新教材人教版高中物理必修第三冊第十二章電能能量守恒定律-教案教學(xué)設(shè)計

第十二章電能能量守恒定律1.電路中的能量轉(zhuǎn)化 -1-2.閉合電路歐姆定律 -6-3.實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量 -11-4.能源與可持續(xù)發(fā)展 -20-1.電路中的能量轉(zhuǎn)化【教學(xué)目標(biāo)】1．理解電功和電功率的概念，知道電流做功的實質(zhì)．2．理解焦耳定律的概念，會區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路．3．理解電功率和熱功率．4．會從能量轉(zhuǎn)化與守恒角度看電路中的能量轉(zhuǎn)化．【重點難點】1．理解電功和電功率的概念，知道電流做功的實質(zhì)．(重點)2．理解電功和電熱的區(qū)別，會區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路．(難點)3．理解電功率和熱功率．(重點)4．會從能量轉(zhuǎn)化與守恒角度看電路中的能量轉(zhuǎn)化．(難點)【教學(xué)準(zhǔn)備】教學(xué)課件，用電器（帶有銘牌）【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入新課初中我們學(xué)習(xí)了家庭電路有關(guān)的知識，了解了各種用電器在使用的過程中，是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。這個過程是通過電流做功來實現(xiàn)的。那么電流做功的實質(zhì)又是什么呢？二、新課教學(xué)1.電功和電功率我們知道電流是電荷定向移動產(chǎn)生的，那電流在做功的時候，就是靜電力在做功；導(dǎo)體中的恒定電場對自由電荷的靜電力使自由電荷做定向移動，電勢能減少，其他形式的能量增加。電路中電荷沿著一個方向定向移動，他們經(jīng)過這段電路的時間記為t。根據(jù)已學(xué)的知識，在這段時間內(nèi)通過這段電路任意界面的電荷量為如果這段電路兩端電勢差為，靜電力做的功就是單位：國際單位制單位焦耳，符號。電流在一段電路中所做的功與通電時間之比叫作電功率，用表示，由，進(jìn)而得到單位：瓦特，符號。公式表示，電流在一段電路中做功的功率等于這段電路兩端的電壓與電流的乘積。2.焦耳定律根據(jù)能量轉(zhuǎn)化過程中的守恒，電能轉(zhuǎn)化為其它能量的時候，分為兩種電路：純電阻電路和非純電阻電路。純電阻電路：電路中只有電阻元件（電阻、電烙鐵、白熾燈）非純電阻電路：電路中除電阻外，還包括能把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的用電器（電動機(jī)、吹風(fēng)機(jī)）當(dāng)計算非純電阻電路時：當(dāng)計算純電阻電路時：即，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比。由于,所以此時電功率就是電流通過導(dǎo)體發(fā)熱的功率所以，電路中產(chǎn)生的電熱與電阻有關(guān)3.電路中的能量轉(zhuǎn)化同學(xué)們來觀察用電器的銘牌，可以看出來，每個用電器的銘牌上都標(biāo)著用電器的額定功率。若電動機(jī)的消耗的功率為，電動機(jī)對外輸出功率為，另外電動機(jī)在工作時也會有能量損失，對應(yīng)的功率為，他們之間滿足若電機(jī)兩端的電壓為，通過電動機(jī)線圈的電流為，電動機(jī)工作一段時間后，外殼是熱的，說明工作時有電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。若電動機(jī)線圈的電阻為，則綜上，三、課堂小結(jié)這堂課學(xué)習(xí)了有關(guān)電功和電功率的公式，從純電阻電路和非純電阻電路兩個角度分析。【課堂練習(xí)】例1.一電飯煲和一洗衣機(jī)并聯(lián)接在輸出電壓為220V的交流電源上，均正常工作。用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0A，通過洗衣機(jī)電動機(jī)的電流是0.50A，則下列說法正確的是()A.電飯煲的電阻為，洗衣機(jī)電動機(jī)線圈的電阻為B.電飯煲的電功率為1555W，洗衣機(jī)電動機(jī)消耗的電功率為155.5WC.1min內(nèi)，電飯煲消耗的電能為，洗衣機(jī)消耗的電能為D.電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機(jī)發(fā)熱功率的10倍答案：C解析：電飯煲電阻，電功率，每分鐘消耗的電能；洗衣機(jī)電動機(jī)線圈電阻無法確定，也無法確定其發(fā)熱功率，洗衣機(jī)電功率，每分鐘消耗的電能，故選項C正確，ABD錯誤。例2.對電功及焦耳定律公式的理解正確的是()A.焦耳定律適用于一切電路的焦耳熱的求解B.電功公式、焦耳定律公式都適合于任何電路，因此W一定等于QC.非純電阻電路中的電功可能等于焦耳熱D.電功的另一表達(dá)式只適用于純電阻電路答案：AD解析：任何電路的焦耳熱的求解都可用焦耳定律求解，A正確；B選項中的兩個公式均適合于任何電路，但W不一定等于Q，B錯誤；非純電阻電路中的電功一定大于焦耳熱，C錯誤；只適用于純電阻電路，D正確。例3.掃地機(jī)器人是智能家用電器的一種，它利用自身攜帶的小型吸塵部件進(jìn)行吸塵清掃，如圖為某掃地機(jī)器人，已知其電池容量，額定工作電壓，額定功率，則下列說法正確的是()A．掃地機(jī)器人的電阻是B．掃地機(jī)器人正常工作時的電流是C．題中“”是能量的單位D．掃地機(jī)器人充滿電后一次工作時間約為答案：B解析：A.掃地機(jī)器人是非純電阻用電器，歐姆定律不適用，無法計算掃地機(jī)器人的電阻，故A錯誤；B.由可得,掃地機(jī)器人正常工作時的電流：，故B正確；C.是電流的單位，h是時間的單位，由可知，“”是電荷量的單位，故C錯誤；D.由可得,掃地機(jī)器人充滿電后一次工作時間：，故D錯誤。例4.一個直流電動機(jī)所加電壓為U，電流為I，線圈內(nèi)阻為R，當(dāng)它工作時，下述說法中錯誤的是（）A．電動機(jī)的輸入功率為IUB．電動機(jī)的發(fā)熱功率為C．電動機(jī)的輸出功率為D．電動機(jī)的功率可寫作答案：D解析：A、電動機(jī)的總功率為P=UI，故A正確；B、電動機(jī)的發(fā)熱功率，根據(jù)焦耳定律：．故B正確．C、電動機(jī)的輸出功率為：．故C正確．D、因為，即，歐姆定律不適用．故,故D錯誤【板書設(shè)計】第1節(jié)電路中的能量轉(zhuǎn)化電功：電功率：電熱：非純電阻電路時：純電阻電路時：熱功率：在非純電阻電路中：、、2.閉合電路歐姆定律【教學(xué)目標(biāo)】1．會從能的守恒和轉(zhuǎn)化定律推導(dǎo)出閉合電路的歐姆定律．2．理解內(nèi)、外電壓，理解閉合電路的歐姆定律．3．會用閉合電路歐姆定律分析路端電壓與負(fù)載的關(guān)系，會進(jìn)行相關(guān)的電路分析和計算.【重點難點】1．會從能的守恒和轉(zhuǎn)化定律推導(dǎo)出閉合電路的歐姆定律．（難點）2．理解內(nèi)、外電壓，理解閉合電路的歐姆定律．（難點）3．會用閉合電路歐姆定律分析路端電壓與負(fù)載的關(guān)系，會進(jìn)行相關(guān)的電路分析和計算.（重點）【教學(xué)準(zhǔn)備】教學(xué)課件，電池、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線。【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入新課演示實驗1：多個小燈泡并聯(lián)在兩節(jié)舊干電池上，閉合開關(guān)后，一段時間后，燈泡和干電池都會發(fā)熱。演示實驗2：一個小燈泡串聯(lián)在兩節(jié)干電池上，另外四個小燈泡并聯(lián)在兩節(jié)干電池上，觀察兩組小燈泡的亮度。想一想，實驗1中為什么干電池也會發(fā)熱？實驗2中為什么一個小燈泡要比四個小燈泡明顯亮？二、新課教學(xué)如下圖，導(dǎo)線、電源和用電器連成的電路叫作閉合電路，分為內(nèi)電路和外電路。1.外電路定義：用電器、導(dǎo)線組成外電路，也就是電源之外的電路部分。電流方向：在外電路中，電流的方向為從電源的正極流向負(fù)極，沿電流方向電勢降低2.內(nèi)電路定義：電源內(nèi)部的電路。電流方向：在內(nèi)電路中，電流的方向為從電源的負(fù)極流向正極，沿電流方向電勢升高。3.電動式①在電源內(nèi)部，存在著由正極指向負(fù)極的電場。在這個電場中，靜電力阻礙正電荷向正極移動。因此，在電源內(nèi)部要使正電荷向正極移動，就一定要有一種與靜電力方向相反的力作用于電荷才行。我們把這種力叫作非靜電力。也就是說，電源把正電荷從負(fù)極搬運到正極的過程中，這種非靜電力在做功，使電荷的電勢能增加。從能量轉(zhuǎn)化的角度看，電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。②我們用非靜電力所做的功與所移動的電荷量之比來表示電源的這種特性，叫作電動勢。電動勢在數(shù)值上等于非靜電力吧1C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移送到正極所做的功。如果移動電荷量q時非靜電力所做的功為W，那么，電動勢E表示為電動勢由電源中非靜電力的特性決定，跟外電路無關(guān)。4.閉合電路歐姆定律及其能量分析在初中我們所學(xué)到的部分電路歐姆定律為通過剛才的實驗，我們發(fā)現(xiàn)電路在通電一段時間后，電源也會發(fā)熱。根據(jù)上一節(jié)課學(xué)到的焦耳定律，我們不難推測出，電源內(nèi)部也是有電阻的。既然電源也有電阻，電源的內(nèi)阻用r表示，那么一定也適用于部分電路歐姆定律，即對于電源來說，因非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化的數(shù)值與非靜電力做的功相等。時間t內(nèi)電源輸出的電能為如果從能量守恒的角度來看，將外電路電阻和內(nèi)阻帶入上式有：，進(jìn)而：根據(jù)焦耳定律我們又可以得出，進(jìn)而：整理得：上式表示：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。這個結(jié)論叫作閉合電路的歐姆定律。5.路端電壓與負(fù)載的關(guān)系我們常常把外電路中的用電器叫作負(fù)載，把外電路的電勢降落叫作路端電壓。負(fù)載變化時，電路中的電流就會變化，路端電壓也隨之變化。上述我們提到，在電路實驗中，我們用電壓表能夠直接測量的就是路段電壓，電流表測量的就是電路中的干路電流，所以閉合電路歐姆定律可以表示為前面我們做的第二個實驗中，一個小燈泡與四個小燈泡并聯(lián)相比，在相同電源的情況下，一個小燈泡要更亮些。這是因為，當(dāng)四個小燈泡并聯(lián)時，外電阻，，根據(jù)可知，減小，電路中增大，，增大，電源電動勢不變，則減小，所以在實驗2中，并聯(lián)的四個小燈泡亮度更低。當(dāng)外電路斷開時，電流為0，也就為0，由可知，。短路時的路端電壓等于電源電動勢。我們常根據(jù)這個道理測量電源的電動勢。當(dāng)電源兩端短路時，外電阻，由可知此時為了保證電源的高效輸出，一般電源的內(nèi)阻都比較小，通過上式可知在短路的時候，電流會比較大。電流過大，溫度過高就會產(chǎn)生危險。三、課堂小結(jié)這一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電路分為內(nèi)外電路，通過部分電路歐姆定律探究出閉合電路歐姆定律以及表達(dá)式。更深刻的探究了短路與斷路?！菊n堂練習(xí)】1.某同學(xué)利用如圖所示的電路來探究閉合電路中總電流與電源電動勢的關(guān)系，其中定值電阻，電源的內(nèi)阻為。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接1時電流表的示數(shù)為，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接2時，電流表的示數(shù)為()A.0.24A B.0.2A C.0.18A D.0.3A答案：A解析：根據(jù)閉合電路的歐姆定律得，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接1時，，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接2時，，由以上兩式解得。故選A。2.如圖所示，當(dāng)可變電阻時，理想電壓表的示數(shù)，已知電源的電動勢，則()A.此時理想電流表的示數(shù)是2A B.此時理想電流表的示數(shù)是3AC.電源的內(nèi)阻是 D.電源的內(nèi)阻是答案：AC解析：題圖所示電壓表測量的是路端電壓，電流表測的是通過可變電阻R的電流，由部分電路歐姆定律有，得，再由閉合電路歐姆定律有，將、、代入可得，故選項AC正確，選項BD錯誤。3.某電池板開路電壓是，短路電流為，若將該電池板與阻值為的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是()A． B． C． D．答案：D解析：電源沒有接入外電路時，路端電壓值等于電動勢，則知電池板的電動勢為：由閉合電路歐姆定律得短路電流：則電源內(nèi)阻：該電源與20Ω的電阻連成閉合電路時，電路中電流：故路端電壓：；故選：D.【板書設(shè)計】第2節(jié)閉合電路的歐姆定律1.外電路，2.內(nèi)電路，3.電動式4.閉合電路歐姆定律及其能量分析，5.路端電壓與負(fù)載的關(guān)系短路斷路3.實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量【教學(xué)目標(biāo)】1.會測量電源的電動勢和內(nèi)阻。2.能夠根據(jù)數(shù)據(jù)繪制數(shù)據(jù)圖像。3.能夠應(yīng)用圖像法計算電動勢和內(nèi)阻?！局攸c難點】1.會測量電源的電動勢和內(nèi)阻。（重點）2.能夠應(yīng)用圖像法計算電動勢和內(nèi)阻。（難點）3.熟記伏安法，理解安阻法、伏阻法。（重點）【教學(xué)準(zhǔn)備】多媒體課件【教學(xué)過程】一、實驗思路我們要如何測量電動勢和內(nèi)阻呢？根據(jù)上節(jié)課學(xué)習(xí)的閉合電路歐姆定律的知識。我們知道在計算外電路電壓時，要用到公式：。這個公式中的和分別是電源電動勢和內(nèi)阻。那么我們就可以通過測量路端電壓和干路電流來計算電動勢和內(nèi)阻。1.伏安法測電動勢E和內(nèi)電阻r如下圖所示，通過測量電流和電壓，應(yīng)用，就能測定電動勢E和內(nèi)電阻r。2.采用安阻法測量電動勢E和內(nèi)電阻r如下圖所示，通過測量電流、讀取滑動變阻器電阻，應(yīng)用，將其中的路端電壓用代替，變?yōu)榫湍軠y定電動勢E和內(nèi)電阻r。3.采用伏阻法測量電動勢E和內(nèi)電阻r如下圖所示，通過測量路端電壓、讀取滑動變阻器電阻，應(yīng)用，將其中的干路電流用代替，變?yōu)榫湍軠y定電動勢E和內(nèi)電阻r。二、物理量的測量以伏安法為例，在實驗電路連接好后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，得到多組電壓、電流的數(shù)據(jù)。我們應(yīng)用2組數(shù)據(jù)和就可以得到實驗結(jié)果。但是這兩組數(shù)據(jù)不能具有代表性，所以在測量數(shù)據(jù)時，我們可以多次測量數(shù)據(jù)，多次計算取平均值。三、數(shù)據(jù)分析1.伏安法測電動勢E和內(nèi)電阻r①計算法：將化簡成，使成為自變量，成為因變量把數(shù)值帶入，得到通過化簡得到：.將得到的多組數(shù)據(jù)兩兩分組進(jìn)行上述計算后，得到多組E、r數(shù)據(jù)，最后把得到的多組E、r取平均值，得到最終結(jié)果。②圖像法：根據(jù)測得多組數(shù)據(jù)，把得到的電流、電壓數(shù)值繪制直線圖。如上圖，繪制完圖像后，把得到的數(shù)據(jù)以點的形式繪入表中。然后再畫一條直線，使盡可能多的點在直線上，或使所有點都在直線附近。向兩坐標(biāo)軸用虛線延長直線，這時，計算直線的縱截距和斜率。根據(jù)可知，縱截距代表電動勢E，斜率代表內(nèi)電阻r。2.采用安阻法測量電動勢E和內(nèi)電阻r將化簡成，使成為自變量，成為因變量。這時我們發(fā)現(xiàn)，如果還是按照伏安法那樣去聯(lián)立計算，計算量就會非常大。這時我們可以選擇直接用圖像法去計算。數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后，用同樣的方法繪制直線圖，會得到類似下圖的數(shù)據(jù)。這時，計算直線的縱截距和斜率。根據(jù)可知，縱截距代表內(nèi)電阻r，斜率代表電動勢E。3.采用伏阻法測量電動勢E和內(nèi)電阻r將化簡成，使成為自變量，成為因變量。數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后，用同樣的方法繪制直線圖，會得到類似下圖的數(shù)據(jù)。這時，計算直線的縱截距和斜率。根據(jù)可知，縱截距代表，斜率代表。四、課堂小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了如何測量電源的內(nèi)阻和電動勢，并用三個方法進(jìn)行了計算。【課堂練習(xí)】1.某學(xué)習(xí)小組欲利用圖甲電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻。提供的實驗器材如下。A.電池(電動勢E，內(nèi)阻約為)B.電壓表V(量程,內(nèi)阻約為)C.電流表(量程,內(nèi)阻為)D.電流表(量程,內(nèi)阻為)E.電阻箱,阻值最小改變量為)請回答下列問題。(1)電流表應(yīng)選用_______。(填寫器材前面的字母序號)(2)請根據(jù)圖甲用筆畫線代替導(dǎo)線,正確連接閣乙中的器材。(3)主要實驗步驟如下:①開關(guān)S斷開,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值至合適位置;②多次改變電阻箱的阻值,獲得多組數(shù)據(jù),電壓表的示數(shù)為U,對應(yīng)的電流表的示數(shù)為I、電阻箱阻值為R。(4)張明同學(xué)根據(jù)電阻箱的阻值和電流表的示數(shù)作出如圖丙所示的圖線,縱截距為,斜率為，則張明|測得的電池的電動勢和內(nèi)阻分別為________、____________。李華同學(xué)根據(jù)電壓表的示數(shù)和電流表的示數(shù)作出如圖丁所示的圖線,縱截距為,,斜率的絕對值為,,則李華測得電池的電動勢和內(nèi)阻分別為___________、_____________。(電流表的內(nèi)阻用表示。)|(5)從系統(tǒng)誤差角度分析,______________同學(xué)測得的電池的電動勢和內(nèi)阻均為準(zhǔn)確值。2.隨著全世界開始倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電動自行車產(chǎn)品已越來越受到大家的青睞,某同學(xué)為了測定某電動車電池的電動勢和內(nèi)電阻,設(shè)計了如圖所示電路,提供的實驗器材有:(A)電動車電池一組,電動勢約為12,內(nèi)阻未知

(B)直流電流表量程300mA,內(nèi)阻很小

(C)電阻箱R,阻值范圍為0~999.9Ω

(D)定值電阻,阻值為10Ω

(E)導(dǎo)線和開關(guān)

(1)當(dāng)他閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn),無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器,電流表都沒有示數(shù),反復(fù)檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接完好,估計是某一元件損壞,因此他拿來多用電表檢查故障,他的操作如下:①斷開電源開關(guān)S,②將多用表選擇開關(guān)置于×1Ω檔,調(diào)零后,紅黑表筆分別接兩端,讀數(shù)為10Ω,③將多用表選擇開關(guān)置于×10Ω檔,調(diào)零后,將紅黑表筆分別接電阻箱兩端,發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖所示,則所測阻值為________Ω,然后又用多用電表分別對電源和開關(guān)進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)電源和開關(guān)均完好.由以上操作可知,發(fā)生故障的元件是__________.(2)在更換規(guī)格相同的元件后重新連接好電路.

(3)改變電阻箱的阻值R,分別測出阻值為的定值電阻的電流I,下列三組關(guān)于R的取值方案中,比較合理的方案是________(選填方案編號1、2或3).方案編號電阻箱的阻值1300.0250.0200.0150.0100.02100.085.070.055.040.0340.030.025.020.015.0(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點,繪出的圖象是一條直線.若直線的斜率為k,在坐標(biāo)軸上的截距為b,則該電源的電動勢_____________,內(nèi)阻________(用和表示).3.某同學(xué)利用如圖甲所示的電路測量電源的電動勢E和內(nèi)阻r，所用的實驗器材有：一個電壓表V、一個電阻箱R、一個的定值電阻，一個開關(guān)和導(dǎo)線若干。（1）根據(jù)電路圖，在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線，將實物圖連成完整電路；（2）該同學(xué)為了用作圖法來確定電源的電動勢和內(nèi)阻，以為縱軸、為橫軸作出的圖像如圖丙所示，則該圖像的函數(shù)表達(dá)式為：________________。（用含有的函數(shù)表達(dá)式表示）（3）由圖像可求得，該電源的電動勢__________V，內(nèi)阻________Ω。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）答案1.答案：（1）D；（2）如圖所示；（3），，，；（5）李華解析：(1)最小電流約為，最大電流約為.電流表應(yīng)選用量程的電流表，即選D。(4)根據(jù)閉合電路歐姆定律，對小明的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理有,變形得，則解得，對小華的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理有,變形得，則,得。(5)張明列出的方程.在原理上是不完善的，若考慮到電壓表的分流，則，變形得,與比較得,即,測量值均偏大。李華列出的方程，在原理上是完善的，則李華測得的電動勢和內(nèi)阻是準(zhǔn)確的。2.答案：(1)70,電流表; (3)2 (4),解析：(1)歐姆表表盤讀數(shù)為“7Ω”,倍率為“×10”,故為70Ω;故障檢測時,除電流表其余部分均沒有問題,故問題只能出在電流表處。(3)為減小電流表的讀數(shù)誤差,電流表指針偏轉(zhuǎn)角度應(yīng)該盡量大于三分之一,即電流范圍為,根據(jù)歐姆定律,總電阻,減去定值電阻10Ω,即電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)阻加上電阻箱電阻應(yīng)該大于等于30Ω且小于等于110Ω,故應(yīng)該選方案2。(4)根據(jù)閉合電路歐姆定律,有,則,解得,。3.答案：（1）如圖所示（2）（3）2.9；2.5解析：（1）根據(jù)電路圖將實物圖連接，如圖所示，注意不要交叉；（2）由閉合電路歐姆定律可知，變形可得，故表達(dá)式為；（3）由數(shù)學(xué)知識可知，圖像與縱坐標(biāo)軸的交點的縱坐標(biāo)為電源電動勢的倒數(shù)，由題圖可知，圖像與縱坐標(biāo)軸的交點的縱坐標(biāo)為，解得，圖像的斜率為，解得?！景鍟O(shè)計】第3節(jié)實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量1.實驗?zāi)康模簻y量電源電動勢和內(nèi)阻2.實驗原理：（1）伏安法：原理，電路圖如下。（2）安阻法：原理，電路圖如下。（3）伏阻法：原理，電路圖如下。3.實驗器材：電源，導(dǎo)線，電流表，電壓表，滑動變阻器。4.測量數(shù)據(jù)：調(diào)節(jié)滑動變阻器，得到多組電壓、電流數(shù)據(jù)5.數(shù)據(jù)處理（1）計算法（2）圖像法4.能源與可持續(xù)發(fā)展【教學(xué)目標(biāo)】1.知道不同形式的能量轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換的過程中能量總量保持不變。2.了解利用各種能量的方式，了解核裂變、核聚變。3.了解可再生能源和不可再生能源，認(rèn)識能源過度開發(fā)的影響?！局攸c難點】重點1.認(rèn)識到自然界中能量轉(zhuǎn)化具有方向性。2.增強自身環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展意識?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教學(xué)課件【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入新課我們知道，內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化成電能，電能可以轉(zhuǎn)化成光能、內(nèi)能或機(jī)械能既然能量是守恒的，不會憑空消失，為什么我們還要節(jié)約能源呢？我們要如何節(jié)約能源呢？現(xiàn)在的能源主要有哪些？二、新課教學(xué)機(jī)械能守恒定律告訴我們，做機(jī)械運動的物體具有動能和勢能，相互之間可以轉(zhuǎn)化；在電路中，電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，負(fù)載又將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、光能和機(jī)械能能量既不會憑空產(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)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。這個規(guī)律叫作能量守恒定律。（一）能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性1.電熱鍋里煮雞蛋，水沸騰著，鍋里的水和雞蛋一起翻滾著，鍋蓋邊緣蒸汽從縫隙鉆出，這里面能量是怎么轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的？【教師活動】提問：把剛煮熟的雞蛋拿出來放到冷水中，過一會兒后，雞蛋和水的溫度會怎么變化？【學(xué)生活動】回答：雞蛋的溫度會降低，水的溫度升高?！窘處熁顒印刻釂枺哼^一段時間水和雞蛋的溫度會相同，試問是否可能水的溫度自發(fā)降低，雞蛋的溫度重新上升？【學(xué)生活動】回答：不會發(fā)生。水的溫度可以自發(fā)降低，但是雞蛋的溫度不能自發(fā)升高?！窘處熁顒印靠偨Y(jié)：由此可見，與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程是不可逆的。2.查閱資料，閱讀教材。既然能量是守恒的，不會憑空消失，那我們還需要節(jié)約資源嗎？（1）能量是具有消散現(xiàn)象的。（2）在利用能量的過程中，能量的總量沒變，但是利用品質(zhì)卻降低了。（3）能量的轉(zhuǎn)化具有方向性。（4）有些能源在短時間內(nèi)無法再生，比如煤炭、石油、天然氣等，是不可再生資源?？稍偕茉粗饕淠竞推渌参铩⑺?、太陽能、風(fēng)能等。（二）能源的分類與應(yīng)用1.查閱資料，閱讀課本，說一說我國在新能源利用方面有哪些成就？太陽能發(fā)電，太陽能的利用對環(huán)境的影響很小。利用太陽能最有前途的領(lǐng)域是，通過太陽電池將太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能。目前我國是最大的光伏產(chǎn)品制造國。2015年年底，我國太陽能光伏發(fā)電累計并網(wǎng)容量達(dá)到4.158×107kW。水力發(fā)電，水能是可再生能源，水電站是利用水能的重要形式。水電對環(huán)境的影響比火電小，發(fā)電成本低。到2015年中國水電裝機(jī)總量居世界第一。風(fēng)能發(fā)電，為了增加風(fēng)力發(fā)電的功率，通常把很多風(fēng)車建在一起，成為“風(fēng)車田”。我國風(fēng)力資源豐富，尤其是西北、華北、華東、西南地區(qū)。隨著新