教學(xué)目標(biāo)：
了解利用水能、風(fēng)能、太陽能和核能的方式，培養(yǎng)科學(xué)探究精神，形成物理觀念；
初步了解核裂變與核聚變，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感；
通過討論能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，體會能量的復(fù)雜性；
理解能量守恒定律及其重要意義，形成物理觀念，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)重點：
利用水能、風(fēng)能、太陽能和核能的方式；
能量守恒定律。
教學(xué)難點：
能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移
教學(xué)方法：
創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)置問題引導(dǎo)，開展自主學(xué)習(xí)，講授。
課時安排：1課時
新課教學(xué)：
水能：水能是一種能源，是指水體的動能、勢能和壓力能等能量資源。
情境：三峽水電站大壩工程包括主體建筑物及導(dǎo)流工程兩部分，壩軸線全長約2309米，壩頂高程185米，蓄水高175米，通過引水管道將高位的水引導(dǎo)到低位置的水輪機。
【思考問題】（1）請分析水力發(fā)電過程的能量轉(zhuǎn)化情況是怎樣的？
水力發(fā)電有什么特點？
三峽水電站帶來了哪些效益？
例題1：水能是可再生能源，可為人類提供清潔的能源。如果一水利發(fā)電站水的平均流量為（m3/s），落差為，發(fā)電效率為，則全年發(fā)電量是多少千瓦時？
風(fēng)能：因空氣流動而提供給人類的一種可利用的能量。
【觀察與思考】如圖所示示風(fēng)力發(fā)電原理示意圖，請簡述風(fēng)力發(fā)電的工作原理。
例題2：風(fēng)力發(fā)電機是將風(fēng)能（氣流的動能）轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其主要部件包括風(fēng)輪機葉片、齒輪箱、發(fā)電機等，如圖所示。
風(fēng)輪機葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機可接收風(fēng)能的面積，設(shè)空氣密度為，氣流速度為，風(fēng)輪機葉片長度為，求單位時間內(nèi)流向風(fēng)輪機的最大風(fēng)能。
在風(fēng)速和葉片數(shù)確定的情況下，要提高風(fēng)輪機單位時間接收的風(fēng)能，可采取哪些措施？
三、太陽能
【思考問題】你知道現(xiàn)在利用太陽能主要有哪些方式嗎？
【觀察與思考】如圖所示是太陽能熱水器原理示意圖，請簡述太陽能熱水器的工作原理。
例題3：如圖所是架在屋頂?shù)奶柲軣崴?。已知單位時間內(nèi)太陽垂直射到地面附近單位面積的能量為 7×103J/（m2·s）。一臺熱水器的聚熱面積為2 m2 ，若每天相當(dāng)于太陽直射熱水器4 h，太陽能的 20%可轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，那么這個熱水器一天內(nèi)最多能利用的太陽能為多少？
四、核能（或稱原子能）：一種儲存在原子核內(nèi)部的能量。
1、核裂變：由較重的原子核（主要是指鈾核或钚核）分裂成兩個或多個質(zhì)量較輕的原子核的反應(yīng)。
2、核聚變：有兩個質(zhì)量較輕的原子核（如氘或氚）在一定條件下聚合成一個較重的原子核的反應(yīng)。
能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移
【討論與交流】如圖所示是太陽能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程示意圖。圖中存在著哪些形式的能量？簡要寫出太陽能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程。
能量守恒定律的內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體；在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中其總量不變。
能量轉(zhuǎn)化（轉(zhuǎn)移）的方向性：在自然界的一切自發(fā)過程中，能量的轉(zhuǎn)化（轉(zhuǎn)移）都是方向性的，但都不違反能量守恒定律。
【討論與交流】（1）請列舉生產(chǎn)生活中的能源，并對能源進行分類。
（2）能源開發(fā)利用對環(huán)境有哪些影響？
列舉生產(chǎn)生活中造成環(huán)境污染的例子，思考如何減少污染。
課堂小結(jié)：
能用能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的知識解釋自然現(xiàn)象；
知道保護環(huán)境、節(jié)約能源、促進可持續(xù)發(fā)展的重要意義。
布置作業(yè)：
完成練習(xí)冊

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高中物理粵教版 (2019)必修 第三冊電子課本

第二節(jié) 能源的利用方式

版本： 粵教版 (2019)

年級： 必修 第三冊

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