢的物理量． 三、电路中的能量转化 1．电源是把其他形式的能转化为电能的装置．电源提供的能量一部分消耗在外电路上，电能转化为其他形式的能；一部分消耗在内电路上，电能转化为内能． 2．能量关系：电源提供的能量等于内、外电路消耗的能量之和，即：EIt ＝UIt ＋I 2rt . 功率关系：电源提供的电功率等于内、外电路消耗的电功率之和，即：EI ＝UI ＋I 2r . 对于外电路是纯电阻的电路，其能量关系和功率关系分别为：EIt ＝I 2Rt ＋I 2rt ，EI ＝I 2R ＋I 2r . 当外电路短路时：I 0E ＝I 02r ，即发生短路时，电源释放的能量全部在内电路上转化成内能，这种状态很危险．
《不同形式能量之间的转化》教学设计 一、教学目标： 基于课标要求：一种表现形式的能量可以转化为另一种表现形式的能量。调查和说明生活中器材、设备或现象中存在机械能、声能、光能、热能、电能、磁能及其之间的转化。 而科学观念与应用：能根据表象性概念归纳出“在一定条件下，不同形式能量可以转化。”能判断出一定情境中的能量 是怎样转化的。 科学思维与创新：继续训练分析综合、抽象概括、相 关、归纳的思维方法。 科学探究与交流：在探究活动中，能够根据观察到电 铃、发电机等结构推想能量是怎样 转化的；并能根据观察到的现象进行分析、交流，形 成科学的解释。 科学态度与责任：在学习过程中体会实证的重要性，体现出独立思考、敢于质疑、表达，有效合作的学习态度。 二、教学重点：分析、归纳出：在一定条件下，不同形式能量可以转化 教学难点：了解电能转化成声能的过程 四、教学过程 教学过程 教学环节 问题与 任务 教师活动学生活动 环节一 参与 环节二 探究 环节三 解释 环节四 迁移 环节五 评价 体验活 动中感受 常见的能 量 能根据 现象说出 存在的能 量 提出核 心问题 给出科 学词汇:转 化 能根据 现象分析 转化的过 程 分析综 提供材料:灯泡、手摇发电 机、电铃、电池、导线 观察:每个活动中存在哪 些形式的能量? 通过刚才活动知道能量 有不同形式。不同形式能量之 间有怎样的关系呢？ (一)探究电能转化成热光 能的过程 1.活动1种的电能和热 能、光能之间有怎样的关系? 科学上把电能变成光能 或者产生光能表述为：电能转 化成光能 2.电能怎样转化成热能和 光能的? 灯泡的什么部位亮了?— 仔细观察 完成三个活动: 活动1：让灯泡亮起来 活动2：让电铃响起来 活动3：让手摇发电机发出 电来 小组活动、交流： 活动1：电能、热能、光能 活动2：电能、机械能、声 能 预设：有可能说到磁能 活动3：机械能、电能、光 能 预设：有可能说到生物能 倾听和思考 1.小组讨论：电能可以变成 光能 或者说电能可以产生光能热
例举能量转换效率计算的常见类型 （江苏吴江桃源中学钮云坤215236） 提起效率,同学们一般都会想到简单机械的机械效率,即有用功与总功的比值，其实效率在能量转移或转化过程中有着广泛的应用。使用能源的过程实际上就是能量转移或转化的过程，能源在一定条件下可以转换成人们所需要的各种形式的能量，例如，煤燃烧后放出热量，可以用来烧水、做饭、取暖；也可以用来生产蒸汽，推动蒸汽机转换为机械能，或者推动汽轮发电机转变为电能。电能又可以通过电动机、电灯或其它用电器转换为机械能、光能或内能等。一般情况下能源不可能全部转化为人们需要得到的能量，所谓能量转换效率就是人们需要得到的能量（即有用能量）与当初消耗总能量的比值，计算公式为效率=输出有用能量/输入的总能量。当今社会能源紧缺，如何提高能源利用率是我们迫切需要解决的热点问题，有关能量转换效率的计算在考卷上屡见不鲜，现例举如下： 1、电热水壶烧水：如功率为100W的电热水壶正常工作28分钟，可 将4Kg水从20℃加热到100℃，其效率多大？用电热水壶烧水时水的温度升高需要吸收热量，水增加的内能是我们需要的能量，属于有用能量，而电热水壶消耗的电能是输入的总能量，所以此电热水壶烧水的效率为：η=Q吸/W=c m Δt/P t=4.2×103×4×（100—20）/（100×28×60）=80% 2、锅炉烧水：如某锅炉将100Kg水从32℃加热到100℃，需要燃烧 3.36Kg热值为3.4×107J/Kg的无烟煤，其效率多大？用锅炉烧水 时，水增加的内能是有用能量，而燃料完全燃烧放出的能量（即燃料的化学能）是输入的总能量，所以此锅炉烧水的效率为：η=Q 吸/Q放=c m Δt/q m煤=4.2×103×100×（100—32）/（3.4×107× 3.36）=25% 3、太阳能热水器：如有一总集热面积为1.35m2的热水器10h可将100Kg 水从20℃加热到80℃，而每m2每小时地球表面接收的太阳能为 3.6×106J，其效率多大？太阳能热水器工作时，水增加的内能是有 用能量，辐射到集热管的太阳能为输入的总能量，此太阳能热水器烧水的效率为：η=Q吸/Q太阳=c m Δt/ Q太阳=4.2×103×100×（80—20）/（3.6×106×1.35×10）=51.85% 4、热机： （1）. S195柴油机标有“0.27Kg/Kwh”，即它每消耗0.27Kg柴油可输出1Kwh的有用能量（柴油热值为q=3.3×107J/Kg），其效率多大？热机是把内能转化为机械能的机器，其中获得的机械能是属于有
电能转化热能 电能转化热能一般通过热电阻或热辐射，例如家用的电热炉，是在热阻丝内通过大量电流使热阻丝产生大量热能，通过热辐射传导给周围环境。也可以通过微波装置，使电能转化成微波，通过直接的热辐射转为热能 热能转化电能 至今为止，人类还没想出很有效率的方法可以让热能直接转化为电能，似乎人类只发明了电能和机械能转化的装置，所以，如果想任何形式能量转换为电能，必须先转换为机械能。但是，有的物质如陶瓷等，在温度变化时可以产生电势差，进而产生微弱电能，但无法用于发电。 机械能转化电能 通过切割电磁圈的磁感线，可以使机械能转化为电能。在电机中，机械能和电能可以互逆转换。 光能转化电能 可以通过光电效应使光照射在金属表面而辐射出电子，通过这种方法，人类设计了太阳能板，太阳能板是通过阳光照射硅晶体的PN结产生空穴电压产生电能的，光能转化电能是相对比较有效的转换方式，并且随着不可再生能源的枯竭，人类越来越重视可再生清洁能源的应用，光能就是最受关注的清洁能源之一。 化学能转化电能 通过化学反应使得正电子和负电子分别在阳极和阴极汇聚，其实这也是电池的充电过程。电能转化机械能 借助电磁感应效应，人类设计了电机，可以使电能轻松转化为机械能。在电机中，电能和机械能可以互逆转换。 化学能转化热能 可以通过核裂变使得熵值大量增加，进而产生大量热能传导出去。在核裂变过程中，不仅产生大量热能，还产生大量光能及机械能等。 还有一种方法就是通过可燃物的燃烧，伴随着光能的同时也产生大量热能。 热能转化机械能 至今人类想到的最好方法，只有通过加热水进而通过水蒸气驱动机械做功，自从瓦特发明蒸汽机以来，人类一直沿用这个方法进行转换。 机械能转化热能 机械做功摩擦可以产生热能，但一般效率不高，而且在实际应用中无法通过这样的转化大量提供热能，只作为机械能的能量损耗而已。 光能转化热能 光能在照射到物体时，自然就会伴随热能的传导，但不同波段的光波导热能力不同。
电路中的能量转化 【教学目标】 1．理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。 2．理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。 3．知道电功率和热功率的区别和联系。 4．通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养分析、推理能力。 【教学重点】 … 电功和电热的计算。 【教学难点】 电流做功的表达式的推导，纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。【教学过程】 一、创设情景，导入新课 教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。 学生举例： 1．电灯将电能转化为内能和光能。 》 2．电炉将电能转化为内能。 3．电动机将电能转化为机械能。 4．电解槽将电能转化为化学能。 教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢本节课我们学习关于电功和电功率的知识。二、新课教学 （一）电功和电功率 请同学们思考下列问题： （1）电场力的功的定义式是什么 * （2）电流的定义式是什么
答：电场力的功的定义式W=WW。 电流的定义式W=W W 如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I。 在时间t通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少 这相于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功 电场力做功的功率是多少 这些公式分别用语言怎么描述 ? 教师讲解： 在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量W=WW 在这一过程中，电场力做的功W=WW=WWW =WW 电场力做功的功率为W=W W 电功：电流在这一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I 和通电时间t三者的乘积。 电流做功的功率等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I的乘积。 在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号J。 % 电功常用单位是千瓦时，俗称“度”，符号是kW·h. 1kW·h表示功率为1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能。 1kW·h=1000W×3600s=×106J 利用电功率的公式W=WW计算时，电压U的单位：V，电流I的单位：A，电功率P的单位就是W。 总结如下： 1．电功（W） （1）表达式：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积，即W=WWW。
第三章能量的转化与守恒 第1节能量及其形式 一、夯实基础 1、物体的运动形式是多样的，所以它们所具有的能的形式也是多样的，能有 ________________________________________________________等形式。站在跳台上的跳水运动员具有_____能，给小灯泡供电的干电池具有______能，空中飞行的鸟具有_________能。 2、植物是通过光合作用把_____能转化为_______能储存在体内，因此植物体内 储存的是_______能。 3、_________、__________、__________、_________、_________等燃料都储存 着化学能。 4、下列关于能量的说法中错误的是（） A、人的能量主要来自食物 B、燃料提供了汽车运动所需的能量 C、人在熟睡的时候不消耗能量 D、声音也具有能量 5、实心球在空中飞行时所具有的能量称为（） A、飞能 B、机械能 C、生命能 D、冲击能 6、地球上的能源主要来自于__________。 二、能力提升 7、当水壶中的水烧开时，壶盖会被顶起，从能量转化的观点看，这是水蒸气的_________能转化为壶盖的能。 8、能量转化与守恒是自然界的基本规律之一，下列过程中机械能转化为电能的是（） A、干电池放电 B、给蓄电池充电 C、风力发电 D、电动机带动水泵抽水 9、近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东郊民巷，该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里。这种能量转化和储存的方式是( ) A、太阳能转化为内能，再转化为电能 B、太阳能转化为电能，再转化为化学能 C、太阳能转化为内能，再转化为化学能 D、大阳能转化为电能．再转化为光能 10、我区大力发展火力发电，火电厂进的是“煤”，出的是“电”，在这个过程中能量的转化是（） A、机械能→内能→化学→能电能 B、化学能→内能→机械能→电能 C、化学能→重力势能→动能→电能 D、内能→化学能→机械能→电能
大气温度垂直分布规律及原因各层的特点及原因： 大气温度随高度变化曲线：
对流层中温度的垂直分布： 在对流层中，总的情况是气温随高度而降低，这首先是因为对流层空气的增温主要依靠吸收地面的长波辐射，因此离地面愈近获得地面长波辐射的热能愈多，气温乃愈高。离地面愈远，气温愈低。其次，愈近地面空气密度愈大，水汽和固体杂质愈多，因而吸收地面辐射的效能愈大，气温愈高。愈向上空气密度愈小，能够吸收地面辐射的物质——水汽、微尘愈少，因此气温乃愈低。整个对流层的气温直减率平均为0.65℃/100m。实 际上，在对流层内各高度的气温垂直变化是因时因地而不同的。 对流层的中层和上层受地表的影响较小，气温直减率的变化比下层小得多。在中层气温直减率平均为0.5—0.6℃/100m，上层平均为0.65—0.75℃/100m。 对流层下层（由地面至2km）的气温直减率平均为0.3—0.4℃/100m。但由于气层受地面增热和冷却的影响很大，气温直减率随地面性质、季节、昼夜和天气条件的变化亦很大。例如，夏季白昼，在大陆上，当晴空无云时，地面剧烈地增热，底层（自地面至300—500m 高度）气温直减率可大于干绝热率（可达1.2—1.5℃/100m）。但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增高而升高的逆温现象。造成逆温的条件是，地面辐射冷却、空气平流冷却、空气下沉增温、空气湍流混合等。但无论那种条件造成的逆温，都对天气有一定的影响。例如，它可以阻碍空气垂直运动的发展，使大量烟、尘、水汽凝结物聚集在其下面，使能见度变坏等等。下面分别讨论各种逆温的形成过程。 （一）辐射逆温 由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温，称为辐射逆温。图2·35表明辐射逆温的生消过程。图中a为辐射逆温形成前的气温垂直分布情形；在晴朗无云或少云的夜间，地面很快辐射冷却，贴近地面的气层也随之降温。由于空气愈靠近地面，受地表的影响愈大，所以，离地面愈近，降温愈多，离地面愈远，降温愈少，因而形成了自地面开始的逆温（图2·35b）；随着地面辐射冷却的加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时达最强（图2·35中c）；日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温便逐渐自下而上地消失（图2·35中d、e）。 辐射逆温厚度从数十米到数百米，在大陆上常年都可出现，以冬季最强。夏季夜短，逆温层较薄，消失也快。冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。在山谷与盆地区域，由于冷却的空气还会沿斜坡流入低谷和盆地，因而常使低谷和盆地的辐射逆温得到加强，往往持续数天而不会消失。 （二）湍流逆温