初中物理效率综合计算专题复习教学设计

1、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

2、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

3、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

4、“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：电热水器效率问题：电能（总能量）S 内能（有用能量）w=pt=UIt Q吸=cm（t-t0）燃料类效率问题热机效率问题电动机效率问题水力发电效率问题光热

5、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10C,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？2h30min,指示灯

6、才熄灭，则热水器的效率是多少？C水=4.2甲(3)若实际经过x 103J/(kg ? C)板书分析思路：先确定能量转化学生：电能（总能量）一 内能（有用能量）W=pt=UIt Q吸=cma-t 0）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

7、为4A。电动自行车在电动骑行启动时， 能量是如何转化的？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）一 机械能（有用能量）W=Pt=UItW=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4.6 x 17J/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

8、量或总功）一 内能 一 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=1400WA如果将整箱水的温度从20c力口热至ij 70C,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

9、上集热器的面积至少要多大？水的比热容是：4.2X13J/（kgC）板书分析思路：先确定能量转化学生：太阳能（总能量）一内能（有用能量）W=ptQ K=cm（t-t0）1师:提示P,h=PS学生：太阳能的40%专化为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 主部曲”，（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

10、热器加热物体时W有=Q»=cm At （即物体吸收的热量）W/wPt （即用电器消耗的电能）2、电动自行车行驶时W有二Fs （机械能即电动自行车通过这段距离所做的功）W/wPt=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有二Fs （机械能即所做的有用功）W a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»=cm At （即物体吸收的热量）W,H=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 20c .试问:（1）一个月（按 30天计）加热水要吸收多少热量？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 ，但大 然气的热值高，请你通过计算后回答.他是用电更划算、还是用大燃气更划算呢 ？天然气的 热值电器的 效率燃气炉 效率电费天燃 气费7.2 X 107J/m390%30%0.4 元/度2.0元 /m36 .每到夏收季节，高淳农村大量农作物秸秆在田