第四章 能量守恒与可持续发展(导学案)

年级：高三学科：物理班级：学生姓名：制作人：不知名编号：2023－33第4讲功能关系能量守恒定律学习目标：结合运动学公式、牛顿运动定律、圆周运动规律、机械能守恒定律、功能关系、动量守恒定律等知识进行综合考查。

预学案1、三大类功能关系：（1）第一大类：做正功，能量减少；做负功，能量增加。

W=-∆E P重力做功↔重力势能的变化W G=-∆E P；电场力做功↔电势能的变化W F=--∆E P；弹簧弹力做功↔弹性势能的变化W F=-∆E P；分子力做功↔分子势能的变化W F=--∆E P。

(2) 第二大类：：做正功，能量增加；做负功，能量减少。

W=∆E P合力做功↔动能的变化W合=∆E K；单个物体除重力外其他力做功或系统除重力、弹簧弹力以外其他力做功↔机械能的变化W其=∆E（3）第三大类：两个特殊的功能关系a.滑动摩擦力与两物体间相对滑行距离的乘积等于产生的内能,即F f x相对=Q。

B.电磁感应过程中克服安培力做的功等于产生的电能,即W克安=E电。

2、能量守恒定律（1）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______为另一种形式,或者从一个物体_______ 到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量__________。

（2）表达式:ΔE减=ΔE增。

探究案探究一：功能关系的理解及应用。

总复习大本P108 典例1、典例2、多维训练1、2。

探究二:功能关系的综合应用。

总复习大本P110 典例3、典例4、多维训练1、2。

检测案1、(多选)(2022·武汉模拟)如图所示,轻质弹簧下端固定在水平面上,弹簧原长为L,质量为m的小球从距弹簧上端高度为h的P点由静止释放,小球与弹簧接触后立即与弹簧上,弹簧端粘连,并在竖直方向上运动。

一段时间后,小球静止在O点,此时,弹簧长度为L2的弹性势能为E p,重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内。

下列说法正确的是()A.弹簧的劲度系数为2mgLB.小球在运动过程中,球与弹簧组成的系统机械能守恒C.小球第一次下落过程中速度最大位置在O点)D.E p<mg(h+L22、如图所示的离心装置中,光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点,小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上,长为2L的细线和弹簧两端分别固定于O和A,质量为m的小球B固定在细线的中点,装置静止时,细线与竖直方向的夹角为37°,现将装置由静止缓慢加速转动,当细线与竖直方向的夹角增大到53°时,A、B间细线的拉力恰好减小到零,弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反,重力加速度为g,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)装置静止时,弹簧弹力的大小F;(2)环A的质量M;(3)上述过程中装置对A、B所做的总功W。

能源与可持续发展的导学案九年级物理教案学习目标:(一)知识与技能1.常识性了解能量转化技术为人类带来的便利。

2.初步了解能量转移和能量转化的方向性。

3.认识能源对环境的影响。

(二)过程与方法1.通过社会调查、培养与人交往的能力。

2.培养学生简单的进行科学研究的能力。

(三)情感态度与价值观1.保持对大自然的好奇,初步领略自然现象的美好与和谐,对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。

2.具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,具有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

重点、难点能量转移和转化的方向性以及能源的消耗与可持续发展是重点和难点。

课前预习学案一、自主预习1、人类历史上不断进行着能量转化技术的进步,这就是所谓的能源革命。

能源革命导致了人类文明的跃进,给人类带来了便利。

现在社会,人类生活、生产、学习、研究都离不开能源的消耗。

人类在使用各种能源时,不可避免地对环境造成影响。

因此,人类不应当无限制的详大自然索取,而必须在提升物质文明的同时,保持自然、环境的和谐与平衡,开发和使用绿色能源,坚持可持续发展的策略。

2、预习课本P158---P166,钩出重点知识,在不懂之处打上问号后预习下列问题:预习1:阅读“人类进步的阶梯”,讨论能量的转化技术给人类带来的便利。

明确能量转化技术的进步,即能源革命,导致了人类文明的跃进。

了解人类历史上几次重大的能源革命。

预习2:能量的转化、能量的转移都是有方向性的。

明确教师先举例说明能量的转化,再问相反顺序的情况会不会发生。

进而说明:自然界的实际过程是有方向的。

预习3:学生阅读“能源与可持续发展”,讨论新能源。

明确师生共同讨论环境污染、新能源等。

二、完成预习作业1.钻木取火是人类的第次能源革命,导致了以柴薪作为主要能源的时代;蒸汽机的发明是人类的第次能源革命,人类的主要能源变为化石能源,人类从此以机械动力大规模代替人力和畜力;核能的利用是人类的第次能源革命,核能正逐步成为常规能源.2.由于能量的转化和转移是有。

人教版九年级第二十二章能源与可持续发展第4节《能源与可持续发展》导学案【学习目标】1．理解能量转移和转化具有方向性。

2．了解消耗能源对环境造成的破坏。

3．增强保护环境意识和责任感。

【学习重点】：能源的分类和核能的利用及太阳能的利用【学习难点】：能量转化的效率及方向性【自主预习】1.实际上能量的转化和转移都是有方向性，人们在能量的转化和转移的过程中利用能量，能源的利用是有条件的，并不是所有能源都能利用所以要节约能源。

2.能源消耗对环境的影响：空气_污染、温室效应、水土流失和沙漠化等。

3．不可能在短期内从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。

如：煤、核能等。

可以在自然界里源源不断的得到的能源叫可再生能源。

如：水能、太阳能等。

4.在能源的利用上要坚持可持续发展一方面，应该提高能源的利用率。

另一方面，需要发展新的理想能源。

【合作探究】探究活动一：能量转移和能量转化的方向性问题：既然能量是守恒的，为什么我们还要节约能源?1．能量转移的方向性（1）将一杯开水放于室温环境中，过一段时间，开水变凉了，即开水的内能转移到空气中去了，而这些内能不会再自动回到开水中使水变热。

（2）在寒冷的冬日，用暖气取暖,内能从暖气中的热水转移到室内的空气.温度低的室内空气的内能不能自行传给热水。

（3）如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量。

例如电冰箱就需要消耗电能。

小结：在热传递的过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。

如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量。

2.能量转化的方向性(1)．汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，这些能量能够自动地用来再次驱动汽车吗？显然不能。

这些能量虽然没有消失，但是我们不能利用它。

汽车刹车汽油的化学能转化为汽车的机械能煤的化学能转化为电能（2）我们从石油中提炼出汽油，内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能。

22.4 能源与可持续发展（导学案）【学习目标】1. 知道能量的转移和转化都是有方向性的。

2. 认识伴随大量能源消耗对环境的影响问题，对于能源开发利用有可持续发展的意识。

3. 了解未来理想能源的特征。

【学习重点】能源的分类，能源消耗对环境的影响，开发新能源。

【学习难点】能量转化的方向性。

【自主预习】阅读教材，完成以下问题：1.能量的转化和转移都是具有性，人们在能量的转化和转移的过程中利用，能源的利用是有条件的，并不是所有能源都能利用，所以要能源。

2. 能源消耗对环境的影响：污染、大气污染、效应、生态破坏、有害辐射、废物污染。

3. 不可再生能源：像能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源。

可再生能源：像风能、能、能等可以在自然界里源源不断地得到的能源。

4. 未来理想能源：必须足够；必须足够便宜；必须技术成熟；必须安全、清洁。

【合作探究】探究一、能量转移和能量转化的方向性1. 能量转移具有方向性（1）探究能量转移具有方向性①实例一：把一杯水放到温度较高的环境中，水是否会自动变热？把水放到温度较低的环境中，水是否会自动变热？【现象】若把水放到温度较高的环境中，水吸收热量，温度，内能。

若把水放到温度较低的环境中，水放出热量，温度降低，内能。

水的内能会传给空气，水变热（选填“会”或“不会”）。

【分析】这是因为在热传递的过程中，热量只能自发地从温物体转移到温物体，而不能自发地从低温物体转移到高温物体。

你见过生活中热量从低温物体转移到高温物体的吗？②实例二：如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的。

例如，电冰箱工作时将热量从温度较低的内部转移到温度较高的外部，需要消耗额外的能。

（2）探究归纳在热传递的过程中，能量总是自发地从物体转移到物体，不能相反。

所以能量的转移具有性。

2. 能量转化具有方向性（1）探究能量转化具有方向性①实例一：火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能，供生产和生活用。

《能量守恒定律与能源》导学案一、学习目标1、理解能量守恒定律的内容，知道能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。

2、了解各种形式的能量之间可以相互转化和转移，能举例说明能量的转化和转移有一定的方向性。

3、认识能源与人类生存和社会发展的关系，知道能源的分类和常见能源的特点。

4、了解能源的利用对环境的影响，树立可持续发展的意识，增强节能和环保的责任感。

二、学习重难点1、重点（1）能量守恒定律的内容及应用。

（2）能源的分类及常见能源的特点。

2、难点（1）理解能量的转化和转移具有方向性。

（2）对能源与可持续发展的综合分析和理解。

三、知识梳理（一）能量守恒定律1、内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

2、举例说明（1）火力发电：燃料的化学能通过燃烧转化为内能，内能通过蒸汽机转化为机械能，机械能再通过发电机转化为电能。

在这个过程中，能量的总量不变，但能量的形式发生了多次转化。

（2）太阳能热水器：太阳能被热水器吸收，转化为水的内能，能量从太阳转移到热水器中的水，总能量不变。

（二）能量的转化和转移1、能量的转化：指能量由一种形式转变为另一种形式。

例如，摩擦生热是机械能转化为内能；电动机工作是电能转化为机械能。

2、能量的转移：指能量从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。

例如，热传递是内能从高温物体转移到低温物体。

3、能量转化和转移的方向性（1）能量的转化和转移具有方向性。

例如，热量只能自发地从高温物体传到低温物体，而不能自发地从低温物体传到高温物体；汽车制动时，由于摩擦，机械能转化为内能，但这些内能却不能再自动地转化为机械能来驱动汽车。

（2）永动机不可能制成。

永动机是指不消耗能量而能永远对外做功的机器，它违反了能量守恒定律，所以是不可能制成的。

（三）能源1、能源的定义：能够提供能量的物质资源叫做能源。

4.4 能源与可持续发展教研中心教学指导一、课标要求1.认识能源和环境与人类生存的关系，知道可持续发展的重大意义.2.讨论能源开发和利用带来的问题及应该采取的对策,具有保护环境的意识.3.尝试估计一些厂矿、交通工具及家用电器的能源消耗.具有可持续发展的责任感和节约能源的意识.注意自然资源的循环利用.二、教学建议1.调查所在地区运往外地的主要货物，在综合考虑降低能耗、方便运输、减少污染、保证安全、减低费用、减少交通拥挤等因素的基础上，讨论运输这些货物的可能方案.2.让学生结合生活事例，研究如何提高加热器（如煤气灶、热水器等）的热效率.3.讨论技术进步对利用自然资源和节约能源等方面的影响.4.可让学生结合能源与人类社会发展间的关系等撰写小论文.“能量转移和能量转化的方向性”在本章中只有极小的篇幅，但它却是实现终极目标“能源的可持续发展意识”的直接的、主要的理论依据.对它的教学，必须站在一定的高度看此问题，要先从“热力学和统计物理学”的角度以“热力学第二定律”为核心将此问题搞清，才能居高临下、收放自如地带领学生去探究这部分知识.有了热力学理论作指导，我们就很容易把握知识发生、发展的本质与联系，在正确的方向指导下游刃有余、有轻有重、深入浅出地处理知识.如，通过卡诺定律所导出的提高热机效率的方法，我们就对提高效率、节能等问题有了坚实的理论依据，就可以很自如地引导学生探究具体的提高效率、节能的方法，大胆拓展，而不必担心会搞错方向.资源参考节约能源在国外美国建筑节能靠市场建筑业是美国经济的支柱之一，相应地，建筑耗能在美国能源消耗中也占重要比例.据统计，近年来美国住房每年消耗能源折合约3 500亿美元.美国的建筑有其独特性.美国人口约2.5亿，近2／3的家庭有自己的房屋，人均住房面积近60平方米，居世界首位，其中大部分住宅都是三层以下的独立房屋，拥有客厅、卧室、厨房、浴室、贮藏室、洗衣室、车库等，热水、暖气、空调设备齐全，而且供暖、空调全部是分户设置.正因为美国住宅的这些特点，电力、煤气、燃油等能源是家庭日常开销的一个主要部分.“节能”联系到家庭的支出，所以建筑节能是一个非常市场化的指标，依赖于每个家庭根据能源价格、自身收入和生活水平等因素来选择.政府在其中的角色并不显著，主要的手段就是制订行业和产品标准、开发和推荐能源新技术等.美国联邦政府制订的《联邦政府能源管理计划》，其中有一部分涉及了建筑能源标准.而确立建筑行业标准则属于各州政府职权，加利福尼亚、纽约等经济比较发达的州，建筑节能标准就比联邦政府标准还要严格.建筑节能既包括加强墙体等结构的保温隔热能力，也包括在供暖和供冷的来源、输送渠道及实现方式.美国能源部提出的“建筑技术计划”，对房屋建筑的上述每个方面都考虑得比较完善.得到能源部支持的“美国绿色建筑协会”也积极推行以节能为主旨的《绿色建筑评估体系》，目前是世界各国建筑环保评估标准中最完善、最有影响力的.美国环保局的“能源之星”计划，也对有利于节能的建筑材料授予“能源之星”标志.以建造一幢住宅为例，节能涉及了墙体的隔热层、门窗玻璃、屋顶与地下室的隔热性、通风空调管道的气密性和隔热性，以及热水器和热水管道的保温效率等.美国能源部“建筑技术计划”从每个细节出发，详细解释了该如何做才能节能，并推荐符合“能源之星”节能标准的建筑材料，在细节上做得非常完善.此外，美国能源部下属的劳伦斯伯克利实验室也对住宅节能技术进行了重点研究，并和一些州政府合作建设“节能样板房”予以示范.比如能源部和佛罗里达州合作建设的“零能耗住宅”“太阳能住宅”等，通过利用佛罗里达地区充足的太阳能和采取建筑节能措施，让住宅不再需要使用外来能源.有些州还用财政补贴方式支持节能效率高的住宅建筑.美国在住房建筑节能方面由政府机构做好服务工作，并充分运用市场工具，让公众感受到节能对自身的好处，从而自己作出选择，这种做法是值得借鉴的.芬兰节能六大法宝芬兰地处北欧，冬季漫长，气候寒冷，不仅民用能耗高，而且传统的森林工业和冶金工业也是高能耗产业，使芬兰成为世界上人均能耗最多的国家之一.对于能源资源匮乏、主要依赖进口能源的芬兰来说，节能至关重要.芬兰在节能方面采取的主要措施有：一、建筑节能.漫长的冬季使芬兰的供暖耗能很大.为此，除了对房屋结构进行优化设计外，芬兰非常重视建筑物的绝热，尽量减少室内热量损失.芬兰环境部制定了建筑物隔热新标准，新的建筑物的墙体必须要有绝热层，室内要有通风设备.增加墙的厚度，采用二层或三层玻璃窗，每个房间的供热装置安装自动调节阀门.据称，以上这些措施可使建筑物热能消耗减少10%—15%.二、热电联产和集中供暖.芬兰的集中供暖是通过热电联产的方式实现的.分布在全国各地的热电厂利用发电过程中产生的余热将水加热并通过密布在城市地下的供暖管道，向用户提供集中供暖和洗涤用热水.每个住宅区的集中供暖自动控制调节中心可根据室外温度的变化调节供热温度.暖气管道内的回水通过集中供暖管道被送回热电厂加热后循环使用.电热联产和集中供暖不仅大大提高了燃料利用率，而且可减少环境污染，使城市空气质量得到明显改善.三、采用高能效生产新工艺.多年来，芬兰企业不断改进现有的工业生产过程，采用全新的高能效生产工艺，以提高能源利用率.工业企业采用的先进自动化和控制技术以及新的能源回收技术也为节能开辟了广泛的途径.四、采用经济手段促进节能.芬兰是世界上第一个根据能源中碳的含量收取能源税的国家.收取能源税的目的是要控制能耗的增长，并引导能源生产和能源消耗朝着减少二氧化碳排放量的方向发展.芬兰每年收取的能源税达到近30亿欧元，约占芬兰整个税收的9%.芬兰政府利用能源税的收入来支持能源技术的开发.五、充分利用可再生能源.芬兰在利用可再生能源，特别是生物能源方面也走在世界前列.目前，芬兰各种可再生能源使用量已占芬兰整个能源消耗量的1／4.这些可再生能源主要包括：利用造纸工业生产中产生的生物淤泥和废木料作燃料，利用水力和风力发电以及太阳能等.六、政府扶持开发节能新技术.芬兰贸工部有专门项目，资助能源工业企业在有利于环境的能源生产方面进行投资以及使用新能源技术.2005年，芬兰政府用于这方面的资助经费达到3 120万欧元.近年来，芬兰政府还不断增加对环保型能源项目的资金支持，进一步推动风能、太阳能、生物气体等有利于环境的能源项目开发.日本节能蔚然成风日本国民节能意识强，想方设法节约能源在日本已经蔚然成风.记者曾参加过滋贺县野洲市居民在河滩空地上举行的一场节能音乐会.演出用的电源来自市民冈田弘开发的小型风力发电机，开幕后演出人员首先向人们介绍风力发电的优越性和节能的重要意义，并号召观众节能从点滴做起，尝试在家里减少一个灯泡.观众不时会意地点头.在东京展览中心，记者曾几次参加“节约生活”大型展览会，每次展览都是人山人海.日本展览会形式多样，有很多宣传节能的演出，每一场演出都是一堂生动的节能教育课.各个展台展示着琳琅满目的节能产品：节能灯泡、节水洗衣机和洗碗机、节能冰箱、太阳能电池、燃料电池等等，选择这里的产品，可大量节省能源，同时节省大笔电费.记者也对日本公司不惜血本开发节能技术留下了深刻印象.日本公司知道，节能产品是重视环保的日本人的最佳选择，如果无法在节能技术上不断创新，产品最终将失去市场.另外，日本政府也大力鼓励节能，资助科研机构开发节能技术，补贴国民购买节能产品.节能产品不断更新换代，哪些是最节能的产品？在各公司开发的节能产品中哪种最好？为了让普通日本人能够在选择时货比三家，日本节能中心每隔半年向人们公布一次节能产品排行榜，如2 004年底日本节能冰箱排行榜上名列前茅的分别是松下、东芝、日立、三菱电机，空调排行榜的前几名依次是东芝、日立、松下等.在日本销售的冰箱不仅要标出电器价格，而且要标明每年节约电费的钱数.顾客越来越关心节能方面的成本，同等情况下都会优先选择节能产品.日本房地产公司也积极推出节能住宅.2004年度节能住宅大奖被积水房产获得，该住宅利用隔热材料作为建材、使用太阳能发电，和20世纪80年代的住宅相比，平均每年节约能源62%，是名副其实的“环保之家”.日本正在改变大量生产、大量消费的生活方式，向节约型社会转变.很多日本人都明白这样一个道理：保护地球，也是保护人类自己；破坏环境，等于自毁家园.。

4.3 能量的转化与守恒教研中心教学指导一、课标要求1.通过实例了解能量及其存在的不同形式，能说出一些常见的能量名称，知道自然界有多种形式的能量.2.知道能量守恒定律，知道永动机不可能制成，并能自觉利用能量守恒定律分析有关问题.3.能解释一些常见现象中的能量转化问题.4.能独立或采取合作的形式完成实验探究内容.二、教学建议本节内容是对本章及以前所学物理知识从能量的观点进行了一次综合、深化和再认识.教材首先分析自然界中各种能量之间的转化，揭示它们之间的本质联系：能量，并分析一系列熟知的能量转化的事例，指出能量的转化与守恒.最后阐述了能的转化与守恒定律的普遍性和重要性.建议一：能量守恒定律是一个实验规律，列举能量转化的实例，是学生理解和掌握能量守恒的基础，因此在教学过程中要充分利用学生已知知识，对这些实例中的能的转化进行具体分析.建议二：在教学过程中，应重点强调定律的两个方面：转化与守恒.另外还要强调该定律的普遍性和重要性，可列举19世纪的自然科学史对学生进行教育.在学习中，可对“能量守恒定律”的建立及其意义多作一些了解，使学生明白永动机是永远制造不出来的，要尊重科学，尊重规律以少走弯路.资源参考永动机不能制造热力学发展初期，热和机械能的相互转化是人们研究的主题.在工业革命的推动下，工业上和运输上都相当广泛地使用蒸汽机.人们研究怎样消耗最少的燃料而获得尽可能多的机械能，甚至幻想制造一种机器，不需要外界提供能量，却能不断地对外做功，这就是所谓的第一类永动机.为了解决这个问题，促使人们都去研究热和机械能之间的关系问题.迈尔（J.R.Mayer）第一个提出了能量守恒定律，而此定律得到了物理学界的确认，却是在焦耳（J.P.Joule）的实验工作发表以后.J.P.Joule(1818—1889)焦耳在1840—1848年间做了大量实验，测定了热与多种能量的相互转化时的严格的数量关系.以往热的单位是cal（卡），功以erg(尔格）为单位，焦耳的实验结果为 1 cal=4.184×107 erg，这就是著名的热功当量.焦耳实验表明，自然界的一切物质都具有能量，它可以有多种不同的形式，但通过适当的装置，能从一种形式转化为另一种形式，在相互转化中，能量的总量不变.能量转化守恒定律的建立，对制造永动机的幻想作了最后的判决，因而热力学第一定律的另一种表述为：“不可能制造出第一类永动机”.由此可见，热力学第一定律就是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律.热力学第一定律告诉我们：物质能量既不能创造，也不能消灭，而能量形式的相互转化是物质本身具有的属性.恩格斯对能量守恒与转化定律曾经给予很高的评价，将它和细胞学说及进化论相提并论，称它们是揭示自然界辩证发展过程的自然科学的三大发现.。

《能量守恒定律与能源》导学案一、学习目标1、理解能量守恒定律的内容和意义。

2、了解各种能源的分类、特点和利用情况。

3、认识能源利用过程中的能量转化和效率问题。

4、培养节约能源和可持续发展的意识。

二、知识要点（一）能量守恒定律1、内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

2、理解：能量的形式多种多样，如机械能、内能、电能、光能、化学能等。

能量的转化是指能量由一种形式变为另一种形式，例如摩擦生热是机械能转化为内能，发电机发电是机械能转化为电能。

能量的转移是指能量从一个物体转移到另一个物体，例如热传递是内能的转移。

（二）能源1、分类一次能源：直接从自然界获取的能源，如煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能等。

二次能源：无法从自然界直接获取，需要通过一次能源的消耗才能得到的能源，如电能、汽油、柴油等。

2、特点不可再生能源：在短期内不能从自然界得到补充的能源，如煤、石油、天然气等化石能源。

可再生能源：可以在自然界里源源不断地得到的能源，如风能、水能、太阳能等。

3、能源的利用化石能源：是目前人类使用的主要能源，但燃烧化石能源会带来环境污染和温室效应等问题。

新能源：太阳能：清洁、无污染，但受天气和地理位置等因素的影响，能量密度较低。

风能：可再生，但风力不稳定，且风力发电设备造价较高。

水能：是一种较为成熟的可再生能源，但建设水电站会对生态环境产生一定的影响。

核能：能量巨大，但存在核废料处理和核安全等问题。

（三）能源利用中的能量转化和效率1、能量转化：在能源的利用过程中，往往需要经过多次能量转化，每次转化都会有能量的损失。

2、效率：有用能量与总能量的比值，计算公式为：效率＝有用能量／总能量 × 100%。

提高能源利用效率是节约能源的重要途径。

三、例题解析例 1：下列过程中，能量发生了怎样的转化？（1）电动机带动水泵抽水。

18.5《能源与可持续发展》导学案一、学习目标1、通过能量的转化和转移认识效率；2、了解能源消耗对环境的影响，初步认识资源利用与环境保护的关系；3、了解世界和我过的能源状况，对于能源的开发利用和有可持续发展的意识；二、导学流程活动1：回顾机械效率的定义及公式活动2：讨论：根据上节内容我们知道，能量在转移和转化的过程中会有损失，那么能量的转移和转化是否也有效率呢？它的效率又该如何计算？（输出的有用能量与输入的总能量的比值叫做能量转换装置的效率。

表达式为ｎ=输出有用能量/输入的总能量×100%活动3：比较各种电灯的效率器材：找几盏不同功率不同类型的白炽灯、荧光灯、节能灯，还有一支温度计操作：1、检查一下不同类型电灯并记录下他们的功率；2、开灯10分钟，把温度计放在距离灯泡约3cm的地方2min，然后记录下温度计的读数；3、选择不同功率、不同类型的电灯重复此实验；4、把有关数据记在表格中：4、活动41、谈谈在日常生产生活中有哪些浪费能源的现象；2、从可持续发展战略和环保的角度考虑，我们应该如何利用好有限的能源；3、查阅资料了解世界和我国的能源状况18．5《能源与可持续发展》达标检测1.现代社会中，尤其是我国使用的能量主要来源于（）A．太阳能B．风能C．水能D．燃料燃烧得到的内能2.下列四种能源，在使用中容易造成水土流失和沙漠化的是（）A．石油B．天然气C．柴薪D．核能3.下列四种能源，在使用中对环境影响最小的是（）A．水力发电B．煤C．柴薪D．石油4.使用核能时，对环境的影响主要是（）A．向大气中排放有害物质B．造成水土流失C．对人的有害辐射D．形成酸雨5．节约能源主要的措施是（）A．大力开发新能源B．大量利用太阳能、地热能C．大量利用水能、风能D．采用新技术、新设备，更新落后的技术装备6．12.完全燃烧500g无烟煤，有多少化学能转化为内能？如果这些内能的30%被100kg水吸收，可使40℃的水温度升高到多少℃？（q无烟煤=3.4×107J/kg）7.如图是一同学在拍摄的一家化工厂的外景，从这张图中你可以得到哪些信息？趣味物理小知识从高处落下的薄纸片，即使无风，纸片下落的路线也曲折多变。

第4节能源与可持续开展【学习目标】1.初步了解能量转移和能量转化的方向性。

2.认识能源对环境的影响。

3.了解未来理想能源满足的条件。

【学习过程】一、新课引入：请大家快速独立思考以下问题。

〔1〕既然能量是守恒的，为什么我们还常说在节约能源呢？先对子相互交流，再小组内交流，假设小组内的意见不统一，请提出来。

二、独立自主学习：请快速阅读课本P178—P180的相关内容，然后独立完成以下学习任务。

1.实际上能量的转化和转移都是有，人们在能量的转化和转移的过程中利用，能源的利用是有条件的，并不是所有能源都能利用所以要能源。

2.能源消耗对环境的影响主要表达在、、、等方面。

3.能源的利用要考虑可持续开展，既在满足当代人的需要，又要考虑后人的需求，一方面：；另一方面：。

4.能源根据是否在短期内获得补充，可分为能源和能源。

是未来理想能源的一个重要开展方向。

不可再生能源有、等；可再生能源有、、等。

5.未来理想源需满足那些条件：〔1〕〔2〕〔3〕。

请结对相互更正，然后在组内展示质疑，如果还有不清楚的地方，请其他小组来帮助解决。

三、合作互助学习：1.请仔细观察课本P179页，可以先讨论再独立完成想想议议问题，有疑问的可以请教自己的对子。

2.仔细阅读P180能源与可持续开展完成:你认为风能、太阳能、核能以及你所想到的能源，那些有可能成为未来理想能源，为什么？四、展示引导学习：1.请结对子展示以上两个题，然后小组长要求组员在小组内站起来讨论交流。

2.小组长派代表给大家展示。

3.其他小组对展示的解答直接进行质疑，并分享自己的见解。

4.老师对学习情况进行评价或者对内容做强调讲解。

五、评价提升学习〔请快速独立完成以下各题，然后更正打分：第1题20分，其它每题10分〕1.目前，化石燃料仍是世界上的主要能源。

〔第2空10分，其它每空5分〕(1)化石燃料属于能源(填“可再生〞或“不可再生〞)。

(2)完全燃烧4m3的天然气可放出J的热量．(天然气的热值是7．5×107J／m3)。