第七章C 能的转化的方向性能源开发教学建议

（一）学习目标

1．知道能量转化的方向性。知道新能源（风能、水能、太阳能、潮汐能等）的开发和利用。

2．通过问题讨论、专题研究等多种方式经历有关能量转化方向性、能源开发利用等内容的认知过程。认识比较、分类、归纳等方法。

3．通过对新能源的学习，懂得在满足物质生活、精神生活的同时，要爱护我们生活的自然环境、爱护我们的地球。

（二）重点和难点

本节的重点是从能的转化的方向性认识开发节能技术和新能源对人类生存的意义。

本节的难点是认识自然过程的方向性。

（三）教学建议

本节通过有关“能的转化的方向性”的学习和认识，使学生对能的转化规律的认识水平有质的提升，使学生认识自然过程不是随意的，而是有其客观存在的规律。通过对方向性的认识，提升学生对“能源危机”的理性认识。在教学中，不仅要充分利用好“大家谈”“自主活动”等栏目和教材提供的素材，更要发动学生从发生在身边的新闻、互联网上的资料中收集和整理各种信息，认识我国以及全世界在能源利用和开发中面临的问题，激发学生的社会责任感。在本节的教学中要避免过深的、抽象的理论讲解和拓展。

1．关于“大家谈”的说明

有关不可逆的过程在生活中非常丰富，例如：水往低处流、覆水难收、破镜不能重圆、人死不能重生等。教师可以让学生通过多种表达形式，叙述一些有趣的不可逆现象。

2．关于“自主活动”的教学建议

在开展“自主活动（1）”时，不仅要求学生列举自然界和日常生活中具有“单向性”过程的例子，还可引导学生作出简要的说明。例如：在武侠电影中常常可以看到武士们从平地跃上高高的屋顶，但是细心的观众却可以从影片中的周边环境变化发现这只是利用“倒放特技”拍摄的，这是因为我们对许多自然界的不可逆过程非常熟悉，例如：水流只会自发地从高处流向低处、鸟儿向前飞等，粗心的编导往往会在瀑布、溪流旁或树林里拍摄，就会露出马脚。

又如，苏轼在其《行香子•秋兴》一词中写道：“朝来庭下，光阴如箭，似无言，有意伤侬”，流露出无法挽留时光匆匆脚步的淡淡哀伤。此后，“光阴似箭”成为一句流传广泛的俗语，它以形象生动的比喻表达了对时间流逝的心理感受。从现代物理学的角度来说，“光阴似箭”形象生动地比喻时间流逝是不可逆反的过程。当“光阴似箭”和“日月如梭”连用时意思就更加明显。这两个比喻既同义复指，又互成对照。“箭”与“梭”都能飞快地运行，因而都能比喻时光流逝的速度，但“箭”与“梭”在运行的方向性上却刚好相反。“箭”是单向行驶，有去无回，而“梭”是周而复始。

在开展“自主活动（2）”时，要引导学生认识到：在自然情况下“热传递过程具有单向性，热量只能从高温物体传递到低温物体”。电冰箱工作时将冰箱内物体的内能从低温区移到冰箱外的高温区，这一过程不是自发的，它必须通过冰箱压缩机的做功才能实现。

虽然冰箱的工作过程较为复杂，但是我们可以简要地加以说明。冰箱内有一个冷凝器，冰箱外有一个散热器，冷凝器和散热器与压缩机连在一起，内部充有制冷剂。压缩机将降温后的制冷剂送入冷凝器，冰箱内的高温物体向低温的冷凝器传递热量，升温后的制冷剂在压缩机的工作下，以更高的温度进入散热器向温度较低的周边环境传递热量，此后，制冷剂在压缩机的工作下再以较低的温度进入冷凝器，这样周而复始，使冰箱内的温度比冰箱外的温度低。在冰箱制冷的过程中，既有热量从高温向低温传递的自然过程，又有压缩机做功迫使制冷剂发生温度转变的过程，这一过程是以高能量品质的电能转化为低能量品质的内能为代价的。

3．关于能源开发的教学说明

本节通过“凡是能量守恒的过程就一定会发生吗？”“既然能量守恒，为什么还会有能源危机？”等相互关联的问题，引导学生从能的转化的方向性认识开发节能技术和新能源对人类生存的意义。在教学中要从“STS”的角度认识知识的价值，加强情感、态度与价值观的教育。

（四）作业说明

本节共有练习题12道，建议将练习中1～5题作为课堂教学中供学生讨论的素材，6～8题可作为开展研究性学习的素材，安排在本章的整个学习过程中，其余练习题在教师的指导下，在课外完成。

参考答案如下：

A组

1．B

2．D

3．C

4．太阳能、地热能、风能、潮汐能、波浪能 天然气、石油、煤炭

5．1.7×10¹¹J

6．略

7．提示：通过比较两图可知，在1949年时，我国能源消费几乎全部是煤炭，此后能源消费结构逐渐多元化，但除煤炭外的其他能源比例比较小，尤其是天然气、水力和原子能等新能源比例比世界平均水平要小。今后，要在新能源的开发和利用方面加快步伐 8．提示：可以从如何利用物理原理使煤的燃烧更加充分，提高能源利用效率角度进行分析

B组

9．①水轮机 ②发电机 ⑨内能 ④汽轮机（或蒸汽机） ⑤太阳能集热器 ⑥太阳能电池

10．查阅我国海岸线长度为32000 km，则可利用的海洋能约为32000×5kW＝160000kW

11．风能提供功率P风＝mV²/2＝ρSV³/2＝0.5×1.25×π×（2.1/2）²×8³W＝1107.8W

η＝300/1107.8 ×100%＝27.1%

12．（1）如图1所示

（2）时间 集热箱的集热板面积 收集的热量会有一部分散发出去

发布时间：2010/8/29 下午4:06:18  阅读次数：3374