11.2 能量轉(zhuǎn)化的方向性和效率教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與技能】1通過(guò)能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認(rèn)識(shí)效率2初步了解在現(xiàn)實(shí)生活中能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移有一定的方向性【過(guò)程與方法】1通過(guò)回顧已學(xué)過(guò)的各種能量及能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例，了解生產(chǎn)、生活中各種形式能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程2通過(guò)交流、觀察及課件演示，理解能量轉(zhuǎn)化的效率【情感、態(tài)度與價(jià)值觀】1通過(guò)分析自然界中各種能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程，滲透事物之間相互聯(lián)系的觀點(diǎn)2培養(yǎng)學(xué)生簡(jiǎn)單地進(jìn)行科學(xué)研究的能力重點(diǎn)難點(diǎn)【重點(diǎn)】理解能量轉(zhuǎn)化的方向性并應(yīng)用其解釋實(shí)際問(wèn)題【難點(diǎn)】能量轉(zhuǎn)化中的效率問(wèn)題教學(xué)過(guò)程知識(shí)點(diǎn)一能量轉(zhuǎn)化的方向性【自主學(xué)習(xí)】閱讀課本P4344，完成以下問(wèn)題：1能量轉(zhuǎn)移的過(guò)程中存在一定的方向性.比如，熱量總是自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，或從同一個(gè)物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分，而不能自發(fā)地從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體2能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中也存在一定的方向性.比如：內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)要散失一部分熱量，而這些熱量不可能再收集起來(lái)供內(nèi)燃機(jī)工作【合作探究】演示一交流討論下列情形可行嗎1一杯水靜置一段時(shí)間后，其中的一部分水自行從另一部分水中吸取熱量，沸騰成水蒸氣，另一部分水則內(nèi)能減少，凝結(jié)成冰答：熱傳遞的過(guò)程是有方向性的，這個(gè)過(guò)程可以向一個(gè)方向自發(fā)地進(jìn)行，但是向相反的方向卻不能自發(fā)地進(jìn)行2枯萎的花兒，自發(fā)從空氣中吸取能量和水分，重?zé)ㄇ啻捍穑嚎菸幕▋海膊豢赡茏园l(fā)從空氣中吸取能量和水分3坡底的巨石從周圍環(huán)境中獲取能量，滾向坡頂？答：機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化4汽車從北京開(kāi)到天津，掉轉(zhuǎn)車頭，可以不再消耗新的燃料，從空氣、尾氣中吸取能量，返回北京？答：這是不可能的因?yàn)楸黄渌镔|(zhì)吸收后變?yōu)橹車h(huán)境的內(nèi)能，我們無(wú)法把這些內(nèi)能收集起來(lái)重新利用，這種現(xiàn)象叫作能量的耗散能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過(guò)程的方向性【教師點(diǎn)撥】不只能量，包括氣體的擴(kuò)散、自然現(xiàn)象等都具有方向性【跟進(jìn)訓(xùn)練】因?yàn)槟芰渴鞘睾愕模晕覀儾恍枰?jié)約能源，這種說(shuō)法對(duì)嗎？如果不對(duì)請(qǐng)說(shuō)明原因答：這種說(shuō)法不正確，因?yàn)槟芰哭D(zhuǎn)化具有方向性現(xiàn)實(shí)的宏觀世界中，物體間一旦存在溫差，就會(huì)有熱量的傳遞；摩擦無(wú)處不在，機(jī)械能會(huì)不斷轉(zhuǎn)化為內(nèi)能我們對(duì)能量的利用，無(wú)法避免涉及熱量的生成與轉(zhuǎn)移于是，每一次能量的利用都會(huì)減少這個(gè)世界上可利用、便于利用的能量的總量這就是為什么雖然能量是守恒的，我們?nèi)匀灰?jié)約能源的原因知識(shí)點(diǎn)二能量轉(zhuǎn)化中的效率【自主學(xué)習(xí)】閱讀課本P4445，完成以下問(wèn)題：1有效能量：直接(或間接)轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)為有用的能量2無(wú)效能量：散發(fā)到大氣中被其他物體利用的能量3輸入能量輸出有效能量輸出無(wú)效能量4能量轉(zhuǎn)化效率！#，在任何情況下，能量轉(zhuǎn)化效率都小于1.5提高能量中的轉(zhuǎn)化效率是節(jié)能問(wèn)題的核心，是可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一【合作探究】演示二測(cè)量燒水過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化效率用電水壺?zé)_(kāi)水，測(cè)量消耗的電能、水溫變化、水的質(zhì)量，你能得出燒水過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化效率嗎？答：消耗的電能就是輸入能量，水吸收的能量就是輸出有效能量，可通過(guò)水溫變化和質(zhì)量得出，最后帶入能量轉(zhuǎn)化效率公式即可求出燒水過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化效率【教師點(diǎn)撥】1在所有的能量利用過(guò)程中，能量損耗不可能避免2提高能量利用中的轉(zhuǎn)化效率是節(jié)能問(wèn)題的核心，是可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一【跟進(jìn)訓(xùn)練】1下列說(shuō)法正確的是(C)A能量是守恒的，所以無(wú)須節(jié)約能源B物體的溫度越高，含有的熱量越多C熱量只能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，不能相反D相同質(zhì)量的0 的水比0 的冰內(nèi)能少2下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性的說(shuō)法中，不正確的是(D)A在自然界中不是所有能量都能利用B能量的利用是有條件的，也是有代價(jià)的C不同溫度的物體發(fā)生熱傳遞時(shí)，熱傳遞的方向只能從高溫物體到低溫物體，不會(huì)相反D汽車剎車時(shí)車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這些內(nèi)能可以收集起來(lái)，再作為車行駛的動(dòng)力課堂小結(jié)1能量的轉(zhuǎn)化具有方向性：涉及了熱量，能量的轉(zhuǎn)化(和轉(zhuǎn)移)是有方向的，無(wú)法自發(fā)地沿反方向發(fā)生，除非我們耗費(fèi)額外的能量提供幫助2能量轉(zhuǎn)化中的效率：輸入能量輸出有效能量輸出無(wú)效能量，能量轉(zhuǎn)化效率，即，任何情況下，1