高中物理备课教案模板（通用五篇）

时间：2023-08-27 05:41:57 文/王明刚老师教案学文网www.xuewenya.com

　　高中物理备课教案1

　　教学目标：

　　1、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。了解变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。

　　2、了解电磁场在空间传播形成电磁波。

　　3、了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的贡献。体会两位科学家研究物理问题的思想方法。

　　教学过程：

　　一、伟大的预言

　　说明：法拉第发现电磁感应现象那年，麦克斯韦在苏格兰爱丁堡附近诞生，从小就表现出了惊人的数学和物理天赋，他从小热爱科学，喜欢思考，1854年从剑桥大学毕业后，精心研读了法拉第的著作，法拉第关于“场”和“力线”的思想深深吸引了麦克斯韦，但麦克斯韦也发现了法拉第定性描述的弱点，那就是不能定量的描述电场和磁场的关系。因此，这位初出茅庐的科学家决定用他的数学才能来弥补。1860年初秋，麦克斯韦特意去拜访法拉第，两人虽然在年龄上相差四十岁，在性情、爱好、特长方面也迥然各异，可是对物质世界的看法却产生了共鸣。法拉第鼓励麦克斯韦：“你不应停留在数学解释我的观点”，而应该突破它。

　　说明：麦克斯韦学习了库仑、安培、奥斯特、法拉第、亨利的研究成果，结合了自己的创造性工作，最终建立了经典电磁场理论。

　　说明：法拉第电磁感应定律告诉我们：闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流，我们知道电荷的定向移动形成电流，为什么会产生感应电流呢？一定是有了感应电场，因此，麦克斯韦认为，这个法拉第电磁感应的实质是变化的磁场产生电场，电路中的电荷就在这个电场的作用下做定向移动，产生了感应电流。即使变化的磁场周围没有闭合电路，同样要产生电场。变化的磁场产生电场，这是一个普遍规律

　　说明：自然规律存在着对称性与和谐性，例如有作用力就有反作用力。既然变化的磁场能够产生电场，那么变化的电场能否产生磁场呢？麦克斯韦大胆地假设，变化的电场能够产生磁场。

　　问：什么现象能够说明变化的电场能够产生磁场？（例如通电螺线管中的电流发生变化，那么螺线管内部的磁场要发生变化）

　　说明：根据这两个基本论点，麦克斯韦推断：如果在空间在空间某区域中有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场能够引起变化的磁场，这个变化的磁场又引起新的变化的电场.........这样变化的电场引起变化的磁场，变化的磁场又引起变化的电场，变化的电场和磁场交替产生，由近及远传播就形成了电磁波。

　　二、电磁波

　　问：在机械波的横波中，质点的振动方向和波的传播方向之间有何关系？（两者垂直）

　　说明：根据麦克斯韦的理论，电磁波中的电场强度和磁感应强度互相垂直，而且两者均与电磁波的传播方向垂直，电磁波是横波。

　　问：电磁波以多大的速度传播呢？（以光速C传播）

　　问：在机械波中是位移随时间做周期性变化，在电磁波中是什么随时间做周期性变化呢？（电场强度E和磁感应强度B）

　　三、赫兹的电火花

　　说明：德国科学家赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论

　　板书设计

　　一、伟大的预言

　　1、变化的磁场产生电场

　　变化的电场产生磁场

　　2、变化的电场和磁场交替产生，由近及远传播形成电磁波

　　二、电磁波

　　1、电磁波是横波，E和B互相垂直，而且两者均与电磁波的传播方向垂直÷

　　2、电磁波以光速C传播）

　　3、电磁波中电场强度E和磁感应强度B随时间做周期性变化

　　三、赫兹的电火花

　　赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论

　　高中物理备课教案2

　　【教学目标】

　　（一）知识与技能

　　1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念。

　　2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。

　　3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开。

　　4．知道电荷守恒定律。

　　5．知道什么是元电荷。

　　（二）过程与方法

　　1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷。

　　2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。

　　（三）情感态度与价值观

　　通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质。

　　重点：电荷守恒定律

　　难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。

　　预习导学→引导点拨→突出重点，突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升

　　【自主预习】

　　1．自然界中存在两种电荷，即电荷和电荷．

　　2．原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多，所以整个原子对表现为电中性．

　　3．不同物质的微观结构不同，核外电子的多少和运动情况也不同。在金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。所以金属导电时只有在移动．

　　4．物体的带电方式：

　　（1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带电，获得电子的带电。

　　（2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相的电荷，而另一端带上与带电体相的电荷。

　　5．电荷守恒定律：电荷既不能，也不会，只能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；在转移的过程中，电荷量的总量保持不变。

　　6．电子和质子带有等量的异种电荷，电荷量e＝C。实验指出，所有带电体的电荷量都是电荷量e的。所以，电荷量e称为。电荷量e的数值最早是由美国物理学家测得的。

　　7．下列叙述正确的是（）

　　A．摩擦起电是创造电荷的过程

　　B．带等量异种电荷的两个导体接触后电荷会消失，这种现象叫电荷的湮没

　　C．接触起电是电荷转移的过程

　　D．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电

　　8．关于元电荷的理解，下列说法正确的是（）

　　A．元电荷就是电子B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量

　　C．元电荷就是质子D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍

　　【互动交流】

　　思考问题

　　1、初中学过自然界有几种电荷，两种电荷是怎样定义的？它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么表示？

　　2、电荷的基本性质是什么呢？

　　一．电荷

　　1.电荷的种类：自然界中有种电荷

　　①.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷，叫电荷；

　　②.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷，叫电荷。

　　2.电荷间相互作用的规律：同种电荷相互，异种电荷相互。

　　二．使物体带电的三种方法

　　问题一：

　　思考a：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？物质的微观结构是怎样的？

　　思考b：什么是摩擦起电，为什么摩擦能够使物体带电呢？实质是什么呢？

　　（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释（原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。）

　　（2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．

　　实质：电子的转移．结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．

　　1.摩擦起电

　　产生？结果？

　　实质：摩擦起电实质是电子从一个物体到另一个物体上。得到电子，带；失去电子，带

　　例1．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（）

　　A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了B．毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了

　　C．橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了

　　问题二：

　　思考a：接触带电的实质是什么呢？

　　思考b：两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者所带电量怎样分配呢？

　　电中和现象及电荷均分原理：

　　a.两个带电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫做电中和现象。

　　b.两个相同的带电金属导体接触后，电荷要重新分配，这种现象叫做电荷均分原理。

　　2.接触带电

　　产生？结果？

　　实质：自由电子在的转移。

　　例2.两个完全相同的金属球，一个带+6×10-8C的电量，另一个带－2×10-8C的电量。把两球接触后再分开，两球分别带电多少？

　　问题三：

　　（1）思考a：金属为什么能够成为导体？

　　（2）【演示】

　　思考a：把带正电荷的球C移近导体A，箔片有什么变化，现象说明了什么呢？然后又移走C呢？

　　思考b：如果先把A和B分开，然后移开C，箔片什么变化，这种现象又说明什么呢？

　　思考c：在上一步的基础上，再让A和B接触，又会看到什么现象呢？这个现象说明了什么呢？

　　（3）什么是静电感应和感应起电？感应起电的实质什么呢？

　　3.感应起电

　　⑴静电感应：当一个带电体导体时，可以使导体带电的现象，叫做静电感应。

　　⑵感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。

　　实质：自由电子从物体的一部分转移到另一部分。

　　规律：近端感应种电荷，远端感应种电荷。

　　静电感应的原因？

　　分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷．感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。

　　得出电荷守恒定律．

　　例3.如图所示，将用绝缘支柱支持的不带电金属导体A和B接触，再将带负电的导体C移近导体A，然后把导体A、B分开，再移去C，则()

　　A．导体A带负电，B带正电

　　B．导体A带正电，B带负电

　　C．导体A失去部分负电荷，导体C得到负电荷

　　D．导体A带正电是由于导体B的部分电子转移到A上，故A、B带等量异种电荷

　　小结：使物体带电的方式及本质

　　三．电荷守恒定律

　　1、电荷守恒定律的两种表述：

　　表述一：

　　表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。

　　例4．关于电荷守恒定律，下列叙述正确的是：()

　　A．一个物体所带的电量总是守恒的；

　　B．在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的；

　　C．在一定的条件下，一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失，但是这并不违背电荷守恒定律；

　　D．电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换；

　　四．元电荷

　　阅读课本并回答

　　（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？

　　（2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？

　　（3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？

　　（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？

　　1.电荷量（）：电荷的多少，简称电量。单位：，符号：

　　2.元电荷是一个电子或质子所带的电荷量，它是电荷量的最单位。

　　元电荷的值：e=，最早由美国物理学家测定。

　　注意：所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。

　　3.比荷（荷质比）：带电体的与其的比值。

　　比荷：电子的电荷量e和电子的质量me的比值,为C/㎏

　　例5．关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（）

　　A．物体所带的电荷量可以为任意实数

　　B．物体所带的电荷量应该是某些特定值

　　C．物体带电＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子

　　D．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C

　　例6．5个元电荷的电量是________，16C电量等于________元电荷．

　　五．验电器和静电计

　　1、人们选用什么仪器来判断物体是否带电？它的工作原理是什么？

　　阅读课本了解验电器和静电计的'结构和功能静电计(指针式验电器)

　　2、思考:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象.

　　高中物理备课教案3

　　【学习目标】

　　1、了解欧姆表的原理，学会使用欧姆表。

　　2、了解多用电表的电压、电流、欧姆档是共用一个表头组合在一起的。

　　3、学会用多用电表测电流，电压及电阻。

　　【学习重点】

　　欧姆表的原理和使用

　　【知识要点】

　　一、欧姆表

　　1、欧姆表的原理

　　欧姆表是据闭合电路欧姆定律制成的测量电阻的仪表，可直接读出电阻值，比用伏安法测电阻方便。

　　原理.如图所示：

　　调零时，Ig=Er

　　测量时，I=Er+Rx

　　只要将对应Rx值的电流刻度I改为阻值Rx，即为欧姆表。

　　由于I与R的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的且电阻零刻度在电流满偏处。

　　2、注意：_____笔接欧姆表内部电源负极，而_____笔接内部电源的正极。

　　二、多用电表

　　1、原理：多用电表由一只灵敏的直流电表（表头）与若干元件组成测量电路，每进行一种测量时只使用其中的一部分电路，其他部分不起作用。

　　（1）直流电流档

　　直流电流档的几个档位实际是由同一表头________改装而成的几个量程不同的电流表。

　　（2）直流电压档：

　　直流电压档的几个档位实际是由同一表头_________改装而成的几个量程不同的电压表.

　　（3）欧姆档(欧姆表)

　　2、多用电表的表面结构，多用电表可以用来测电流、电压和电阻，其表面结构如图所示。其表面分为上、下两部分，上半部分为表盘，共有三条刻度线，最上面的刻度线的左端标有“∞”，右端标有“0”，是用于测_______的.中间的刻度线是用于测________和________的，其刻度是分布______的，最下面一条刻度线左侧标有“V”是用于测交流电压的，其刻度是_________的。多用电表表面的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程。将多用电表的选择开关旋转到电流档，多用电表就测量______；当选择开关旋转到其他功能区域时，就可测量电压或电阻。

　　多用电表表面还有一对正、负插孔。红表笔插____插孔，黑表笔插____插孔，插孔上面的旋钮叫____________，用它可进行电阻调零，另外，在表盘和选择开关之间还有一个____________，用它可以进行机械调零，即旋转该调零螺丝，可使指针（在不接入电路中时）指在______端“0”刻线。

　　3、使用步骤及注意事项

　　（1）使用前

　　①__________：调节欧姆表调零螺丝，使指针指向_______端O点；

　　②__________：将选择开关置于欧姆表某一档后，红、黑表笔短接，使指针指向________的零（即右端“0”）。

　　（2）使用中

　　①使待测电阻和外电路_______。

　　②不能用手接触表笔的金属部分。

　　③使指针指在_______附近。

　　④换档时________。

　　(3)使用后：

　　将选择开关置于________档或_______档，并将表笔从插孔拔出，如长期不用应将电池取出。

　　4、回答问题

　　用多用电表测直流电流，直流电压、电阻时，红表笔和黑表笔分别是哪个电势高？

　　【典型例题】

　　例1在使用多用电表的欧姆档测电阻时，应（）

　　A．使用前检查指针是否停在欧姆档刻度线的“∞”处

　　B．每换一次档位，都要进行重新电阻调零

　　C．在测量电阻时，电流从黑表笔流出，经被测电阻到红表笔，再流入多用电表

　　D．测量时若发现表针偏转的角度较小，应该更换倍率较小的档来测量

　　解析若使用前检查指针不停在欧姆档刻度线的“∞”处，则应机械调零，A选项正确；每换一次档位，都要进行重新电阻调零，B选项正确；在测量电阻时，电源是在表内，黑表笔接电源的正极，C选项正确；测量时若发现表针偏转的角度较小，应该更换倍率较大的档来测量，D选项错误。

　　例2如图所示是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池的电动势E=1.5V。改装后，原来电流表3mA刻度处的刻度值定为零位置，则2mA刻度处应标为_______，1mA刻度处应标为_______。

　　解析r=EIg=1.53×10-3Ω=500Ω

　　2mA刻度处应标为R1=EI1–r=1.52×10-3=250Ω

　　1mA刻度处应标为R2=EI2–r=1.51×10-3=1000Ω

　　【达标训练】

　　1、下列说法中正确的是（A）

　　A．欧姆表的每一档的测量范围是0～∞

　　B．用不同档的欧姆表测量同一电阻的阻值时，误差大小是一样的

　　C．用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央时，误越大

　　D．用欧姆表测电阻，选不同量程时，指针越靠近右边误差越小

　　2、有一个多用电表，其欧姆档的四个量程分别为“×1”“×10”“×100”“×1k”，某学生把选择开关旋到“×100”档测量一未知电阻时，发现指针偏转角度很大，为了减少误差，他应该（D）

　　A．换用“×1k”档，不必重新调整调零旋钮

　　B．换用“×10”档，不必重新调整调零旋钮

　　C．换用“×1k”档，必须重新调整调零旋钮

　　D．换用“×10”档，必须重新调整调零旋钮

　　3、如图所示的欧姆表刻度盘中，未使用时指针指A，两表笔短接时指针指B。如果欧姆表的总内阻为24Ω，C是AB的中点，D是AC的中点，则C、D两点的刻度分别为_____Ω、_______Ω。

　　24，724

　　4、使用多用表的欧姆档测导体电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则造成测量值（B）

　　A．比真实值大

　　B．比真实值小

　　C．与真实值相等

　　D．可能比真产值大，也可能小

　　5、如果收音机不能正常工作，需要判断干电池是否已经报废，可取出一节干电池用多用表来测量它的电动势，下列步骤中正确的是……（C）

　　①把多用表的选择开关置于交流500V档置于OFF档

　　②把多用表的红表笔和干电池的负极接触，黑表笔与正极接触

　　③把多用表的红表笔和电池的正极接触，黑表笔与负极接触

　　④在表盘上读出电压值

　　⑤把多用表的选择开关置于直流25V档

　　⑥把多用表的选择开关置于直流5V档

　　A．⑤③④①

　　B．②⑤①④

　　C．⑥③④①

　　D．⑥②④①

　　6、在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线都是好的。为了查出断导线，某学生想先将多用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端，并观察多用表指针的示数，在下列选档中，符合操作规程的是（A）

　　A．直流10V档

　　B．直流0.5A档

　　C．直流2.5V档

　　D．欧姆档

　　7、如图为一多用电表的面板和指针所处位置，当此多用电表的选择旋钮分别置于

　　(1)欧姆“×100”档时，示数为_______Ω.

　　(2)25mA档时，示数为_______mA．

　　(3)5V档时，示数为_______V.

　　2200，12.7，2.75。

　　高中物理备课教案4

　　学习目标:

　　1.理解质点的概念，知道它是一种科学抽象，知道实际物体在什么条件下可看作质点，知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。

　　2.知道参考系的概念和如何选择参考系。

　　学习重点:

　　质点的概念。

　　主要内容:

　　一、机械运动

　　1.定义：物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动，简称运动。

　　2.运动的绝对性和静止的相对性：宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子，都处在永恒的运动之中。运动是绝对的，静止是相对的。

　　二、物体和质点

　　1.定义：用来代替物体的有质量的点。

　　①质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量。

　　②质点没有体积，因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。

　　③质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。

　　2．物体可以看成质点的条件：如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看做一个质点。

　　3．突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法。质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。

　　问题：

　　1．能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？

　　2．研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？

　　3．原子核很小，可以把原子核看作质点吗？

　　【例一】下列情况中的物体，哪些可以看成质点（）

　　A．研究绕地球飞行时的航天飞机。

　　B．研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。

　　C．研究从北京开往上海的一列火车。

　　D．研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。

　　课堂训练：

　　1．下述情况中的物体，可视为质点的是（）

　　A．研究小孩沿滑梯下滑。

　　B．研究地球自转运动的规律。

　　C．研究手榴弹被抛出后的运动轨迹。

　　D．研究人造地球卫星绕地球做圆周运动。

　　2.下列各种情况中，可以所研究对象（加点者）看作质点的是（）

　　A．研究小木块的翻倒过程。

　　B．研究从桥上通过的一列队伍。

　　C．研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱。

　　D．汽车后轮，在研究牵引力来源的时。

　　三、参考系

　　1．定义：宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中，在描述一个物体的运动时，必须选择另外的一个物体作为标准，这个被选来作为标准的物体叫做参考系。一个物体一旦被选做参考系就必须认为它是静止的。

　　2．选择不同的参考系来观察同一个运动，得到的结果会有不同。

　　【例二】人坐在运动的火车中，以窗外树木为参考系，人是_______的。以车厢为参考系，人是__________的。

　　3．参考系的选择：描述一个物体的运动时，参考系可以任意选取，选取参考系时要考虑研究问题的方便，使之对运动的描述尽可能的简单。在不说明参考系的情况下，通常应认为是以地面为参考系的。

　　4．绝对参考系和相对参考系：

　　【例三】对于参考系，下列说法正确的是（）

　　A．参考系必须选择地面。

　　B．研究物体的运动，参考系选择任意物体其运动情况是一样的。

　　C．选择不同的参考系，物体的运动情况可能不同。

　　D．研究物体的运动，必须选定参考系。

　　课堂训练：

　　1．甲物体以乙物体为参考系是静止的，甲物体以丙物体为参考系是运动的，那么，以乙物体为参考系，丙物体是（）

　　A．一定是静止的。

　　B．一定是运动的。

　　C．有可能是静止的或运动的

　　D．无法判断。

　　2．关于机械运动和参照物，以下说法正确的有（）

　　A.研究和描述一个物体的运动时，必须选定参照物。

　　B.由于运动是绝对的，描述运动时，无需选定参照物。

　　C.一定要选固定不动的物体为参照物。

　　D.研究地面上物体的运动时，必须选地球为参照物。

　　高中物理备课教案5

　　知识目标

　　1、了解什么是能源，了解什么是常规能源，了解常规能源的储备与人类需求间的矛盾

　　2、了解常规能源的使用与环境污染的关系。了解哪些能源是清洁能源，哪些能源可再生。

　　能力目标

　　培养学生通过分析日常生活现象提高概括物理规律的能力

　　情感目标

　　通过第二类永动机无法制成的讲解，使学生进一步认识到人类改造自然时必须遵从自然规律，违反自然规律将一事无成

　　通过介绍开发新能源的重要性，激励学生认真学习，提高为人类美好未来努力学习的觉悟

　　新课教学

　　师：在日常生活和各种产业中我们都要消耗能量。另外，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，而产生的能量耗散问题，使得能源问题成为当今世界的一个重要的问题。本节课我们就来学习能源。

　　一、能源：凡是能提供可利用能量的物质和自然过程。

　　１、常规能源：煤、石油、天然气等。常规能源的储藏是有限的。

　　问：常规的能源使用带来了那些负面影响呢？（①温室效应②酸雨③化学烟雾④放射性污染）（1）温室效应：温室效应是由于大气里温室气体（二氧化碳）含量增大而形成的。石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳。

　　（2）酸雨：大气中酸性污染物质，如二氧化硫等物质会使雨水中的酸度升高，形成“酸雨”。煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等物质。

　　（3）光化学烟雾：氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈紫外线照射后产生的二次污染物质。主要成分是臭氧。

　　另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染。

　　常规能源的大量消耗所带来的环境污染即损害人体健康，又影响动植物的生长，破坏经济资源，损坏建筑物及文物古迹，严重时可改变大气的性质，使生态受到破坏。

　　二、开发新能源：绿色能源的开发与利用

　　绿色能源：在释放能量或能量转化过程中对环境不造成污染的能源叫绿色能源。

　　问：可以开发那些清洁相对无污染的能源呢？（①太阳能②风能③生物质能④核能⑤水能）

　　世界上石油储量最大的中东地区一直是发达国家关注的焦点，外交、军事莫不围绕着这片从地表上看毫无魅力的区域打转。世界警察（美国）和他的随从们最愿意去管中东的事情：两次海湾战争、伊拉克战争等等…说明能量消耗巨大的富国们对石油的心痛程度。

　　令以一方面，“替代品”——新能源的研发、形式层出不穷。

　　1、水能：水作为能量的载体，被太阳能驱动地球上三栖（水、陆、空）循环。地表水的流动时，在落差大、流量大的地区，形成可利用的水能资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。

　　2、海洋能：由于地球受月球和太阳引力的周期性不均衡，海水发生非气候性的涨潮和落潮现象，形成潮汐。潮汐蕴含着巨大能量，既可以用来推动机械装置，又可以用来发电。

　　此外，由于海水表层和深层间的存在很大的温差，利用这种温差也可以发电（*因为水的沸点与气压有关，如果建造一个装置，用抽真空的方法使表层的海水在20摄氏度时汽化，并推动汽轮机，再将深层的冷水提上来使蒸汽冷却，如此周而复始，就可以发电了。除这种方法外，还可以用低沸点的流体如丙烷和氨来作为热机的工作介质）。法国已经建成了世界上第一座温差发电站，发电容量为14,000kW。

　　3、风能：利用风的机械能发电，风能是一种重要的自然能源。据有关专家估算，在全球边界层内的总能量为1.3×1015瓦，一年中约为1.4×1016千瓦时电力的能量，相当于目前全世界每年所燃烧能量的3000倍。其中1/10为可取用的极限量。

　　风能的优点是：总能量巨大，利用简单、无污染、可再生。缺点是：能量密度低（当流速同为3米/秒时，风力的能量密度仅为水力的1/1000）、不稳定性大，连续性、可靠性差，时空分布不均匀。

　　4、沼气：利用厌氧微生物在密闭条件下分解（废弃）有机物，产生沼气，沼气具有很高的热值，燃烧后生成二氧化碳和水，不污染空气，不危害农作物和人畜健康。生成沼气的原料本身就是各种废弃物，生产过程可以减少（有机物）垃圾的数量。

　　在农村到处可以看到许多生物质的废弃物，如人畜粪便、秸秆、杂草和不能食用的果蔬，等等。将这些废弃物收集起来，经过细菌发酵可以产生沼气，用沼气做燃料和照明，也可以发电。

　　5、太阳能：太阳能是一种可广泛利用的清洁能源。我们目前的利用方式主要是两种——

　　一是将阳光聚焦，将光能转化为热能（传说阿基米德就曾经利用聚光镜反射阳光，烧毁了来犯的敌舰）。在日照充分的地方，人们在生产和生活中已大量使用太阳灶、干燥器和太阳能热水器（太阳能热水器的构造要简单的多。因为不需要它产生太高的温度。在大多数情况下，可以将太阳能热水器的集热器制成箱式、蛇型管式、直管式、平板式或枕式，通过管道与水源和储水箱相连。太阳能热水器在我国北方比较常见）。

　　二是将太阳能转化为化学能，再用化学能发电。比较常见的光电池是硅电池（它能将13%-20%的日光能转化为电能）。许多电子计算器和其他小型电子仪器现在已经采用太阳能电池供电，人造卫星和宇宙飞船更是主要依靠太阳能电池来提供电力。

　　但是阳光在达到地面以前要经过大气的反射、散射和吸收，能量损失较大，加上阴天、昼夜变化和雨雪等降水过程的影响，目前地面上利用日光发电受到一定限制。

　　无论是生物质能、风能，还是水力、温差和潮汐能，归根结底都是太阳能的转化形式。即使矿物燃料，也是通过生物的化石形式保存下来的亿万年以前的太阳能。

　　6、地热能：用地热采暖、将地热用于农业、水产养殖业、工业生产等，在全世界范围内受到关注。（从直接利用地热的规模来说，最常用的是地热水淋浴，占总利用量的1/3以上，其次是地热水养殖和种植约占20%，地热采暖约占13%，地热能工业利用约占2%）。

　　利用地热能，占地很少，无废渣、粉尘污染，用后的弃（尾）水既可综合利用，又可回注到地下储层，达到增加压力、保护储层、保护地热资源的双重目的。据美国地热资源委员会（GRC）1990年的调查，世界上18个国家有地热发电，总装机容量5827.55兆瓦，装机容量在100兆瓦以上的国家有美国、菲律宾、墨西哥、意大利、新西兰、日本和印尼。我国的地热资源也很丰富，但开发利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省区。除以上利用外，从热水中还可提取盐类、有益化学组分和硫磺等。

　　7、核能：铀在自然界中有三种放射性同位素：U235、U238、U234，在衰变过程中放出热量。在军事上铀主要用来制造核武器和核动力燃料。铀的和平用途十分广泛，其中最主要的是用作核电反应堆的燃料。

　　由于核电具有发电成本低、对环境污染小和安全等优点，世界各国，尤其是工业发达的国家和地区都大力发展核电，估计到2000年核电将达到世界总发电量的25%左右。我国已建成秦山、大亚湾核电站，目前还有多处正在筹建。

　　大自然赐给人类的绿色能源储量丰富，只要我们科学开发，合理利用，必将对人类做出前所未有的贡献。