第一篇：能源的開發和利用 核電站-初中物理教案學案

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核電站教案示例

（一）教學目的

1．常識性了解核能發電的大致情況．

2．介紹我國核能發電的發展遠景，激發學生的學習熱情．

（二）教具

核電站的原理掛圖或錄像．

（三）教學過程

1．引入新課

教師：通過前面的教學，我們知道重核裂變時可釋放出巨大的核能，而且我們已經掌握了控制裂變鏈式反應速度的方法．利用核能發電的電站叫做核電站．目前已建成的核電站都是利用重核裂變的鏈式反應釋放的能量來發電的．通過今天的學習，我們可以了解核電站的大致情況．

2．進行新課

板書：＜第四節 核電站＞

(1)核電站的工作原理

教師結合課本圖14—10或掛圖講解：

核電站的核心是核反應堆，世界上第一座鈾核鏈式反應堆是在物理學家費米領導下于1942年12月在美國芝加哥大學體育場建成的．目前常用的反應堆的結構原理如課本上圖14—10所示．它以鈾235為核燃料，為了有效地利用反應堆中釋放的核能，設計建造了兩個循環回路．

①第一回路

在第一回路中，先用泵把水或其他液體壓入核反應堆，在那里獲得鈾核裂變釋放的核能，被加熱，然后進入熱交換器，在那里把熱量傳遞給第二回路中的水，再被泵壓回反應堆重新被加熱．

②第二回路

在熱交換器內，第二回路中的水被加熱成高溫高壓蒸汽后，進入汽輪發電機推動汽輪機做功，把內能轉化成電能．做功后的蒸汽溫度和壓強都降低了，它將進入冷凝器冷卻成水，再由泵壓回熱交換器重新加熱成高溫高壓蒸汽．

③汽輪機帶動發電機發電

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通過兩個回路的不斷循環，把核反應堆中鈾核裂變釋放的核能，源源不斷地轉化成第二回路中水的內能，去推動汽輪發電機發電，轉化成我們所需要的電能．這就是核電站的工作原理．

板書：＜核電站的工作原理

第一回路——核能→內能

熱交換器：把第一回路中的內能轉換成第二回路中的內能

第二回路——內能→電能（推動發電機發電＞

(2)核電站的特點

①消耗的“燃料”少

核電站只需消耗很少的核燃料，就能產生大量的電能．例如一座100萬千瓦的火力發電廠每年要耗煤三、四百萬噸，而相同功率的核電站每年只需核燃料三、四十噸，這就大大減少了燃料的運輸．

②成本低

雖然鈾燃料的開發和提煉比煤要復雜得多，但是最后核算下來的成本仍然要比火力發電站低20%以上．所以世界上很多國家都在大力發展核電站．到1989年，全世界運行中的核電站已有434座，總裝機容量約32000萬千瓦，發電量占全世界總發電量的17%，預計到本世紀末，核能發電將達到世界總發電量的30%以上，核能將成為21世紀的主要能源之一．

(3)我們的努力目標

我國雖然有豐富的煤炭、水力和石油資源，由于我國人口眾多，人均擁有量并不高，而且資源分布很不均勻：水力資源的70%以上分布在西南地區；煤炭已探明的儲量有80%都分布在北方，而江南8省只占2%；江南8省，再加上山東、河北、遼寧、吉林及河南共13個省的能源蘊藏量只占全國的13%，而人口卻占全國的63%，能量消耗約占全國的65%．這種能源儲藏和消耗上的不平衡，迫使北煤南運和西電東送，要用來運送煤炭．所以在交通緊張的華東、華南和東北地區發展核電站是迫切需要的．

我國第一座實驗性反應堆是在1954年6月建成投入運行的，我國自行設計研制、建造的秦山核電站已經運行發電了；廣東大亞灣電站第一期工程也已建成，并運行發電了，全部建成后年發電量可達100億度．同學們都是21世紀的建設人才，希望在你們身上，同學們好好努力吧．

因為鈾核裂變有放射性污染，因而建設核電站時必須采用可靠的防護措施，防止放射性物質泄漏，避免造成放射性污染，以保證核電站的安全

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運行．我國對核電站的安全非常重視，有專門負責安全監督的核安全局，保證核能的安全應用．

3．總結（略）

4．布置作業

閱讀課本：了解核電站的工作原理和特點．

（陳海鴻、李瑞海，人教版教材）

第二篇：內能.熱能的利用-初中物理教案學案

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內能的利用教案示例之一

（一）教學目的1．知道利用內能的兩種重要方式：加熱和做功。

2．知道熱機中能的轉化。

（二）教具

鐵架臺，試管，試管夾，試管塞，水等。

（三）教學過程

1．復習

什么是內能？如何才能改變物體的內能？（答略）

敘述能量守恒定律（略）。

2．引入新課

由能量守恒定律可以看出，轉移、轉化是能量運動的普遍形式。人類在利用能量方面所從事的主要工作正是廣泛地尋找其來源，有效地控制其去處，以達到駕馭它，利用它，讓它為人類造福的目的。

那么人們是如何利用內能的呢？這一節我們就來討論這個問題。

3．進行新課

板書：（第二節 內能的利用）

(1)利用內能來加熱

教師：任何物體都具有內能，內能的利用也是隨處可見的。我們天天吃飯，那么生米是如何變成熟飯的？

學生：是通過加熱，利用燃料燃燒放出的內能使米變熟。

教師：類似的例子還有哪些？

學生：冬季取暖利用了內能。

學生：熱水袋暖胃利用了內能。

（教師還可補充一些加熱的例子，如工廠的熱處理、吹制玻璃工藝品等）

教師：上面的例子有一個共同特點，都是直接利用內能轉移來加熱物體的，這是利用內能的一種方式。

板書：

一、直接加熱物體

教師：用內能直接加熱物體，可以有多種方法。目前人們最普遍運用的還是用火直接加熱。火，是人類文明的象征，它促進了社會的進步，也為人民群眾的生活提供了方便。同時我們也應看到，煙囪林立，家家生火，也有它不利的一面。

首先是能源浪費大。早在100多年前，門捷列夫就曾說過：“燒煤等于燒盧布”。因為煤、石油、天然氣等本身都是寶貴的化工原料，其產品遍及醫藥、化工、紡織、交通運輸等各個領域，將它們付之一炬，就失去了自然資源綜合利用的機會。再加上直接燃燒效率較低，勢必造成很大的浪費。

其次是對環境的污染。燃燒后的廢渣、廢氣中含有大量有害物質，這就造成了對大氣、環境的污染。

為了趨弊興利，人們做出了種種努力。例如在冬季取暖問題上，把各家生火取暖改為分片供熱（暖氣）。用效率高的鍋爐替代簡易爐灶。有些地區還采用了大型工業鍋爐的余熱實行集中供熱的方式。在家庭用火上，推廣了以（煤）氣代煤，從而提高了內能的利用率，降低了能耗，同時也保護了環境。

(2)利用內能來做功

當然，節能降耗還有很多途徑，如改燒煤為用電就是其中之一。教師：提到用電，同學們知道電是怎么生產出來的嗎？

學生：是發電機發出來的。

教師：不錯，是發電機發出來的。那么發電機利用的又是什么能量？為了說明這個問題，我們來看一個實驗。

演示：書中圖3—5所示的實驗。

教師：誰來說一下該實驗中能量的轉化過程？

學生：燃燒酒精放出的內能，傳遞給水蒸氣，水蒸氣內能增加，增大到一定程度就能推動塞子做功，水蒸氣的一部分內能轉化為塞子的動能。（機械能）

（以上回答可在教師的引導下完成）

教師：這是利用內能的另一種方式。

板書：

二、對物體做功

教師：發電廠發電就利用了上述實驗原理。發電廠，首先要用煤加熱鍋爐中的水，水蒸氣獲得內能后，帶動發電機工作，水蒸氣的一部分內能先轉化為發電機的機械能。接著發電機又在運轉過程中把機械能轉化為電能。（后一轉化將在電學中學習）

利用上面實驗的原理，人們還制造出了汽油機、柴油機、噴氣發動機等。這些機器的共同之處都是利用內能來工作的。我們稱之為熱機板書：

熱機：把內能轉化為機械能的機器

熱機的發明，是在17世紀末期。近300年來，經過人們的不斷研制和改進，它已成為人們生產、生活中重要的動力機器。熱機做為工業化生產飛速發展的催化劑，必將會扮演越來越重要的角色。熱機的種類很多，我們將在后面幾節介紹它們中的幾種。

4．小結（略）

5．布置作業

(1)知道內能利用的兩種方式。知道什么是熱機

(2)閱讀：熱機的發展。

（李瑞海 陳海鴻）（人教版教材）

第三篇：內能的利用 火箭-初中物理教案學案

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火箭教案示例

(一)教學目的

1．常識性了解火箭的飛行原理。

2．常識性了解三級火箭的結構及采用三級火箭發射的優越性。

3．對學生進行愛祖國、愛科學的教育，激勵學生為實現科學技術現代化而努力學習的熱情。(二)教具

打氣筒，氣球，投影片(或掛圖)。(三)教學過程

1．引入新課

我國是火箭的故鄉。“起火”實際就是火箭的祖先。早在一千多年前的北宋初期，士兵們就已經發明了“起火”綁在箭上。(展示投影片或掛圖)點燃“起火”，箭就向敵方飛去。這就是最早的火箭——板書課題

2．進行新課

(1)火箭升空的原理

火箭為什么能升上天呢？為了說明這個問題，我們先做個小實驗。

演示：氣球的反沖運動。(要提醒學生注意以下幾點)

①氣球充氣后，松開氣口，氣球向著噴氣的反方向飛行。

②氣充得越足，飛得越遠。

說明：

氣球內的氣體以很大速度向外噴出時，對氣球產生一個向噴氣的反方向的推力，使氣球飛出去。

板書：

〈

一、火箭升空的原理〉

火箭升空的原理與氣球反沖運動相同。在火箭燃燒室內部裝著燃料和氧化劑。燃料燃燒時產生高溫高壓燃氣，燃氣通過噴管高速噴出時，對火箭產生巨大推力，從而把火箭發射出去。從能量的角度來看，火箭也是把內能轉化成機械能的機器，所以它也是熱機家族中的一員。同時由于它所用燃料的形態不同，我們又把火箭分為固體火箭和液體火箭兩種，較常用的是液體火箭。

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(2)三級火箭

早期的火箭主要用于戰爭，而今人們更注重它的和平利用。例如發射衛星、運送空間站等等。為了把衛星、飛船等有效載荷送上太空，人們研制出了多級火箭，即二級或三級火箭。(展示投影片或掛圖，介紹結構)下面以三級火箭為例說明它們是怎樣工作的。

板書：

二、三級火箭

三級火箭的每一級都像一支獨立的火箭。發射時先點燃第一級火箭，幾分鐘后這級火箭的燃料燒盡自動脫落，同時引燃第二級火箭，第二級火箭燃料燒盡后也脫落，第三級火箭開始工作，直到把衛星、飛船等送到預定軌道。

三級火箭像接力賽一樣，都是在前一級的速度基礎上再加速。同時，由于每一級脫落后都能使剩余部分中有效載荷的質量的比例增加，火箭結構部分的質量在逐級減小，僅從這一點來看就比單級火箭優越得多。

建國以來，在我國幾代航天工作者的不懈努力下，我國的運載技術已躍居世界先進行列，具有國際水平的“長征二號E”捆綁火箭，已在國際商業衛星發射中贏得了很高聲譽。航天事業有著誘人的、廣闊的前景。航天事業的未來也將責無旁貸地落到你們身上。未來的航天器將會出自你們之手。希望同學們努力學習，掌握本領，為祖國航天事業的飛速發展貢獻自己的才智。

3．小結(略)

4．布置作業

查閱有關資料，了解火箭的發展史。(四)說明

有條件的學校可剪輯衛星發射、航天飛機、導彈發射的錄像，使學生更全面地了解火箭技術的應用，以激發學生學習的積極性。

反沖實驗也可由演示改為學生動手做。

(李瑞海陳海鴻)(人教版教材)

第四篇：內能的利用 熱機的效率-初中物理教案學案

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熱機的效率教案示例

(一)教學目的

常識性了解熱機的效率及提高熱機效率的途徑。(二)教學過程

1．復習

什么是機械效率？

2．引入新課

熱機是內能轉化成機械能的機器，它跟所有機械一樣，也有效率的問題，這一節我們就來討論這個問題。

3．進行新課

板書：第五節熱機的效率

(1)熱機的能量損失

教師：一輛汽車從身旁駛過，有時根據人的嗅覺就能知道它的發動機是汽油機還是柴油機。這是為什么？

學生：因為它們排出的氣體的味道不同。

教師：說得很對。但你們想過沒有，排出的氣體中仍有汽油或柴油味這說明了什么？學生：說明汽油或柴油并未完全燃燒。

教師：既然燃料沒有完全燃燒，就說明有一部分能量被白白地損失掉了。板書：

一、熱機的能量損失

1．燃料未能完全燃燒

教師：再想想，除此之外還有些什么損失？

學生：排出的氣體中還具有內能。

教師：有人曾用汽車的尾氣加熱飯菜就說明了這一點。除此之外，氣缸壁等也會傳走一部分內能。

板書：2．廢氣和散熱帶走一部分內能

教師：以上這些都是沒有轉化成機械能的內能。那么曲軸獲得的機械能是不是全部做了有用功？

學生：不是，有一部分要傳給飛輪以維持其繼續轉動。

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教師：除此之外，由于各零部件之間有摩擦，曲軸還需克服摩擦做功。

板書：3．克服摩擦做功

(2)熱機的效率

由于以上原因，真正用來做有用功的能量只占燃燒燃料所能提供能量的一部分。所占比例的大小，也就成了熱機性能的標志。為此，我們再介紹一個新的概念：

板書：

二、熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機的效率

由于損失的原因比較多，所以熱機的效率一般都較低。(參閱課本中的幾種熱機的效率，內燃機的能流圖以及火電站的能流圖)

教師：熱機是人類使用的主要動力機。盡管它的效率還不高。我們仍然離不了它。問題的關鍵是如何改進和提高它的性能。經過上面的分析，誰能歸納一下改進熱機的總體設想？

板書：

三、如何提高熱機的效率

學生：讓燃料盡可能充分燃燒。(板書)

學生：減小各部分之間的摩擦。(板書)

教師：讓其盡可能完全燃燒，可通過改善燃燒環境，調節油、氣比例等來實現。為了減小摩擦需要經常保養機器，適當調節各零部件間間隙，并注意保持潤滑等。另外還應下決心關停一些冒黑煙、耗能大的熱機，以提高熱機的整體水平。

提高熱機的效率，并非易事，需要解決的問題還很多，甚至每前進一步都要付出艱苦的努力，不過我們相信，隨著科學技術的飛速發展，以及新能源的不斷開發，熱機的性能一定會得到較大提高。我們也期待著現在的青年中能涌現出更多瓦特式的人才，為人類研制出更新更好的熱機

4．小結(略)

5．布置作業

通過閱讀教材，鞏固所學的內容。(三)說明

可通過閱讀資料或參觀訪問、請專家講座等形式完成教學內容。可結合當地的環境問題及治理情況收集一些素材，充實教學內容。

(李瑞海陳海鴻)(人教版教材)

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第五篇：二極管和發光二極管-初中物理教案學案

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二極管和發光二極管教案示例

（一）教學目的

1．常識性了解二極管的單向導電特性；

2．初步認識二極管的應用；

3．常識性了解發光二極管的特點。

（二）實驗器材（按學生實驗分組情況配置，下面列出的是每組的器材）

1．課本圖15-2的實驗

2CZ型半導體二極管1只；0.3安2.5伏小燈泡（附小燈座）1副；一號干電池2節（附電池盒）；單刀開關1個；連接導線若干。

2．課本圖15-4的實驗

GD55—2型發光二極管1只；200歐滑動變阻器1只；一號干電池（附盒）2節；單刀開關1只；導線若干。

3．課本圖15-7的實驗

GD55—2型發光二極管2只（紅、綠色各1只）；玩具電動機1只；100歐定值電阻2只；一號干電池2節（附電池盒）；單刀開關1只；導線若干。

（三）教學過程

1．引入新課

教師舉例說明在日常生活中和現代科技中經常遇到的許多自動控制裝置，如：自動報警裝置、路燈發光和熄滅的自動控制等。這些自動控制裝置都是由電子元件組成的。今天，我們就學習常見的有用的電子元件的初步知識。首先學習二極管。

板書：（第一節二極管和發光二極管）

2．進行新課

(1)二極管的單向導電性

二極管是半導體二極管的簡稱，半導體二極管也叫晶體二極管，它由半導體材料構成，是電子技術中最常見的電子元件之一。顧名思義，它有二根引線，一根叫正極，一根叫負極。

板書：（二極管是半導體二極管的簡稱。）

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在黑板上畫出二極管的符號，說明符號上的箭頭指向表示允許電流通過的方向。

展示不同規格（類型）的二極管，使學生對二極管有直觀印象：即二極管都有二根引線。指出判斷二極管正負極的方法。

學生實驗

讓學生按照課本圖15-2甲和乙，分別連接電路，接通開關，觀察小燈泡發光情況。然后通過討論，板書結論：

（二極管的單向導電性：當二極管的正極與電池的正極連接、二極管的負極與電池的負極連接時，小燈泡才發光，否則小燈泡不發光。）

(2)發光二極管

二極管有許多種，如普通二極管、發光二極管、光敏二極管等，下面我們來介紹發光二極管。

展示發光二極管，讓學生觀察它的外形，它也有二根引線，較長的一根為正極，較短的一根為負極。有的發光二極管帶有一個小平面，靠近小平面的一根引線為負極。在黑板上畫出發光二極管在電路中的符號，并做說明。

學生實驗：讓學生按照課本圖15-4那樣連接電路，先觀察發光二極管在什么情況下發光，什么情況下不發光。然后在發光二極管發光的電路中，用滑動變阻器改變通過發光二極管的電流大小，再觀察發光二極管的發光情況。

實驗后，通過討論，板書結論：

（發光二極管在導電時發光，在不導電時不發光；發光二極管導電發光時的明亮程度與通過發光二極管的電流大小有關系，通過發光二極管的電流大時，二極管發的光亮，電流小時暗。）

總結后，教師參照課文介紹發光二極管的正常工作電流值及發光二極管的用途。再做下面的演示：

演示實驗：按照課本圖15-6連接電路，演示手控交通紅綠燈。

下面請同學們按照課本圖15-7連接電路，用不同顏色的發光二極管來顯示電動機是向哪個方向轉動的。

學生實驗：（要求同學們標出紅燈亮時表示電動機向哪個方向轉，綠燈亮時表示電動機向哪個方向轉。）

3．小結

(1)二極管有特殊的導電性質——單向導電性。

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(2)發光二極管與一般二極管相比，它有能在導電時發光，且發光明亮程度與電流大小有關系的特點。

(3)發光二極管有特殊的用途：因為它正常工作電流小，發光又與電流大小有關，所以常用它省電且靈敏的特點來做電路的顯示裝置（如錄音機上就用到了不同顏色的發光二極管，來顯示音調的高低和音量的大小。

4．布置作業

課本上本章的習題1。

（四）說明

1．本節（及本章）的教學目的不在于講多少知識，不要求學生理解許多專業名詞、術語，更不要求理解電子元件的工作原理，只要求學生有個感性認識，知道元件的作用即可。

2．本節（及本章）的“實驗”都是要學生自己來做的，不能用教師的演示來代替，只有課文中提到的實驗，如課本中圖15-6這類實驗才可以只演示而不作學生實驗。時間上要充裕，使學生能有機會反復動手玩味。只有這樣，才能有好的教學效果。使學生通過自己動手、自己的實踐來認識電子元件的作用。

3．在做實驗時，要注意說明限流電阻的作用，其工作原理不必講解。

4．如有可能可簡要地向學生介紹一下二極管的極性及好壞的簡易判別方法，以擴充學生的知識面，也可以向學生介紹一下二極管的規格、型號、用途，以便學生自己動手購買器件，進行小實驗、小制作活動。