初中物理效率综合计算专题复习教学设计.doc

初中物理效率综合计算专题复习教学设计教学目标： 一、知识与技能 本节在已学过的的力学、热学、光学、电学等综合问题中厘清能量转化情况； 二、过程与方法 以某种事实为背景，以某种器具或用具做载体，从能量转化的的角度上理解效率及解决有关效率的相关问题； 三、 情感态度价值观 注重从生产、生活的实际情境中提取问题, 体现了物理基本知识的有机整合和综合运用，要求同学们通过分析、计算来解决，使同学们能够体会到物理就在我们的生活中,能够体会到计算的乐趣。学情分析： 近些年的中考中，效率已不再局限于机械效率，还涉及到以某种事实为背景，以某种器具或用具做载体，含有多个物理过程、多个研究对象、运用到多个物理概念和规律，把热、力、电、光的知识有机的结合起来，考查学生综合应用、综合分析和综合计算的能力的光电转化、光热转化、电力转化等的效率问题，初中物理总复习中，学生处理这类综合计算普遍感到难掌握，要突破这个难点，应教会学生方法 ，而不是死记硬背。教学重点: 1.从能量转化的角度理解有用功及总功，解决各种情况下的“效率”问题； 2.由“目的”确定有用能量(即有用功)，由“能量来源”确定总能量（即总功 ），效率=有用能量（有用功）/总能量（总功）； 3.解决与效率有关的实际问题。教学难点： 从物理情景找出有用能量及总能量写出相关公式，明确已知未知，只要找到它们之间的桥梁能量转化把复杂问题简单化。教学过程： （引入）：在前面的学习中，我们总结过有关使用简单机械“竖直提升”物体及“水平拖动物体”时求解效率的方法。而在近些年中考中，效率已不再局限于机械效率，还涉及到光电转化、光热转化、电力转化等的效率问题，今天我们一起来进行物理效率综合计算的专题复习。 （板书）：物理效率综合计算的专题复习师：出示幻灯片（太阳能热水器、电热水壶、电动自行车、汽车等）在这些与我们生活实际联系紧密的用电器中都存在效率问题，那我们一起完成今天的任务吧。出示幻灯片学习任务单，学生自主阅读学习任务三条：1.从能量转化的角度理解有用功及总功，解决各种情况下的“效率”问题； 2.由“目的”确定有用能量(即有用功)，由“能量来源”确定总能量（即总功 ），效率=有用能量（有用功）/总能量（总功）； 3.解决与效率有关的实际问题。 学生完成学案中的填一填师:我们都知道做功的过程即为能量转化的过程，因此，我们今天的任务是通过能量转化情况，解决与效率有关的实际问题。根据有用功、总功的概念，我们可以从“目的”去确定有用能量，即有用功；从“来源”去确定总能量，即总功。请同学们思考下面几种情况下的能量转化，并标出“有用能量”“总能量”及相关公式，完成填一填。填一填:l 电热水器效率问题 :电能(总能量) 内能（有用能量)w=pt=UIt Q吸=cm(t-t0) l 燃料类效率问题 l 热机效率问题 l 电动机效率问题 l 水力发电效率问题 l 光热效率问题 板书:1. 由“目的”确定有用能量(即有用功)，由“能量来源”确定总能量（即总功 ），2. 效率=有用能量（有用功）/总能量（总功）； 3.解决与效率有关的实际问题。通过例子引导学生分别说出并完成以上问题。师：利用以上的知识储备完成以下综合计算。练一练1.小明家新安装了一台电热水器。电热水器的名牌如图甲所示。若自来水的温度是10，充满水后，小明将调温开关调到如图乙所示的位置。接通电源加热指示灯亮；达到指示温度时，加热指示灯灭。请你帮助小明回答下列问题：（1）加热指示灯从亮到灭，热水器中的水共吸收多少热量？（2）若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯灭所需时间？ (3)若实际经过2h30min，指示灯才熄灭，则热水器的效率是多少？C水=4.2103J/(kg ) 板书分析思路:先确定能量转化 学生：电能(总能量) 内能（有用能量)W=pt=UIt Q吸=cm(t-t0) 指导学生说出考点(1)考查公式选择、单位换算（2）能量完全转化时列等量关系W=Q吸根据已知量及未知展开公式求解（3）根据公式求出总能量及效率2.电动自行车可以电动骑行，亦可以脚踏骑行。使用前，应先对车上的蓄电池充电。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。现有一辆电动自行车，沿着水平的道路匀速行驶，在0.5h内，电动行驶了9km，此时车上电动机的工作电压为32V，工作电流为4A。电动自行车在电动骑行启动时，能量是如何转化的？(2)若车和人在行驶过程中所受阻力为20N，则这段路程内该车克服阻力所做的功为多少？(3)该车电能转化为机械能的效率是多少？板书分析思路:先确定能量转化学生 ：电能(总能量) 机械能（有用能量) W=Pt=UIt W=FS或W=Pt 找学生审题找出隐含条件“匀速直线”可得F=f3.一辆汽车匀速行驶，速度为90km/h，匀速时阻力为920N，其发动机效率为30%，汽油热值为4.6107J/kg.（1）发动机的功率? （2）汽车匀速行驶300km做多少功? （3）匀速行驶300km消耗多少汽油?板书分析思路:先确定能量转化学生：化学能(总能量或总功） 内能 机械能（有用能量或有用功） Q放=mq (或 vq) W=FS或W=Pt学生：根据q的单位来选取Q放的公式学生：总能量的30%转化为机械能，列式求出相关量m.4.2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术，来体现“城市，让生活更美好”的主题。如图所示的太阳能热水器,它的水箱容量120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W。如果将整箱水的温度从20加热到70，需要阳光照射5h，那么：（1）一箱水需要吸收的热量是多少？ （2）热水器上集热器的面积至少要多大？水的比热容是：4.2103J/(kg)板书分析思路:先确定能量转化学生：太阳能(总能量） 内能（有用能量） W=pt Q吸=cm(t-t0) 师:提示 P总=PS学生：太阳能的40%转化为Q吸，即PSt= Q吸,公式变形求解S.师：（强化典题练习，规范解题格式）计算题答题的一般要求和格式 ： 计算题答题要求明确写出应用的公式，代入数值时，必须既有数据又有单位，计算正确。简洁表示为“三部曲”，(A)公式；(B)代入；(C)结果。解答过程中要注意统一物理量的单位(一般用国际单位)，注意物理量中上下标的使用，单位“中西文”的统一，必要的文字说明等。幻灯片小结：1、应用电加热器加热物体时W有=Q吸=cm t（即物体吸收的热量）W总=Pt（即用电器消耗的电能）2、电动自行车行驶时W有=Fs（机械能即电动自行车通过这段距离所做的功）W总=Pt=UIt（电动即自行车这段时间内消耗的电能）3、汽油机、柴油机效率W有=Fs（机械能即所做的有用功）W总=Q放=qm（燃料燃烧释放的热量）4、应用太阳能加热物体时W有=Q吸=cm t（即物体吸收的热量）W总=获得的太阳能（根据题目信息计算）课后巩固练习5.各家各户都要烧水煮饭,有关参数如下表所示.小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间,并把它折算成烧水时间,相当于每天要将20kg的水烧开,而这个月的平均气温为20.试问:(1)一个月(按30天计)加热水要吸收多少热量?(2)小明家有燃气灶具,也有电器灶具.由于电费比天然气费要便宜而效率高,但天然气的热值高, 请你通过计算后回答.他是用电更划算、还是用天燃气更划算呢?天然气的热值电器的效率燃气炉效率电费天燃气费7.2107 J/m3 90%30%0.4元/度2.0元/m3 6.每到夏收季节，高淳农村大