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篇1
（1）知道热机的效率
（2）了解提高效率的途径
能力目标
用物理图表分析问题的能力，联系实际思考问题的能力
情感目标
感受技术与社会的联系，建立废物利用的观念．
教学建议
教材分析
教材从提出问题入手，让学生思考热机中的效率指的是什么，讲解了热机的效率并指出了蒸气机的效率很低，内燃机的效率较高．又详细分析了内燃机的能流图，并说明了其中损失的能量是哪些，而有用的机械能只占其中的一部分．对于火电站教材也利用能流图详细的介绍了各个过程中的能量损失，而转化为电能的部分也是其中一部分．并指出了造成能量损失的一些原因．
在此基础上，教材联系实际情况，分析了提高热机效率的方法，人们利用损失的能量开阔思路用于其他的用途，达到了又节省能源又废物利用改善了环境．
教法建议
本节内容建议用学生实验探究和自主学习的方法，利用能流图分析问题还是首次接触，可以结合图解帮助学生想像，提高学生观察能能力，分析能力．本节的一个较大特点是紧密联系实际，考察了能量在具体过程中的损耗，要注意让学生细致的分析问题，养成缜密的思维形式．注意联系实际的教学，学生要能够利用所学到的提高效率的方法应用于实际生活中，解决简单的问题．教学中要结合技术和社会的关系，了解热电站相比一般的火电站的优点，并结合所生活的社区，思考关于节能和环境保护的问题．
教学设计方案
热机的效率
【课题】热机的效率
【重难点】热机的效率及影响热机效率大小的主要因素，提高热机效率的方法和意义
【教学过程设计】
一．热机的效率
方法1、说明热机不能把燃料燃烧放出的热量全部利用，其中有一部分散失了，从而得出热机的效率，可以画饼图分析出热机效率的定义。教师提供资料，说明一些机械的效率，例如蒸汽机、汽油机、柴油机等的实际效率。
教材中有内燃机和火电站的能流图，学生观察内燃机能流图，思考哪些是做有用功的能量，哪些是散失的能量，对于火电站也可以思考哪些是用来做有用功的能量，哪些是损失的能量。
方法2、教师在介绍完热机的效率的基础上，让学生根据课本上的内燃机和火电站的能流图来画出饼图，从饼图中分析出哪些是用来做有用功的能量，哪些是损失的能量。
学生可以自行收集信息，说明一些机械的效率，并从中分析出内燃机的发展趋势，这种方法适用于教师要有宽广的知识面，并善于控制课堂。
二．热机效率的应用
教师提供资料，学生自主学习，学生分析和探究的参考问题有：如何提高热机的效率；热电站是怎样提高燃料的利用率的。
探究活动
实验探究：汽油机的效率
【课题】调查汽油机的效率
【组织形式】学生活动小组
【活动流程】提出问题；猜想与假设；制订计划与设计实验；进行实验与收集证据；分析与论证；评估；交流与合作．
篇2
1.从我们的生活经验事实可知，做一顿饭所需的热量是一定的，但所需的煤火或燃气的质量大小是不同的.这正好表示质量相同的不同燃料完全燃烧放出的热量是不同的.我们把用1kg的某种燃料完全燃烧所放出的热量叫做这种燃料的热值.
2.从这个定义可知，同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值一般不同.它反映的是燃料的特性，其大小与燃料质量大小、是否完全燃烧、放出热量的多少无关，但在数值上等于一定质量的燃料完全燃烧放出的热量（Q）与其质量（m）的比值.热值通常用字母q来表示，计算公式是q=Q／m.热值的单位是：焦耳每千克（J／kg）.对于一些气体燃料，有时也用单位体积的某种燃料完全燃烧所放出的热量来表示这种燃料的热值，计算公式是q=Q／V，单位是J／m3.对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”“某种燃料”“完全燃烧”.1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值.某种燃料：说明热值与燃料的种类有关.完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值.
3.在工业中，热值也叫“发热量”，是表示燃料质量（好坏）的重要指标之一.
（二）例题解析
例1 关于燃料的热值，以下说法中正确的是（ ）.
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
B.容易燃烧的燃料，热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D.为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料
解析 热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃烧与否无关，故B错.燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值、燃料的质量、燃烧是否完全有关，选项C中只知道煤的热值较干木柴的大，两者的质量关系、燃烧是否完全并不知道，因此不能确定谁放出的热量多.炉子的效率与燃料燃烧的完全程度和热量散失程度有关，与燃料的热值大小无关，答案选A.
例2 一桶煤油用掉了一半，则剩下的煤油（ ）.
A.密度和热值不变，比热容减为原来的一半
B.比热容和密度不变，热值减为原来的一半
C.热值和比热容不变，密度减为原来的一半
D.密度、热值和比热容都不变
解析 物质的密度、热值和比热容都是表现物质基本属性的物理量，因此对于给定的物质来说，这三个物理量的数值都不会发生变化.答案选D.
例3 完全燃烧2kg汽油放出多少热量？要放出6.0×106J的热量，需完全燃烧多少g酒精？（q汽油＝4.6×107J／kg，q酒精＝3.0×107J／kg）
解析 汽油的热值为4.6×107J／kg，表示完全燃烧1kg汽油放出的热量为4.6
×107J，完全燃烧2kg汽油放出的热量Q
=mq=2kg×4.6×107J／kg=9.2×107J.酒精的热值是3.0×107J／kg，表示完全燃烧1kg酒精放出的热量为3.0×107J.放出6.0×106J的热量，需完全燃烧的酒精的质量m=Q／q=6.0
×106J／3.0×107J／kg=0.2kg=200g.
例4 卖火柴的小女孩在严寒中只能靠点燃火柴取暖.一根火柴的质量约为0.065g，火柴的热值平均为1.2×107J／kg，求一根火柴完全燃烧能使1m3的空气温度升高多少摄氏度？〔已知空气的密度为1.3kg／m3，比热容为1×103J／（kg·℃）〕
解析 设火柴完全燃烧释放的热量全部被空气吸收，即Q吸=Q放，cm1Δt=qm2
所以完全燃烧一根火柴能使1m3的空气升高的温度为：
Δt=qm2／cm1=qm2／cρV=1.2×107J／kg
×0.065×10-3kg／［1×103J／（kg·℃）×1.3kg／m3
×1m3］=0.6℃.
小结 本题把燃料燃烧的放热公式、热量的计算公式与密度知识结合起来，具有一定的综合性.应用公式时要注意其适用条件和范围.
例5 对于气体燃料（例如煤气或石油液化气）来说，其热值可以定义为：“1m3某种气体燃料完全燃烧所放出的热量叫做该气体燃料的热值.”某同学根据家庭现有的条件，设计了一个测定管道煤气热值的实验.实验是这样进行的：取一定质量的水（m水／kg）放入锅中，用温度计测得水的初温（t1／℃），读出煤气表的示数（V1／m3）.然后点燃煤气灶具给水加热，当温度计的示数为（t2／℃）时关闭煤气阀门，读出煤气表的示数（V2／m3）.该同学先根据有关数据计算出实验过程中水吸收的热量Q；然后用水吸收的热量Q和煤气表的示数差V（V2-V1，即所用煤气的体积），根据q=Q／V计算出煤气的热值q.你认为这个实验方案是否可行？
；理由是：
.
解析 本题中水吸收热量通过公式计算得出，但水吸收的热量只是煤气燃烧放出热量的一部分，即存在热量使用率的问题.
答案 不可行.理由是给水加热过程中，煤气不可能完全燃烧，同时放出的热量也不可能全部被水吸收.
二、热效率
（一）概念理解
篇3
题目 微波炉是一种利用向食物发射微波，进而将以微波形式从在的电磁能转换为内能来对食物加热的厨具。因为微波可以深入食物表面内约5cm，因此与蒸烤类厨具比较，具有加热更加迅速的特点。
小明家最近买了一个微波炉，他听人们讲利用微波炉对食物加热，不仅加热时间短还具备加热效率高的特点。为了验证后一种说法，他决定借助电能表、手表、温度计等器材实际测量一下微波炉在高挡烧水时的效率。
为此他查看了家中微波炉后面的铭牌，上面注明额定输入功率为1200W，他又查看了他家的单向电子电能表，上面注明3200imp/kw﹒h(它表示每消耗电能1kw﹒h,该电能表上面的发光二极管闪烁3200次）。之后他关闭其他所有家用电器，将体积为1L、温度为20℃的水放入微波炉并用高火开始加热，同时用钟表开始计时并记录电能表面的发光二极管的闪烁次数，历史4min,电能表面的发光二极管闪烁了256次，此时取出并测得水温为72℃，请你帮小明计算微波炉烧水时的效率。
微波炉中发射微波的器件叫微波管，若某微波炉内的微波管只有一只，且该微波管只能在额定电压下以额定功率工作初中物理论文，请回答这个微波炉是如何仅仅利用这只微波管实现在不同挡位工作的呢？
近年来无论是中考还是竞赛考试，“家电”题都层出不穷，如电冰箱、洗衣机、电饭锅等等，但一般题目都是有家电之名，而无家电之实，没有什么新意，而本题却独辟蹊径，让人耳目一新。
一、试题注重考察基础知识，知识点覆盖面广，体现了命题的公平、公正原则。
首先，该题的背景是家庭常用厨具微波炉、家庭用电能表、温度计等一些常见的生活用品。这样的情景在城市中绝大部分学生都见过，而且考生在阅读题目之后不但了解了微波炉的工作原理而且会对所提的疑问产生好奇，所以肯定会积极的主动的去探究。
其次，该题不但考察了学生的阅读理解能力而且考察的知识点比较多，主要包括：电磁波基本知识、用电器的额定功率和实际功率、家用电能表的一些功能、物理量单位的换算、质量的计算、温度的测量、水吸收热量的计算、电能的计算、用电器效率的计算等等。这些知识点都是初中物理教学中学生必须掌握的基本知识点，不偏不难，没有脱离教学双基的要求中国知网论文数据库。
所以从以上两点讲，这道试题的命制是公平、公正的。
二、试题突出体现了探究物理问题的基本过程和方法。
小明对别人的说法并没有盲目的信从而是提出了质疑，这说明小明具备一定的科学素养和辨别是非的能力，并且还能根据自己已经具备的物理知识制定出合理的科学的验证方法：对效率高提出质疑——制定验证计划（查看微波炉和电能表的铭牌，准备温度计、水等实验器材，制定测定微波炉效率的试验计划）——进行试验收集证据——分析实验数据，计算并得出结论。验证过程完整的体现出了科学探究的方法和过程。
三、试题充分体现了物理新课程基本理念：从生活走向物理，从物理走向社会。
该题从生活中使用比较广泛的高科技厨具入手，用简洁明了的语言描述了微波炉的基本工作原理，让学生明白生活处处有物理，高科技产品并不神秘。在经过实验探究之后，亲自验证了他人的说法是否正确，培养了学生严谨的科学态度，充分体现了从生活走向物理，从物理走向社会的新课程理念。
四、试题最后的问题打破了学生的定式思维，开拓了学生的视野。
题目最后的问题是所有家电题都会问到的一个常规问题，所以绝大部分学生都按照已往的定式思维在电路中串联了一个电阻来实现微波炉高低挡位的工作，二殊不知串联电阻后微波炉再不能在额定电压下正常工作了初中物理论文，而题目里说的非常清楚要在额定功率下如何实现高低档工作，所以需要学生打破常规的思维方式，换角度来解答问题，这也是本题的新颖之处。
试题缺憾 如今节能环保依然是我们国家十二五规划及以后的一项长期而艰巨的工程，是一项造福子孙后代的工程，如果本题在设计时能从环保的角度适当的拓宽问题面，如微波炉在使用时会给我们带来哪些危害，我们应该在制造和使用微波炉时注意哪些问题，这样试卷的层次和区分度会更加明显和完整，而且能让学生知道科学技术是一把双刃剑，只有合理的去使用它才能造福于我们人类。
题目解析
4分钟微波炉消耗电能： E=×256=0.08kw·h=2.88×105J
（这一步还有些同学是这样做的：W=P×t=1200×240=2.88×105J,虽然结果与上面是相同的，但做法是错误的，因为现在是测实际消耗的电能，还不知道微波炉的工作是否在额定电压下工作）
水的质量：m=ρV=1.0×103×1×10-3Kg=1Kg
水吸收的热量：Q=cm（t-t0)=4.2×103×1×(72-20)J=2.18×105J
微波炉的效率： η===75.8%
篇4
2000年的计算题主要对物理概念、公式运用和计算能力的考查，注重对学生的理解、积累知识的能力的考查和应用知识解决实际问题的能力等进行考查；而2011年的计算题考查了学生学习过程中的推理能力、动手动脑能力，还考查了学生运用所学知识解决新问题的能力，是基于新的教学理念、新课程的科学探究要求对学生进行考查的，注重知识的来龙去脉，学生对知识的学习过程，特别是学生学习过程中建立起来的思想方法和探究能力的考查，注重了试题的开放性和选拔性。
2000年中考物理计算题的分值为29分，2011年为23分，计算题的分值减少6分。两年中考物理的总分皆为90分。
2000年中考物理计算题考查的内容为力学、热学，2011年考查的内容为力学、热学、电学，增加考查了电学内容。
2000年中考物理计算题考查的知识点为：串联电路的电流、电压规律、电功率的计算；太阳辐射功率，物质吸热公式、电功和电热关系、吸热效率。2011年中考物理计算题考查的知识点为：力学中功的计算、机械功原理的应用（推导关系式）；速度单位的换算、燃料燃烧热的计算、功率与功的关系计算、毫安表的内阻、电源电压的计算。
试题的难易程度，2000年难易程度呈阶梯分布：易、中、稍；2011年难容易题分值很小，难度大的题分值很多。
考查的知识点与教材的关联度：2000年很紧密，也注重考查物理知识的实际应用；2011年考查的知识点与教材的关联度较小，特别是机械功原理的应用计算在课文中不涉及，而斜面这类机械的效率在初中课文中也未提及；毫安表的使用及其内阻问题更是高中内容，在初中阶段只要求知道毫安是电流的单位，会把毫安与安培单位相互转化就达到要求。同时，笔者认为，仪表要注重考查仪表的正确使用方法及读数，而考查学生不熟悉的毫安表，且考虑内阻问题，属严重超纲，也超出大多数中学生的思维水平。
能力考查要求：2000年偏重物理知识综合应用能力、计算能力、分析能力的考查；2011年很强的分析问题能力、计算能力、拓展能力。
考生的得分情况：2000年得分较高；2011年得分很低。
学生感受随机调查：2000年计算题难度不大，能做出来。平时有过训练；2011年只做出来一点点，题目看不懂，好像上课没学过。
从以上对比分析可以看出：2000年中考物理计算题难度适中，题量适中，注重基础知识和能力的考查。在平时教学中能够把握；2011年中考物理计算题让教师感觉：第23题体现了初、高中知识的衔接，考虑到电流表的内阻，在分析清楚题意后，最好能分别画出两个等效的电路图，并且要列出方程，再进行电学物理量的计算，本题很难，中等以上的学生能做对的也不多。综合来看，2011年的中考计算题，综合性是比较强的，且整体的难度很大，不易得分。
通过对中考试题的分析，在以后的教育教学中，教师更应提高自己的理论水平、实践能力、教育观念等，更应该注重对学生正确的情感、态度与价值观的培养，注重学生亲身体验物理过程、参加社会实践活动，注重学生运用物理知识进行综合分析能力的训练。新课改对物理教师提出了更高的要求，要努力确保物理课堂实现高效的教学，同时教师要不断引导学生观察、思考和分析身边生活、生产、科技中的物理现象，创设情境地来激发学生的兴趣，让学生在物理课堂课外真正体会到物理学的乐趣，增强学生学好物理的信心与决心
对命题专家们提出几点希望：
1.中考试卷要有一定的区分度，从物理课程的设置和物理教学的实际情况来看，应着重考查学生对物理基础知识的掌握程度，物理知识的应用能力，和将物理知识与学生生活实际紧密联系的内容中来。生活实际与学生生活实际是有相当距离的，不能全部把成人的生活实际当成学生的生活实际来考。
2.考试不要怕学生考好了，要怕学生考不好。初中属于九年制义务教育，初中升学与毕业考试合二为一，考试题应该考虑到中等和中考偏下学生的水平与感受。
3.一份好的试卷要经过多道程序，严格审查，让中考这样的试卷更加科学地考查学生的知识和能力水平，为学生以后继续深入学习提高兴趣和动力。在以后的教学检测中，也要充分注意命题的科学性，学生的实际水平和学生的生活实际。
篇5
一、学生主体法
学生是教学活动中的主体，要使全体学生积极主动的参与到教学中，真正成为教学活动中的主体，那就要激发学生学习物理实验的求知欲。由于物理实验具有真实性、直观性、形象性和生动性这四个显著的特点，所以它极易激发起中学生学习的兴趣和求知欲。对于中学生，这些新鲜的物理实验是很具有吸引力的，极易唤起他们学习物理的直接兴趣。他们动手操作的实验（包括边学习边实验、分组实验和课外实验），这样不仅可以满足中学生们亲自操作的愿望，更重要的是可以让他们通过实验不断体会和尝到如同科学家们一样“发现”和“克服困难、解决问题、获得成功”后的喜悦。
二、引入计算机辅助教学
引入计算机辅助教学会极大地激发大学生学习物理实验课的兴趣。将计算机物理仿真实验用于实验教学。物理仿真实验通过计算机网络把实验设备、教学内容、教师指导及学生操作有机地融合为一体，形成了一部可操作的物理实验教科书，扩大了物理实验的空间，打破了教与学、理论与实验、课内与课外的界限。它作为一种理想的教学环境的创设工具、学生自主学习的情趣激励工具，可充分调动学生主动学习的积极性。通过计算机物理仿真演示，学生对实验的物理思想和方法、仪器的结构及原理的理解可以达到实际实验难以达到的效果，实现了培养学生动手能力、学习实验技能、深化物理知识的目的，大大提高了物理实验的教学效率。
三、自制教具辅助教学法
目前由于教育经费的不足，大多数学校实验器材配备不齐，实验器材陈旧。特别是广大农村学校，教学仪器大部分是几年前以拼盘的方式采购，有些器材质量不是很好，有的与现行教材不配套，不能很好地满足教学需要。即使县城部分学校实验条件比较好，但经常使用成套仪器进行实验教学也会使学生失去新鲜感，并且觉得物理高深莫测，物理实验必须由专门的仪器才能完成，影响了学生学习物理的兴趣和信心，阻碍了学生创新思维能力的发展。若能充分利用我们身边的废弃物，经过简单的改装、组合，自制一些教具，将会得到意想不到的效果。例如在讲惯性大小与哪些因素有关时，可以采用两个玩具车，其中一个较大，另一个较小，将一个弹簧压缩后与两个小车接触，剪断弹簧发现较小的车走的远，较大的车走的近，说明质量小的车容易改变状态，得出质量是惯性大小的量度。
四、变式实验法是实验教学的有效方法
所谓变式实验法指教师或学生设计诸多的同类实验，根据多种现象去揭示物理规律和本质。变式实验能有效排除干扰因素，突出本质因素，从而使所要研究的物理现象以更为简化和纯化的形态显露出来。变式实验法的有效性可从以下诸方面来体现：1.变式实验揭示本质透彻物理实验现象，一般都以复合刺激物的形式呈现出来，客体的不同成分对学生的刺激作用也不尽相同。值得注意的是，一些表现本质特征的现象往往不一定以强烈刺激的形式出现，而表现非本质特征的现象倒有可能给学生以较强的刺激，从而直接影响了实验的教学效果。因此，我们在实验教学过程中，要不断变化实验手段，展现各种实验现象，充分运用学生的各种感官，围绕问题中心展现物理过程，揭示问题本质。
五、课外创新性实验方法
开展课外创新性实验，首先，应遵循趣味性强原则。基本以课本知识为切入点，可适当做些引申和拓宽，以丰富学生的知识面，提升他们热爱科学的志趣，发展对科学的探索兴趣，“在保持对自然界的好奇，发展对科学的探索兴趣，在了解和认识自然的过程中有满足感及兴奋感。”这是新课程标准的总目标”。因此，在课外创新性实验的选择上我们更加应该遵循趣味性强的原则。例如，学习声现象后，让学生利用身边的一些材料制作简易的乐器，他们都兴趣傲然，有的人会用小塑料筒制作口琴，有的同学会用竹管制作“水鸟”等。其次，选择课外创新性实验应紧扣教学内容，在中学阶段开展物理课外活动，要考虑学生的能力和知识水平，活动的内容尽可能结合教学的内容，让学生做一些力所能及的小实验，或做一些简单易完成的小制作。如果脱离学生实际，要求学生完成太复杂的实验项目是不可取的，学生的实验如果经常完成不了，这样久而久之会让他们失去信心和兴趣。例如，学完电磁现象后，组织学生制作电铃、自动报警器、小型电动机、发电机模型，这些制作较有实用价值。学完电学、热学之后，组织学生调查或测量各种燃气炉、电热水器的热效率，这样有利于培养学生综合运用物理知识的能力，有利于培养学生的环保和节能的意识。
实验教学是教学研究的永恒课题，有许多问题仍等待我们去探索、研究与实践。美国著名哲学家、系统学者兹格在论述“假设一演绎”的优点时曾说过：“我们不见得正确，但是我们知道，我们在寻找什么，如果得不到预期的结果，我们总可以修正我们的假设。”
参考文献：
参考文献
[1]2006.周树凤.浅议初中物理学生实验教学[J].河南：教学研究.
篇6
1.当前基础教育信息化概况
作为金砖五国的核心成员国，我国自2000年以来至今14年的加速建设，完全实现了工业化向现代化的转变，无论是GDP总值还是外汇储备亦或信息化建设都已经成为国际领先的超级大国，尤其是在信息化教育方面，我国紧追欧美脚步，将信息化融入到社会当中的每一个角落。根据2013年的统计，我国现有网民已经超过5亿，而各大城市当中的高、中、小院校的信息化配置以及达到85%，各大高等院校和重要城市的教育信息化覆盖更是达到了100%。但是虽然在数量上取得了非凡的发展，却在具体应用上出现了掣肘，据2013年各大院校信息化课堂利用率不完全统计，在北、上、广、深、津五大城市当中，学校内部尤其是中小学对于信息化的应用还不足30%，农村薄弱学校更是可想而知，因此基础教育信息化应用的短板暴露无遗，因此作者针对可持续应用的特点，从应用的具体方向出发，结合初中物理案例，在本文中对基础教育信息化进行解析。
2.从中学物理案例看基础教育信息化的作用
基础教育信息化的作用主要体现在主动识别、问题聚类、个、效果评估这四个方向上，而可持续发展则体现在设备维修、系统更换、教育模式随系统发展而改变上，因此应用是主题，而可持续发展是基础教育信息化的灵魂，比如在中学物理教学电热作用这一章节当中，如果以基础教育信息化为前提则要进行如下章节教学拆分。
首先，利用信息化解决主动识别问题，这里的主动识别包括教师主动识别以及学生主动识别，因此可以利用书本当中的知识点进行归纳总结，将焦耳定律以及公式、电流通过导体产生的热量、在什么条件下与电流所做功会出现生么样的关系等进行总结，在通过ppt的形式将其做成课件，一方面方便教师系统化管理，另一方面方便学生在上课时的观看。同时利用互联网收集本章重点外的而外信息，比如在电热作用当中除以上重点外还包含电阻、电流、形成电阻的材料等而外的知识点，通过搜索与总结，将其融入到教学当中，实现通过互联网形成的在教育上的“滴水不漏”。
其次，进行问题聚类，问题聚类是指支持该物理知识系统运行所需要汇总的各个问题，并根据所提出的问题进行方案的解决。比如在电热作用当中，重点章节当中包含电热的利用，电热利用是纯电阻电路就是指电流通过的电路中的所有的导体，电流所做的功全部转化为内能。这样的电路叫做纯电阻电路。如生活中的电热器就是一个纯电阻电路，人们利用它来作加热的设备：例如： 电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉都是电热器。电热器重要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的，电流通过电阻丝发出热量。电热器清洁卫生，没有环境污染；热效率高；有的还可以方便地控制和调节温度等优点。例如：电褥、电烘箱；家禽电热孵卵器，引发炸药的电热装置乃至高空飞行服里的电热保温装置，都是电热器，它们有不同的构造和用途，但原理相同。
这里就出现了几个有意思的问题，第一在真正的实验课上作为教师不可能将各种电器搬到实验课堂当中供学生参考；第二电热器重组过程不可能在真实当中看见，因此针对这两个问题，我们利用信息化当中的3DMAX技术，通过电脑模拟能够轻松的实现，帮助学生了解这些问题的具体行程以及解决过程，使学生知其然更知其所以然，提升教学的趣味性以及广泛性。
最后，可以利用信息化技术进行随堂测验，划分重点以及知识点的考察方向，并将整个课件以邮件的形式寄存在学生的电脑当中是，使学生在课下之余能够做到温故知新，并针对考核问题进行重新了解，将课堂真正的搬入到学生的家庭当中，不仅完成了学生部分的效果评估，更做到了人性化服务这一特点，完全的展现了教育信息化的应用。
篇7
例1 小刚用图1所示的滑轮组拉重为400N的物体匀速上升1m，拉力大小为250N，不计摩擦及绳重，求滑轮组的机械效率.
分析 “目的”――提升重物，故克服重物做功即为有用功，即W有=Gh；“提供”――拉力，故拉力做的功即为总功，即W总=Fs.
2 利用机械“平移物体”的效率
例2 如图2所示，工人用240N的拉力拉绳，使水中的小船匀速靠岸，10min内绳子被拉下6m，已知小船重1.8×104N，小船行进中受到的阻力是它所受重力的0.01倍，求此装置的机械效率？
分析 “目的”――小船行驶，故小船克服阻力做的功即为有用功，即W有=fs船；“提供”――拉力，故拉力做的功即为总功，即W总=Fs.
3 煤炉烧水效率的计算
例3 小明家每天烧水、煮饭、炒菜需要的热量，相当于将质量为30kg、初温为20℃的水烧开（在一标准大气压下），问：（1）小明家每天烧水、煮饭、炒菜需要多少热量？（2）小明家每天实际用煤2kg（煤的热值为3×107J/kg），计算小明家煤炉的效率？
分析 “目的”――烧水、煮饭、炒菜，故水、饭、菜吸收的热量即为有用能量，即Q有=cmΔt；“提供”――煤，故煤完全燃烧放出的热量即为总能量，即Q总=mq.
4 热机的效率
例4 一辆汽车在平直的公路上行驶，阻力是8400N，匀速行驶10km，耗油6kg（已知q油=4.6×107J/kg），求汽油机的效率？
分析 “目的”――汽车行驶，故汽车克服阻力做的功即为有用功，即W有=fs；“提供”――汽油，故汽油完全燃烧放出的热量即为总能量，即Q总=mq.
5 电水壶烧水的效率
例5 某电水壶的铭牌上标有“220V 1280W”，最大水量为1kg.小雪同学用这种电水壶烧开水，她将水放至最大水量，测得水的温度是18℃，通电5min 50s水烧开（在一标准大气压下）.试计算该电水壶的
效率？
分析 “目的”――烧水，故水吸收的热量即为有用能量，即Q有=cmΔt；“提供”――用电，故电流做功即为总功，W总=Pt.
6 水电站发电效率
例6 有一小水电站水的流量为每分钟90m3，水的落差为25m，水电站输出的电流为200A，电压为1500V，求水电站的发电效率？
分析 “目的”――发电，故获取的电能即为有用能量，即W有=UIt；“提供”――水做功，故水做功即为总功，即W总=Gh=mgh=ρVgh.
7 电动自行车效率
例7 电动自行车轻便、实用、无污染，很受人们喜爱.表1是某种型号电动自行车的相关数据，若骑车人的质量为80kg，在2h内连续匀速行驶36km.若电动自行车匀速行驶时的工作电流为3A，求电动自行车的效率？
表1
质量m/kg40
工作电压U/V40
速度v/m・s-1≤20
骑车人质量为80 kg时的平均阻力F/N20
分析 “目的”――电动车行驶，故电动车克服阻力做功即为有用功，即W有=fs；
“提供”――用电，故电流做功即为总功，W总=UIt.
[HTH]8 太阳能热水器效率
例8 用太阳能热水器将初温为20℃、质量为100kg的水加热到70℃，已知每平方米的面积上在1h内得到的太阳能辐射平均为2.8×107J，该太阳能热水器接收太阳能总有效面积为1.2m2，每天接收太阳能的时间1.25h，求太阳能热水器的加热效率？
分析 “目的”――烧水，故水吸收的热量即为有用能量，即Q有=cmΔt；“提供”――太阳能，故太阳辐射的能量即为总能量，即W总=1.2×1.25×2.8×107J.
9 太阳能电池效率的计算
篇8
燃烧现象在工业生产和日常生活中处处可见，同时在中学化学教学中也是重要的教学内容和常见的实验现象之一，因此中学化学教师在答疑解惑时不可避免会涉及燃烧的问题。由于许多化学教师对于燃烧的认识不够深入，因此当学生提出涉及生活实例的与燃烧相关的疑问时，面对“形式多样、机理复杂的种种燃烧问题就难免会误入歧途”[1]。2014年偶然在网上发现了王程杰老师的“初中化学趣味实验”视频讲座，联想到多年来遇到的与燃烧有关的种种问题，遂于今年阅读了一些专业书籍以获取答案。2016年第1期《化学教学》又刊登了王程杰老师“燃烧条件‘3+1’”[2]，阅后受益良多。其大多数观点笔者赞成，但笔者在获得部分关于燃烧的知识方面可能更加深入。在此呈现给各位老师，欢迎探讨、指正。
1 从燃烧的过程分析燃烧的条件
1.1 复杂的燃烧过程
燃烧的过程不像反应方程式表达的那样简单，换言之，其反应历程十分复杂，在燃烧被引发后，期间会发生众多的化学反应，最简单的氢气的燃烧涉及数十个反应，甲烷的反应涉及上百个[3]。化学反应的同时固体和液体可燃物还发生物理变化（如图1所示），我们通常呈现给中学生的，只是一些主要反应历程的总反应方程式而已。
从图1可以看到，除了燃烧类型5（表面燃烧，见后文）以外，其余类型的燃烧，可燃物都经过了气化分解的过程。而在气化分解之前，液体和某些固体可燃物发生了状态的变化，此外某些复杂的可燃物还经过了分解过程。这些变化过程使得可燃物转化为容易被氧化的气态分子――气化分子。
另一方面，多数可燃物燃烧时，是从被引燃的局部开始，由于燃烧的反应都会放出热能，产生的热能通过热传导、热扩散及热辐射作用传入未燃的混合物（可燃物与助燃物），因而使得燃烧逐层加热、逐层燃烧，自行传播下去。
1.2 链反应（链锁反应）
物质燃烧存在着链反应（或称链锁反应）。所谓的链反应是指在可燃物被引燃时，通过气化分解后的气化分子受热生成高度活泼的自由基。自由基外层轨道上有不成对的电子，有很强的反应性。燃烧反应都是放热，因此在可燃物和助燃物达到一定浓度时，自由基可以和气化分子不断作用维持反应连续进行下去[4，5]。
1.3 燃烧的条件
中学化学中所说的燃烧的3个条件：可燃物、空气或氧气（助燃物）和温度达到着火点。需要强调的是，初中教材对于这三个条件只是进行了粗略的描述，而确切的描述应该是：“一定的可燃物浓度；一定的氧气（空气）含量；一定的c火能量”。
1.3.1 一定的可燃物浓度
“一定的可燃物浓度”主要是指经过气化分解后生成的气化分子的浓度。实际上除了燃烧类型5（见后文）以外，固态或液态可燃物，如果没有达到转化的条件而没有转化为气化分子，那么燃烧仍然无法实现。一个实例很好地说明这一问题：有烛芯的蜡烛易被点燃，如果蜡烛去掉烛芯，固态蜡烛很难气化为气态分子，蜡烛就不易被点燃。
正如图2所示，描述为“可燃物”与“一定浓度的可燃物”区别在于，一定浓度的可燃物是在考虑液态和固态燃料蒸发、分解、熔融过程基础上提出的，这一说法更加准确。在分析灭火的原因，采用这一说法，一些问题很容易获得合理的解释。
1.3.2 温度达到着火点
初中教材的着火点的解释为：“燃烧所需的最低温度”。需要明确的是，着火点是指可燃物能够持续燃烧的最低温度。如果某一温度下燃料被点燃后，在没有引火源的情况下很快熄灭而没有形成持续的燃烧，仍然没有达到着火点。我们经常看到块状的木头在明火引燃时似乎开始燃烧，但是离开火源时就会熄灭，这就说明温度还是没有达到着火点。
此外除了加热（温度达到着火点）以外，引发燃烧的方法很多，如电火花等等，所以将这一条件描述为“一定的点火能量”或者“引火源”更准确。
1.3.3 燃烧的第4个条件
中学化学中所说的燃烧的3个条件：可燃物、空气或氧气（助燃物）和温度达到着火点，是持续燃烧的必要条件（或称为三要素）。之后的研究发现，具备这3个条件，有时燃烧也能熄灭。其中的一个实例就是四氯化碳灭火，当汽油燃烧时加入四氯化碳，在没有完全覆盖汽油的情况下，并没有破坏燃烧的3个条件，但是火焰会逐渐熄灭。其原因是四氯化碳遇高温会产生氯自由基，氯自由基更易与汽油燃烧过程产生的自由基结合生成氯化氢，使得汽油燃烧过程所需要的自由基消失，链反应中断，进而达到灭火的效果。因此，有了燃烧的四面体学说。
在国内文献关于燃烧第四个条件有以下三种描述：“自由基（游离基）、链反应、未受抑制的链反应”。自由基不够全面，笔者个人赞同后两种说法。
如果把“链反应”或“未受抑制的链反应”与其他三个条件采用相同的描述，则为：燃烧的条件描述为“可燃物、空气或氧气（助燃物）、温度达到着火点、链反应”，或者描述为“一定的可燃物浓度；一定的氧气（空气）含量；一定的点火能量；未受抑制的链反应”。
“链反应”或“未受抑制的链反应”也应该是必要条件，但是和其他三个条件不同的是，链反应是反映了燃烧反应的本质，或者说是体现了某一可燃物的性质。如果绘制成四面体，应该位于底部更准确，国外文献基本上都是画在底部，见图3A。不知是何原因，国内文献大多画得比较随意，不能更好地体现4个条件之间的逻辑关系，见图3B。
2 燃烧的类型
国内文献关于燃烧的类型有多种划分方法，按照可燃物状态以及在链反应前的复杂变化分成5种类型（见图1从右至左类型1～5）[6，7]。
2.1 混合燃烧
混合燃烧（又称预混燃烧）是气体可燃物燃烧的一种类型。在燃烧前，可燃气体与助燃气体已经进行了扩散混合，此时温度达到着火点即会发生燃烧，燃烧在混合气体所分布的空间中快速进行。中学化学中所做的混合气体爆鸣实验就属于混合燃烧。
这种类型的燃烧由于可燃气体与助燃气体已经进行了混合，当燃烧一旦引发，链反应难以控制，如果其浓度在爆炸范围内，就会引起爆炸。这就是为什么中学化学教学中进行气体燃烧实验时需要验纯的原因。
由于电火花、摩擦也是引火源，因此如果家中闻到天然气或液化气的味道时，绝不能开灯，而应该小心的打开门窗（金属门窗应避免摩擦）、关闭燃气阀门。这一点有必要在中学化学教学中告诉学生。
本生灯、酒精喷灯也主要是混合燃烧，但是喷嘴等结构的设计使得混合燃烧可控制地进行，规范操作的情况下没有爆炸的危险。
2.2 扩散燃烧
扩散燃烧是气体可燃物燃烧的另一种类型，是指可燃气体从容器狭小的管口、裂缝等处流向空气，在达到着火点时与空气混合燃烧，燃烧主要发生在可燃物与助燃物相混合的界面。中学化学中所做的验纯后气体的燃烧实验就是扩散燃烧。
2.3 蒸发燃烧
蒸发燃烧是部分液体和部分固体可燃物的燃烧类型。常见的液态可燃性燃料如酒精、汽油、柴油等，它们燃烧反应前首先有受热蒸发产生蒸气的过程，然后气态分子进行燃烧反应，而放出的热量进一步加热液体表面，从而促使液体持续蒸发，使燃烧继续下去。最常见的实例就是实验室的酒精灯燃烧。
蜡烛、萘等沸点较低的固体在受热时经过了熔化、气化的过程，形成气态分子进行燃烧。易升华的固体如硫、磷等，受热后会升华产生气态分子，同样能够引起蒸发燃烧。钠等熔点较低的金属在空气中被点燃也是蒸发燃烧。
初中化学实验，学生在探究蜡烛的燃烧时，可以看到蜡烛的融化，吹灭时产生的白烟则是蜡烛的气态分子，而这种气态分子易被点燃，这是帮助学生认识蒸发燃烧的很好实例。
加油站严禁烟火，真正担心能被点燃的并不是液态的汽油，而是因为在加油过程中难免会挥发出汽油的蒸气，汽油的蒸气更易产生燃烧。在电影中常看到烟头扔在汽油里形成熊熊大火，实验证明是错误的，但是如果汽油挥发在空气中达到一定浓度，烟头引发燃烧完全可能。如果能够燃烧，则不用等到烟头扔在汽油里那一刻，而是在点火者点燃香烟或者潇洒地抽一口的时候，连点火者自己也要一起遭殃。
2.4 分解燃烧
分解燃烧也是部分液体和大部分固体可燃物的燃烧类型。这类燃烧过程中可燃物首先遇热分解，再由热分解产物和氧气反应产生火焰的燃烧。如木材、煤、纸、面粉、白糖等固体可燃物的燃烧属于此类，油脂等高沸点液体和低熔点的固体烃类的燃烧也属此。
木材在空气中燃烧时，火源加热木材首先使木柴失去水分而干燥，然后发生热分解。烧过木柴的都可以观察到水在燃烧的木柴表面产生，以及听到“呲呲”的声音都说明有水生成。木柴分解放出可燃气体，这种气体被点燃产生火焰，并放出热量，由燃烧放出的热量不断地加热木材，使木材不断地分解，从而使燃烧继续下去。
整块木头与刨花着火点不同，主要原因是整块木头要持续燃烧，内层的固体可燃物需要更高的温度使其分解为气化分子，只有在更高的着火点引发更多的链反应，使整个燃烧更剧烈，产生更多的热能，才能使燃烧持续下去。刨花燃烧面积大，几乎没有明显的内外层之分，因此着火点更低。
2.5 表面燃烧
表面燃烧是熔、沸点很高的固体可燃物的一种燃烧类型。钼、镁、铁等金属，非金属碳（木炭）等等，燃烧在空气和固体表面接触的部位进行，所以叫表面燃烧。与其他四种不同的是，其他四种燃烧都是在气相中进行（均相燃烧），唯有表面燃烧在气相和固相之间进行，属非均相燃烧（异相燃烧）。表面燃烧能使表面产生红热，不产生明焰，燃烧的速率和固体表面的大小有关。
初中化学实验“铁在氧气中的燃烧”就是表面燃烧，现象为火星四射，并不产生火焰。
2.6 综合燃烧
在实际燃烧过程中，并非仅仅发生单一类型的燃烧，往往会同时发生多种类型的燃烧。
木柴、煤等复杂的固态燃料，开始的燃烧类型是分解燃烧，有明显的火焰，但随着分解燃烧的进行，最后只剩余碳，此时的燃烧类型变为表面燃烧，可以看到红热的表面，但看不到火焰[8]。
另一个实例就是本生灯、酒精喷灯等，如图4所示。开始点燃这类装置时，一级空气阀门关闭，我们只能看到扩散燃烧；随着一级空气阀门逐渐打开，就存在扩散燃烧和混合燃烧两种燃烧方式；当一级空气阀门打开到一定程度，一级空气所供的氧足够气体燃料燃烧使用时，只存在混合燃烧，我们使用这类装置大多数情况下为混合燃烧[9]。
酒精灯是蒸发燃烧，酒精通过灯芯是逐步气化逐步燃烧的，气态分子燃烧时形成的是扩散燃烧火焰，这和本生灯的火焰不同。
3 灭火的方法
在图1的图示中，燃烧前的任何一条线路被中断，链反应都不能进行，在链反应能够进行的前提下，阻断链反应，燃烧反应就会终止。
灭火的方法和燃烧的条件是对应的，既然燃烧有4个条件，那么灭火的方法也应该有4种[10]。
3.1 冷却灭火
通过降低温度，使得温度降至着火点以下是最常见的灭火方式。水是最常见的冷却剂，但是对于有些物质却不能用水，例如电石遇水生成乙炔，反而会产生爆炸的危险。燃烧的活泼金属如钠等也不能用水，因为活泼金属遇水往往发生剧烈的化学反应，甚至发生爆炸。
3.2 窒息灭火
各种可燃物的燃烧都必须在其最低氧气浓度以上进行，否则燃烧便不能持续。因此，通过降低燃烧物周围的氧气浓度可以起到灭火的作用。通常使用的二氧化碳、氮气、水蒸气等的灭火机理主要是窒息作用。但是对于能与上述灭火物质剧烈反应的则需要采用其他方法。如镁燃烧不能用二氧化碳、氮气灭火。
3.3 隔离灭火
也就是清除可燃物。把可燃物与引火源或氧气隔离开来，燃烧反应就会自动中止。火灾中，关闭有关阀门，切断流向着火区的可燃气体或液体的通道；打开有关阀门，使已经发生燃烧的容器或受到火势威胁的容器中的液体可燃物通过管道导至安全区域，都是隔离灭火的措施。
3.4 化学抑制灭火
就是使用灭火剂与链式反应的中间体自由基反应，从而使燃烧的链式反应中断，进而使燃烧终止。常用的干粉灭火剂、卤代烷灭火剂的主要灭火原理就是化学抑制作用。
实际上任何一种灭火措施最终都是链反应受到抑制并中断，但是作为破环燃烧条件达到灭火目的，不能仅仅指“灭火剂与链式反应的中间体自由基反应，从而使燃烧的链式反应中断”。我们不能遇到难以解释的灭火现象都归结于链反应，而应该从燃烧的过程进行细致的剖析。
4 实例分析
4.1 蜡烛放在冰水中熄灭
在解释这一现象之前，要明确两个不同的“温度”。一个是燃烧部位的温度，另一个则是可燃物所处的环境温度，二者一般是不同的，见图5。火焰的燃烧存在着温度的辐射，A处的温度足够高时，辐射的温度会使火焰下面的蜡烛（蜡烛的最上层）熔化，融化的蜡烛经过灯芯的毛细作用向上流动，当流动到接近火焰的下界面时，火焰有更高的辐射温度，这一温度足够使液态的蜡烛气化，满足燃烧条件，产生持续的燃烧。
当我们吹灭蜡烛时，实质是把已经发生的燃烧反应所产生的热能带走，也就是降低温度A，所以火焰熄灭。此处的解释为“温度降低到着火点以下”是正确的，初中生也易于理解。
当蜡烛放在冰水中，是在降低温度B，进而使得整个蜡烛的温度降低，以至于燃烧所产生的热能辐射不足以继续维持蜡烛的熔化，蜡烛熔化的量变小导致后续链反应进行得越少，产生的热能更少，火焰渐渐熄灭。这一熄灭过程和吹灭蜡烛的现象有两点不同：首先没有立即熄灭，而是有个逐渐熄灭的过程；其次不会产生吹灭蜡烛时经常可以看到的白烟。那么如何解释这一现象呢？首先这一灭火方法用抑制链反应来解释有些牵强，因为抑制链反应灭火主要指的是干粉灭火剂、卤代烷灭火剂灭火。
这一现象可以解释为：蜡烛是固体可燃物，一般的固体可燃物（此处强调一般的可燃物目的是与表面燃烧区别）燃烧都需要通过蒸发、分解、熔融变成气态分子才能燃烧。也就是说，蜡烛燃烧的可燃物不是固态的蜡烛，而是气态的蜡烛。放入冰水以后，由于蜡烛温度过低不能熔融、蒸发产生气化分子，相当于清除了可燃物（的气态分子），所以燃烧终止。
以上解释对于九年级学生而言有些深奥，所以这一题目不适合初中生。但是有必要像氧化还原反应等内容一样，在高中阶段设置为需要深化的学习内容供学生探究、学习。不仅可提高学生对于燃烧原理的认识，还可以提高学生分析问题、探究问题的能力。
4.2 火上浇油（食用油）能灭火
首先认识什么是闪燃。某些液体燃料或固体燃料燃烧产生的可燃蒸气在空气中达到一定浓度，遇到火源时发生一闪即灭的燃烧现象，就是闪燃。如果混合气体体积很大或者燃料易挥发，闪燃会造成很大的破坏性甚至爆炸。但是闪燃和解释“火上浇油能灭火”没有关联。那么如何来解释这一现象呢？
食用油和酒精、汽油等轻质燃料不同，它的燃烧属于分解燃烧+蒸发燃烧，形成可燃气态分子较困难，其着火点也更高。
食用油着火，再倒入食用油可以灭火，主要是因为重新添加大量食用油以后，整个食用油的温度降低，使得燃烧前的分解和蒸发过程难以实现，燃烧终止。这一现象和上面蜡烛在冰水中的情况类似，就是阻断了气态可燃性分子的形成。食用油虽然存在，但是可燃烧的气态分子没有达到所需要的浓度，实际上还是相当于清除了可燃物（的气态分子）。
值得注意的是，这一灭火方法只适用于分解燃烧，如果是酒精、汽油等易挥发的燃料，其燃烧时再加入液态可燃物就更加危险了。此外即使是食用油，燃烧还需在可控范围内，如果燃烧的热量积累使得油温过高，或者在形成较大面积的着火情况下，也不能再添加食用油灭火。
4.3 补充说明
以上两个实例都是由于降温，但其降温不是作用于燃烧的部位，而是直接降低可燃物的温度，燃烧部位的温度在一开始并没有降低，也就是说已经进行的反应仍在产生热能，只是没有遇到降温措施去抵消这些产生的热能。真正阻断继续燃烧的是可燃物气化的过程。
但是这两个实例的灭火针对的不是链反应，化学灭火才是针对的链反应，所以不需要用燃烧的第4个条件来解释。
5 结语
根据不同阶段学生的学习能力，理解燃烧原理需要一个循序渐进的过程。现在的突出问题是中学教材、化学专业高师教材都没有对燃烧问题设置专门的内容加以深化，因而造成许多中学化学教师对燃烧原理认识不足。
除了本文提到的问题以外，笔者曾经做过与燃烧相关的研究――酒精灯加热效率的探究[11，12]，实验证明酒精灯加热用内焰效率最高。问题出在哪里呢？首先笔者通过查阅文献发现，最早提出外焰温度高的文献是关于本生灯的。本生灯是混合燃烧而酒精灯是扩散燃烧，两者存在根本的区别。目前国内已经有钱扬义老师为代表的多项研究证明内焰温度更高[13]。仍然存在的一个误区是，许多教师都在这样一个前提下研究问题：“酒精灯哪里火焰温度高，使用酒精灯就应该用哪个部位加热”。事实是，酒精灯加热效率的高低不仅仅和火焰温度有关，还和加热面积、火焰的稳定性等因素有关。所以抛开火焰部位温度的高低，需要用酒精灯的哪个部位加热，就应该以实验为依据，而不能主观臆断。我们实验的结果是内焰加热可以比外焰节约一半左右的时间，可是现在中学教材还在教导学生酒精灯加热时用外焰！
我们强调培养学生科学素养，因此建议在高中化学应专门设置深化燃烧的教学内容，让学生认识到燃烧的四个条件确切的表述为“一定的可燃物浓度；一定的氧气（空气）含量；一定的点火能量；未受抑制的链反应”，同时设置对火焰的颜色、火焰不同部位的温度、酒精灯加热的效率等方面的探究活动，这样使学生对燃烧有更全面的认识，是培养学生学科学的研究过程和方法的好素材。
参考文献：
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[10]王信群等.火灾爆炸理论与预防控制技术[M].北京：冶金工业出版社，2014：119～120.
篇9
3.图2所示为2016中国开封34届文化节上的一种叫七彩幸福菊的图片，我们能从各个角度看到不发光的七彩菊，是因为光在七彩幸福菊表面发生了 反射；我们如果要用手机照出七彩菊特写镜头，能更清楚地看到七彩幸福菊的细微之处，手机相机应 （填“靠近”或“远离”）七彩幸福菊。
4. 如图3所示，在平底烧瓶内装有少量的水，用打气筒向瓶内打气，观察到许多物理现象，其中往瓶内打气时，瓶内气体内能是通过 方式增大的；塞子跳出时瓶中出现白雾，这是因为： 。
5. 图4甲所示是一种新型插座，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等信息（插座本身消耗电能由内部电池提供），小明将装有质量为2.4 kg、初匚10 ℃水的电水壶插在该插座上，这时插座屏幕上显示如图4乙所示，当水烧开至100 ℃时，屏幕显示如图4丙所示，这段时间内电水壶消耗的电能为 J，电水壶额定功率为 W，电水壶烧水的效率为
6.图5所示为多功能车用安全锤，它装置在汽车中，在发生紧急事故或灾害时，用来砸碎汽车玻璃窗逃生的工具。汽车安全锤的功能及样式也各不相同。锤身材质有塑料、木、钢等， LED手电筒中3个LED灯泡并联连接，锤头均为金属头。安全锤构造和使用蕴含着丰富的物理知识，请按表中所举的例子写出2个填在表中。
[ 多功能车用安全锤构造和使用蕴含着丰富的物理知识 例子 安全锤上配备的螺丝起子在使用时相当于一个省力杠杆 （1） （2） ]
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题，每小题只有一个选项符合题目要求。第13～14题，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分）
7.下列的实验和实例中，能说明声音的产生或传播条件的一组是（ ）
①放在真空罩中的手机，当有来电时，只见指示灯闪烁，听不见铃声
②音叉发声时用手按住音叉，音叉声就消失了
③在鼓面上放些碎纸屑，敲鼓时可观察到碎纸屑在不停地跳动
④拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，比较两次的不同
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
8.在图6中，下列叙述与图中情景不相符的是（ ）
[图6]
A.把铅笔斜插入盛水的玻璃杯里，看上去铅笔好像在水面处折断了，这是光的折射现象
B.平静的水面上倒映着岸边的景物，这是光的反射形成的
C.日晷是根据影子的变化计时的，它的工作原理是光的直线传播
D.通过放大镜看邮票的细微之处，看到的是放大的实像
9.下列说法中不正确的是（ ）
A.磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥，减小列车与地面间的摩擦
B.由于微波炉内的微波是一种高频率的电磁波，所以这种微波的波长较短
C.与头发摩擦过的气球能吸引细小水流，是因为气球和水流带上了异种电荷
D.通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向、磁场方向有关
10. 某导体中的电流与它两端电压的关系如图7所示，下列分析正确的是（ ）
A.当导体两端的电压为0 V时，电阻为0 Ω
B.该导体的电阻随电压的增大而减小
C.该导体的电阻为5 Ω
D.当导体两端的电压为2 V时，电流为0.6 A
11.诗词是中华文化的瑰宝之一，许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述，也与物理知识紧密联系，下列诗词与对应的物理知识有误的一项是（ ）
A.“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”――运动和静止是相对的
B.“花气袭人知骤暖”――分子热运动快慢与温度有关
C.“池水映明月，潭清疑水浅” ――句中“水浅”是由于光的反射造成的
D.“忽如一夜春风来，千树万树梨花开”――满树雪花是由空气中的水蒸气凝华而成的
12.关于能源与可持续发展，下列说法中正确的是（ ）
A.能量在转化或转移的过程中，总量会增加
B.核电站发电时产生的电能是由核能转化来的
C.化石能源是不可再生能源，核能、风能、水能、太阳能是可再生能源
D.能量在转化过程中是守恒的，因此能源是“取之不尽，用之不竭”的，不用节约
13.（双选）下列说法中正确的是（ ）
A.踢出去的足球在空中飞行时，其运动状态一定不发生改变
B.用脚将足球踢出去，脚对球的力和球对脚的力三要素相同
C.从高空竖直下落的足球，在下落过程中其重力做功的功率越来越大
D.足球飞行过程中，若它所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
14.（双选）在图8所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1为10 Ω，电阻R2为20 Ω，开关S闭合，下列说法正确的是（ ）
A.断开开关S，三个电表示数将变大
B.将R1与R2位置互换，有一个电流表的示数将变小
C.将R1与闭合的开关S位置互换，有三个电表示数将变大
D.将R2与电压表V2的位置互换，有三个电表示数变小
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15.如图9所示，O为不倒翁的重心，请画出不倒翁受力的示意图。
16.我国已从2016年10月1日起，彻底淘汰普通照明用的耗能高、使用寿命短的白炽灯（钨丝灯），现在普遍使用的是LED节能灯。将图10所示的两盏LED电灯和开关正确接入家庭电路中。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题7分，第19题7分，共18分）
17.（1）图11所示的体温计示数为 ?C。
（2）小明在实验室测量金属块的密度。他先用调节好的天平测量金属块的质量。天平平衡后，右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图12甲所示，则金属块的质量为 g。然后，他将金属块用细线系好放进盛有水的量筒中，量筒中水面先后的位置如图12乙和丙所示，则金属块的体积为 cm3。由此实验测得该金属块的密度为 kg/m3。
18. 小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验：
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆停在如图13甲所示的位置。小明将左端的平衡螺母向右调，小红认为也可以将右端的平衡螺母向 （填“右”或“左”）调，使杠杆在水平位置平衡。
（2）在杠杆的两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，如图13乙所示，并测出力臂。多次实验并把数据记录在表格中。
[次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 ]
实验时杠杆在水平位置平衡的目的是： 。
（3）小红将图13乙中杠杆两侧的钩码各取下一个，杠杆会 （填“右侧下降”或“左侧下降”）。
（4）小明想用杠杆测出一物体的重（约为10 N），他添加了一个弹簧测力计（0～5 N）做了以下的实验：
①简述主要测量步骤
实验步骤：a.把被测物体挂在杠杆右侧A处（图13丙）。
b.用弹簧测力计在杠杆 。
c.分别用刻度尺测出 。
②物体重力的计算表达式：G= （用测量的物理量符号表示）。
19.在“测定小灯泡电阻”的实验中（小灯泡标有“2.5 V”字样）。
（1）小刚同学在连接实验电路时还有部分导线未接上，如图14甲所示。请你用笔画线代替导线，把图中的实物电路连接完整。要求闭合开关后，变阻器滑片向右滑动时灯泡变亮。
（2）该实验中滑动变阻器的作用是：
① ；
② 。
（3）电路连好后，调节滑动变阻器的滑片使电压表和电流表的示数如图14乙所示，此时取下灯泡，则电压表的示数将 （填“增大”“减小”或“不变”），电流表的示数将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）用这套实验器材，不能完成的实验有 。
A.探究电流与电压的关系
B.测量小灯泡的额定功率
C.测量滑动变阻器的总电阻
D.探究小灯泡的亮度与消耗功率的关系
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题10分，共18分）
20.某款家用蒸汽挂烫机（如图15甲）的工作原理如图15乙所示，发热电阻R1、R2的阻值均为100 Ω，通过旋转开关可实现关、低挡、高挡的转换使用时，水箱中一部分水通过阀门进入电热杯受热至沸腾，产生的水蒸气从喷头喷出熨烫衣服。已知电热杯内水的质量为 0.2 kg，初温为20 ℃。电源电压U=220 V，水的比热容c水=4.2×103 J/（kg・℃），求：
（1）电热丝是利用电流的 效应工作的。分析电路图，旋转开关1、2与 接触时，电熨斗处于高温挡。
（2）电热杯内的水加热到100 ℃需要多少热量？
（3）若挂烫机的加热效率为80%，将杯内水烧开需要的最短时间。
21. 电动平衡车又叫体感车、思维车、摄位车等，市场上主要有独轮和双轮两类，其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”（Dynamic Stabilization）的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器。来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡，是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物。某品牌平衡车的相关数据如下表所示：
（1）人驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时，人对平衡车的压力与 是一对相互作用力。
（2）一个人质量为57.2 kg，驾驶双轮平衡车时每只轮胎着地面积约25 cm2，请根据表格中数据计算此时对地面压强是多少？（g取 10 N/kg）
（3）若一个质量是57.2 kg的人驾驶平衡车在水平路面上以16 km/h的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.03倍，行驶20 km，求平衡车克服阻力做的功。
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二、习题设计的指导思想
1.以“科学素养”为立意
《 义务教育物理课程标准（2011年版）》强调三维目标，在设计习题时，创设一定的情境，从情境中引出能检测学生知识、能力、态度的问题。设计的习题要注重知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的相互渗透，重视理论联系实际，着重考查学生对物理基础知识、基本技能、基本方法的掌握与运用情况，以及运用物理知识、观点和方法分析问题、解决问题的能力和初步的科学探究能力。
2.由“双基”变“五基”
我们一直强调的“双基”，即“基础知识”和“基本技能”，根据《 义务教育物理课程标准（2011年版）》的理念要变为“五基”，即基础知识（要求四个层次：知道、了解、理解、应用）；基本技能，一般指实验操作技能（要求三个层次：初步学习、初步学会、学会）；基本方法，主要指科学研究的基本方法（要求四个层次：问题、假设、证据、结论）；基本能力（主要指观察能力、实验能力、学习能力、思维能力、探究能力、实践能力、创新能力）；基本观念（包括守恒观念、能量观念、安全观念、环保观念）。
3.凸显“S-T-S”思想
“S-T-S”思想强调理解科学、技术和社会三者的关系，重视科学技术在社会生产、人们生活中的应用，重视科学的价值取向，要求人们在从事任何科学发现、技术发明创造时，都要考虑社会效果，并能为科技发展带来的不良后果承担社会责任。习题设计时要考虑能否凸显“S-T-S”思想，要让这种思想渗透在学生习题的训练中。例如：
太阳能是一种巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境。太阳能热水器是把太阳能转换为热能以实现加热水为目的的装置，图1是真空管式家用太阳能热水器实物图，其铭牌如表1所示。求：（1）首次使用，把水从地面输送到9m高楼顶的太阳能热水器，水罐离楼顶距离约为1m，若输满水，则要对水做多少功？（2）在阴天，充满水的太阳能热水器水温只达到45℃，若要使水温升到“设置最高温度”，则电辅助加热器至少要供给水多少热？（3）若水吸热效率为90%，则电辅助加热器至少需要正常工作多长时间？（ g取10N/kg ）
本题素材来自我家的太阳能热水器及铭牌，结合当前提倡的“低碳生活，绿色环保”，此题的设计变得意义重大，而且太阳能日益普及，深入了解它也是必需的。本题要求学生看懂“铭牌”，还要具备“做功、热学公式、效率”等知识，能更好地体现学生的实际能力。让学生从真实的问题情境中获得丰富的体验，能够有效地巩固、深化、活化所学的物理知识，提高物理思维能力和想象能力。通过习题，学生能进一步认识到做功、热量等知识与我们生活息息相关，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。
三、习题设计的策略
1.前期准备阶段
（1）明确习题目的、练习范围，平时收集好日常生活中有关物理现象的素材；明确习题设置的内容标准和要求，即核心知识、方法要素、能力水平；明确习题的题目设置，包括立意、情境、设问、磨题、答案及评分标准；明确习题的题型选择，包括逻辑关系、难易程度。
（2）学情分析，研究学生认知结构，了解学生的认知结构及其变化，知道他们的最近发展区，在充分了解学生最近发展区的情况下设计和处理物理习题，体现以学生为主体的基本思想。
（3）研究《 义务教育物理课程标准（2011年版）》，了解学生的总体发展目标。心中有底才有可能落实，细心研究才可能做得更好，设置的习题要体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。
2.具体操作阶段
（1）确定核心知识点，确定练习目标。通过本设计解决学生掌握哪个知识点，掌握哪种方法，提高哪方面的能力，希望突破哪个重点、难点，确定练习的三维目标。
（2）编制练习题的细目表。设定知识点考查层面，即A级目标知道、了解，B级目标理解、应用，C级目标综合运用。
（3）选题组题。设计题目的数量，哪个题目分别体现哪个目标，达到哪级水平，分别是哪种题型；依据习题设计的原则，选择能体现习题目标的题目；对题目分析进行必要的改编、排序、重组。
3.案例――光现象习题设计
光现象习题设计表如表2所示。
学习了光学知识后，学生都知道光在均匀介质中是沿直线传播的，可是学生小强却提出不同的观点，他认为光是会“拐弯”的，因为他曾经看到光线在水中会随水流一起“拐弯”，其他学生不相信，于是小强与他们一起探究“会拐弯的光线”。
学生用到的实验仪器有可乐瓶、剪刀、胶带、手电筒。
实验步骤：
（1）用剪刀在离可乐瓶底部大约5cm的地方钻一个小孔。
（2）把可乐瓶拿到黑暗的厨房里，放在水池边，小孔面向水池，向可乐瓶加满水。
（3）观察水从可乐瓶的小孔流出来。
（4）用手电筒照射可乐瓶，并且用手捂住手电筒，只留一条细细的光线，使光线垂直射向可乐瓶，这时学生都看到光线随水流一起“流出”，成为弯曲的“光线流”。
请根据实验现象，回答下列问题。
（1）请你尝试解释“光线会随水的流动而弯曲”的原因是： 。
（2）再想想“光的这种原理”在日常生活中有哪些应用： 。
（3）光的这种原理还可以解释哪些现象： 。
答案：（1）实验中手电筒发出的光线以垂直角度射入可乐瓶，光不发生折射，全部光进入水中，当光射到小孔流出的水流面时发生全反射，光一直在水流中进行多次全反射，所以看起来就好像呈弯曲的一样（只要学生提到了“光的全反射”字眼就给分）（2）光纤通信或光导纤维（3）海市蜃楼
分析：本题操作性强，成功率高，就算学生暂时无法完全正确地解答，但是他们能通过已学的知识悟出道理，并且能完全独立地探究，如果习题能做到不仅考查知识、能力，而且还能引导学生更进一步去自主探究，这就是习题的导向功能。本题较为开放，只要学生有提到相关的知识，如光的反射、光的折射等，都应该给予鼓励。这是一道贴近学生生活情境、情境与问题解决良好融合的问题解决型习题。根据丰富情境的习题，学生能提出更有效的问题，能够更快地投入到要探究的实验当中。同时，通过问题解决型习题进行模拟科学家解决问题的过程，使学生获得在真实生活情境中发现问题和解决问题的策略，能有效地提高学生的探究能力。能促使学生从课本学习走向实际操作学习，从课堂走向社会，与STS教育的宗旨相吻合，跟社会与科学技术紧密联系，综合性较强，对学生动手能力、探究能力、语言组织能力等各方面能力都能得到锻炼和提高。
四、有效习题设计要注意的事项
有效习题要寻求以最少的时间和精力的消耗而取得最大的效果。为此在设计习题时要精选，把题量降低到最低限度，有针对性地选择典型题目，设计联系现代生活实际、思想内容丰富的习题。
1.不能超过教学目标
设计题目的根本依据就是教学目标，教师不仅要明确习题目标，而且还要明确各目标下的子目标，此外教师还要根据学习的不同阶段来调控这些目标，习题涉及的知识切莫超出学生的学习范围，否则只会产生无效的习题。
2.遵循最近发展区
根据最近发展区的理论，教师在设计习题时，首先要了解学生的认知结构，以学生已有的知识为基础，充分考虑学生的最近发展区。进行习题设计时，习题难度要做到层层深入、螺旋式上升。设计的问题不仅要让学生“跳一跳，就能摸得到”，有成功的可能，更要让学生“跳一跳，才能摸得到”，有发展的空间。
3.与生活紧密联系
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2.利用P=UI和欧姆定律我们还可以推导出电功率的另外两个计算式P=I 2R=■，这两个公式只适用于纯电阻电路中电功率的计算.
3.用电器上一般都标有额定电压和额定功率，表示该用电器正常工作时的电压和电功率.而实际生活中，用电器两端的电压不一定就等于额定电压，因此其消耗的实际功率也不一定等于其额定功率.其关系如下：
当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作；
当U实
当U实>U额时，P实>P额，用电器不能正常工作，很容易损坏或缩短使用寿命.
对于某个用电器而言，额定电压是唯一的，因此其额定功率也是唯一的.而实际功率随着用电器两端的实际电压的改变而改变.对于灯泡而言，其亮度取决于它的实际功率.不同的工作条件，可能会导致额定功率大的灯泡发光较暗，而额定功率小的灯泡发光较亮.
4.电功率的测量
（1）伏安法：原理是P=UI.测量小灯泡在不同电压下的电功率时，应注意选取的电压值要有代表性，并且不能让电压超过额定电压的1.2倍.求灯泡电功率的平均值是没有意义的.
（2）用电能表测电功率：原理是P=■.测量时关闭其他所有用电器，只让待测用电器工作，通过电能表转动的圈数和通电时间即可算出该用电器的电功率.
5.串、并联电路中用电器消耗的总功率均等于各用电器消耗的电功率之和.
串联电路中各处的电流相等.根据P=I 2R，电流一定时，各用电器消耗的电功率与其阻值成正比，即电阻越大，消耗的电功率越多.
并联电路中各支路两端的电压相等.根据P=■，电压一定时，各用电器消耗的电功率与其阻值成反比，即电阻越大，消耗的电功率越少.
二、电热
1.电流的热效应：电流通过导体时，导体发热的现象.
2.焦耳定律：电流通过导体时产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比.用公式表示为Q
=I 2Rt.如果用电器消耗的电能全部转化为热（如在纯电阻电路中），则Q=W＝UIt；若只有一部分转化为热，则Q
三、家庭安全用电
1.家庭电路的火线和零线之间的电压为220V.用测电笔可辨别火线与零线.
2.造成家庭电路中电流过大的原因有两个：一是短路，二是用电器的总功率过大.家庭电路中应安装熔丝或空气开关，在电流过大时自动切断电路.另外，当线路连接处接触不良时，容易引发火灾和安全事故.
3.若使用带有金属外壳的用电器，则要用三线插座，通过上面的线将金属外壳与大地连接，将外壳上可能带的电导入大地，以防触电事故的发生.
考点扫描
考点1 电能表
例1 小明家安装了新的电能表，一个月后此表的面板如图1所示，这个月他家用电 kW・h，电能表的转盘转过了 圈.
解析 本题考查学生是否具有一定的生活经验，是否理解电能表常见参数的含义，是否留意过电能表的读数.本题的正确答案是这个月他家用电125.0kW・h，电能表的转盘转过了2.5×105圈，小明家最多能接入总功率为P=UI=220V×20A=4.4×103W的用电器.
点拨 电能表是测量电路消耗电能的仪表，学习中要注意其常见参数的含义，如额定电压、电流规格、每千瓦时转数等.除此以外，还要知道电能表的计量单位是千瓦时，俗称度.读数要注意最后一位表示的是一位小数.同时还应了解日常电费收缴情况.
考点2 电功
例2 如图2所示的四个电路，电源电压相同，电阻R1＜R2，若通电时间相同，则电路中电流所做的总功从大到小的排列顺序是（ ）.
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、丙、乙、甲
C.丁、甲、乙、丙
D.丙、乙、甲、丁
解析 在甲、乙、丙、丁四个电路图中，由于电源电压相同，电路中各电阻的通电时间相同，因此电路中电流经过电阻所做的总功大小决定于电路中的电阻大小，而电阻大小取决于电路中电阻的连接方式.根据电功公式以及欧姆定律的变形公式可知，在电压和通电时间一定时，电阻越小，电路中电流做功越大.根据电路的串、并联特点，丙图中R1和R2串联时电路中电阻R串最大，丁图中电阻并联时电阻R并最小，则有R串＞R2＞R1＞R并，因此，四个电路中电流所做的总功从大到小排列顺序是丁、甲、乙、丙，本题应选C.
点拨 电功是指电流通过导体所做的功.电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程.电流通过导体所做的功与通过导体的电流大小、导体两端电压以及通电时间长短有关，一般电功的大小可以利用W
=UIt来进行计算.在利用W=UIt进行计算时，要统一使用国际单位，并应明确U、I是指同一段电路的电压和电流.在计算、比较串、并联电路中电流通过用电器电流做功的大小时，首先应了解串、并联电路电流、电压、电阻的特点，然后灵活运用有关公式解决问题.
考点3 电功率
例3 由电压为220V的电源向远处某工地的一盏标有“PZ220-60”的电灯供电，由于导线有电阻，灯泡消耗的实际功率为55W.则导线消耗的功率（ ）.
A.小于5W B.等于5W
C.大于5W D.不能确定
解析 通常情况下，电压为220V的电源向一盏标有“PZ220-60”的电灯供电时，电灯的电功率应为60W，但现在“由电压为220V的电源向远处某工地的一盏标有‘PZ220-60’的电灯供电”，由于导线较长，其电阻不能忽略，电路的总电阻将大于灯泡的电阻.由电功率公式P=■可知，当电压一定时，电路的总电阻越大，电路的总功率就越小，即电路的总功率应小于60W.因灯泡消耗的实际功率为55W，所以导线消耗的功率将小于5W，答案为A.
点拨 电功率是表示电流做功快慢的物理量，它等于单位时间内电流所做的功.根据电功公式W=UIt以及P=■，可以得到电功率计算公式P=UI.用电器正常工作时的电功率叫额定功率，而在实际电压下工作的电功率叫实际功率.
本题要求我们判断导线消耗的功率与5W的关系.但题中只说了导线有电阻，如果直接计算导线消耗的电功率，那相当困难.怎么办呢？我们可以把对导线消耗电功率的判断，转化为对电路消耗的总功率的判断.由于导线消耗的功率等于电路消耗的总功率减去电灯消耗的实际功率，灯泡消耗的实际功率为55W，而电路消耗的功率必定小于60W，因此导线消耗的功率将小于5W.本题旨在考查学生对公式P=■的理解和灵活运用，实用性强，它提醒我们在一种方法行不通或有困难时，可以通过转化变换为其他方法来解题.
考点4 电与热
例4 将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同.则下列有关说法中，错误的是（ ）.
A.三个电器产生的热量一样多
B.电流通过三个电器做功一样多
C.三个电器消耗的电能一样多
D.电烙铁产生的热量最多
解析 三个用电器的功率、通电时间均相同，由W=Pt可知，它们消耗的电能一样多.但从能量转化的角度考虑，电风扇将电能转化为大量机械能和少量内能，电烙铁将电能全部转化为内能，而电视机将电能主要转化为光能和声能，转化成的内能只是其中的少部分，所以该题选项A的说法是错误的，应选A.
点拨 焦耳定律的表达式是Q＝I 2Rt，其适用条件是纯电阻电路.研究用电器工作时的能量转化，应注意研究的电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路.
考点5 家庭电路与安全用电
例5 在安装室内照明电路时，室内的灯突然熄灭了，查看配电箱内的闸刀开关上的保险丝，发现有一根已熔断.小明同学拿出一个接有两根导线的照明灯泡，然后将该灯接入熔断保险丝的两个螺钉处，该灯正常发光.当故障排除后，该灯出现的现象是（ ）.
A.熄灭
B.亮度肯定不变
C.亮度明显变暗
D.熄灭、亮度明显变暗、亮度稍变暗三种现象都有可能
解析 由于保险丝与室内的用电器是串联的，在被烧断保险丝的两个螺钉处接入一个照明灯泡后，这个电灯正常发光，这说明室内照明电路发生短路.当故障排除后，室内用电器与这个电灯串联，由于串联电路的分压作用，这个电灯两端的电压会变小，因此，它的亮度会变暗，其变暗程度取决于室内用电器的多少，即室内用电器等效电阻和这个电灯灯丝电阻之间的大小比例关系，故本题正确答案是D.
点拨 家庭电路的组成通常包括火线、零线、电能表、总开关、保险盒、用电器、插座等.保险盒应串联在火线上.电路中若发生短路或断路故障，室内的用电器均会停止工作.但本题中保险丝熔断，由此可确定电路发生短路故障.因为室内用电器与灯泡是串联连接，而室内用电器等效电阻和电灯灯丝电阻之间的大小比例关系有多种可能，因此灯泡的亮暗程度难以确定.由此可见，解题时如果有了一个正确的解题思路，一定会收到事半功倍之效.
实验探究
例1 小明同学在做“测小灯泡额定功率”的探究实验时，已知某小灯泡的额定电压为3V，电功率小于1W.
（1）在连接电路时，小明同学有几根导线没有连接上，如图3所示.请你用笔画线作为导线，在实物图上帮他连接好电路（电流表和电压表的量程要选择正确）.
（2）而另一实验小组中的小强同学连接电路完毕后，闭合电路开关、移动变阻器滑片时发现：灯泡变亮，电压表示数反而减小；灯泡变暗，电压表示数反而增大（器材是完好的）.小强怎样连接电路才会出现这种现象呢？请将小强所连接电路的电路图画在虚线框中.
（3）小明在实验过程中，仔细对小灯泡对应的电流、电压值进行了数据记录，记录的数据如下表所示.
从表中数据可看出，在通过灯丝的电流在逐渐增大的过程中，灯丝的电阻的变化情况是 .该小灯泡的额定功率应为 W.
解析 （1）根据伏安法测电阻原理，本题需补充完整的电路连线图如图4所示.
（2）由题意可知，小灯泡的额定电压为3V，由于灯的额定功率小于1W，根据P=UI，可以推测小灯泡正常工作时的电流应小于0.6A，则电压表和电流表的量程选择应分别为0～3V和0～0.6A.通常情况下，本实验中的电压表应并联在灯泡两端，当电路中变阻器电阻改变时，电路中的电流就改变.当灯泡中通过的电流变大时，灯泡两端电压应随之变大，由于电路中电源电压不变，滑动变阻器的两端电压应随之降低.而小强同学却发现与之相反的情况，由此可见，小强实验时一定是将电压表与滑动变阻器并联连接了，小强连接的电路如图5所示.
（3）分析小明的实验数据记录可以发现，表格中前4次的灯泡电阻值均为10Ω，但从第5次到第8次，求出的灯泡的相应电阻值为10.6Ω、11.6Ω、13.0Ω、14.6Ω，因此灯丝的电阻变化情况是：先保持不变，后逐渐增大.刚实验时，流过灯泡的电流较小，灯丝的温度变化不大，对灯丝电阻的影响可以忽略不计；后来几次灯泡由“微亮”到“逐渐变亮”，直至正常发光，灯丝的温度升高较大，灯丝的电阻受温度影响较为显著.小灯泡正常发光时的电功率为额定功率，小灯泡正常发光时电压为3V，电流为0.205A，所以，小灯泡额定功率P=UI=3V×0.205A=0.615W.
点拨 伏安法测定小灯泡的电功率是初中电学中重要的探究实验.实验中应关注实验现象，熟知实验中可能出现的问题，学会对实验数据的收集、分析和处理，还要具有利用欧姆定律和电功率的知识解决实际问题的能力.
典例讲析
典例1 有一盏标有“220V 40W”字样的电灯甲（不考虑温度对电灯电阻的影响），问：
1.它的电阻有多大？
2.它正常发光时电流有多大？
3.它正常工作10h耗电多少焦？
4.1kW・h的电能能使它正常工作多少小时？
5.“220V 5A”的电能表能接几盏这种灯？
6.如果接到110V的电源中，它的实际功率有多大？
7.与“220V 100W”的电灯乙并联到220V的电路中，甲、乙两灯的实际功率各是多少？哪一盏灯更亮？
8.若要把它接到380V的电路中，我们应怎么办？
讲析 1.R=■=■=1210Ω.
2.它正常发光时的电流
I=■=■=■A=0.18A.
3.W=Pt=40W×36000s=1.44×106J.
4.t=■=■=25h.
5.我们首先要考虑电能表允许接入的用电器的最大功率应是P总=UI=220×5A
=1100W，再用1100W除以这种灯泡的电功率就可以得到灯泡数，即
n=■=■=27.5，
考虑到实际情况n取27.
6.解决这个问题我们首先要区分用电器额定功率和实际功率的关系.求实际功率的时候，我们往往先由R=■求出用电器的电阻，再根据P实=■求出实际功率.所以利用第一问求出电阻R=1210Ω的值可求：
P实=■=■=10W，可见它的实际功率只有10W.
7.根据题意可知这两盏灯各自在自己的额定电压下工作，所以此时的实际功率等于各自的额定功率，因此P甲实=40W，P乙实
=100W，所以乙灯更亮.
8.由于实际电压380V大于额定电压220V，那么为了使小灯泡能正常工作，我们应在电路中串联一个电阻，并且串联电阻的电压
U串=U实-U额=380V-220V=160V.
又因为电阻与电灯串联，根据串联电路电流的特点可知
I串=I额=■A.
利用欧姆定律可得
R串=■=■=880Ω.
评点 在复习过程中做习题是必不可少的环节.但并不是习题做得越多越好，而应该是少而精，有代表性，讲究质量.做了此类题目，就复习了某一部分或某一章的知识，既减了负又增了效.
典例2 明明和妈妈到商场去购买电饭锅.他从品种繁多的电饭锅说明书中取出一份，下表所示即为该说明书的一部分.
明明与妈妈商议后，购买了型号为MG-TD35型的电饭锅，回家后想想，此电饭锅将电能转化为锅内水的内能的效率如何？于是他在锅内装入1.5L温度为20℃的水，通电16min后水开始沸腾，根据以上实验，他估测了该型号电饭锅烧水的效率，你也能估算出吗？写出你的估算方法，并计算其效率.（家中照明电路电压220V，水的沸点100℃）
讲析 本题是以生活中的电饭锅作为命题的切入点，对电饭锅的热效率进行了研究.为了估测电饭锅烧水的效率，我们首先应根据电饭锅说明书提供的有关数据，利用公式W=Pt计算出电饭锅烧水时电流所做的功，然后根据公式Q=cm（t-t0）求出锅内水吸收的热量，最后根据热效率公式η
=Q吸／W算出该型号电饭锅烧水的热效率.
W=Pt=600W×16×60s=576000J，
Q吸=c水m（t-t0）=c水ρ水V（t2-t1）=4.2
×103J／（kg・℃）×1.0×103kg／m3×1.5×10-3m3
×（100℃-20℃）=504000J，
η=Q吸／W=（504000／576000）×100%
=87.5%.
该型号电饭锅烧水的效率为87.5%.
评点 本题将电学知识和热学知识进行了综合，是一道综合题.它通过产品说明书巧妙地将要研究的电饭锅额定功率给出，解题时只有提取了图表中的有用信息才能正确求得热效率.本题能有效检测处理信息的能力，同时又考查了灵活运用知识解决问题的能力.
仿真测试
一、选择题（每题3分，共30分）
1.下列用电器的额定功率最接近1kW的是（ ）.
A.空调 B.电风扇
C.收音机 D.电视机
2.下列用电器在工作过程中，电能几乎全部转化为内能的是（ ）.
A.电脑 B.电炉
C.洗衣机 D.电风扇
3.关于电功和电功率，下列说法正确的是（ ）.
A.电功是表示电流做功快慢的物理量
B.电功率大的用电器一定比电功率小的用电器做的功多
C.电流通过导体做功越多，电功率越大
D.在相同的时间内，电流通过导体做功越多，电功率越大
4.将以下几种不同规格的灯泡接到6V的电源上，其中最亮的是（ ）.
A.“12V 4W” B.“6V 4W”
C.“6V 6W” D.“12V 6W”
5.电熨斗通电后很烫，而连接电熨斗的导线却并不热，这是因为（ ）.
A.导线有绝缘层保护，能隔热
B.导线散热快，所以温度低
C.通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
D.导线电阻小，产生热量少
6.以下操作符合安全用电规则的是（ ）.
A.家用电器的外壳可任接火线、零线或接地
B.检修电路及更换电路元件时，断开零线或火线均可
C.不要在居民小区突然断电时在家中检修电路
D.擦干的手可以直接触摸火线
7.一天晚上，小明家中的电灯突然熄灭，其他用电器也停止了工作，他检查电路发现保险丝并没有烧断，用测电笔测试室内各处电路时，氖管都发光，则电路故障可能是（ ）.
A.进户零线断路
B.进户火线断路
C.某用电器的插座短路
D.某盏灯的灯丝断了
8.在如图所示的电路中，电源电压恒定，灯L1、L2分别标有“6V 6W”和“6V 12W”字样.当S闭合时，灯L1正常发光；当S断开时，两盏灯的总电功率为（不考虑灯丝电阻的变化）（ ）.
A.4W B.18W C.9W D.12W
9.如图所示，电源电压U=18V，小灯泡L的额定电压为9V.当滑动变阻器的滑片P移至中点时，小灯泡L正常发光；当滑片P移至最右端时，小灯泡L的实际功率为6W.若不考虑灯丝电阻的变化，则小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为（ ）.
A.13.5W 6Ω
B.6W 13.5Ω
C.6W 12Ω
D.13.5W 12Ω
10.小华用如图所示的电路测小灯泡功率.电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样.若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（ ）.
A.电流表示数的变化范围是0～0.5A
B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～20Ω
C.灯泡的最小功率是0.162W
D.该电路的最大功率是2.7W
二、填空题（每空1分，共25分）
11.我国家庭照明电路的电压是 V，台灯和控制它的开关是 （选填“串联”或“并联”）的，开关必须接在 （选填“零”或“火”）线上.
12.小华发现家里电能表的示数在3h内由 变成 ，则他家在这段时间用电 kW・h，用电器消耗的实际功率是 W.如果电能表标有“220V 10（20）A”字样，则电路中
（选填“能”或“不能”）再接入一个额定功率为800W的电饭煲.
13.一盏白炽灯泡铭牌上标有“220V 100W”字样，则这盏灯正常发光时的灯丝电阻为 Ω.灯泡正常发光1min，灯丝消耗的电能为 J.如果灯丝断了之后重新将灯丝搭上，灯丝电阻变为440Ω，通电后灯泡消耗的功率为 W.
14.如图所示家庭电路，两个灯泡的连接方式是 联.a、b两条导线中，
是火线，如果不慎将a、b直接相连，这种故障称为 .
15.两个定值电阻R1=4Ω，R2=2Ω，串联后接入电压为12V的电源两极间，则电阻R1的电功率是 W，每分钟电阻R2发热 J，电阻R1、R2上通过的电流之比I1∶I2= ，相同时间内电流通过电阻R1、R2所做功之比W1∶W2= .若两电阻并联在同一电源上，相同时间内两个电阻产生热量之比Q1∶Q2= .
16.小吴同学自制了一个简易的电热驱蚊器，它是利用电流的 效应来工作的.发热元件是一个阻值为10000Ω的电阻，当发热元件两端的电压为220V时，流过该元件的电流为 mA，通电100s产生的热量为 J.
17.某地实行“分时电费”的计费制度，计费方法如下表所示，这样可以减轻高峰时段电网压力，又能节省用户的电费支出.某用户家中的电热水器上标有“220V 2000W”字样，该电热水器正常工作的功率为 W，若该电热水器每天正常工作1h，现将它的工作时间由高峰时段移到低峰时段，则该用户每月（以30天计）至少可以节省电费 元.
18.灯泡L的额定电压为6V，小明通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图所示.由图可知，当灯泡L正常发光时，通过其灯丝的电流是 A，此时灯泡L的电阻是 Ω；通过调节滑动变阻器，使灯泡L两端的电压为3V，则此时灯泡L消耗的实际功率为 W.
三、解答题（共45分）
19.（4分）小明同学学习了家庭电路的知识后，在生活中更加注意观察家用电器.
（1）如图所示，他发现自己家洗衣机用的是三脚插头，其铭牌上标有“10A 250V”字样，其中的“10A”表示什么意思？
（2）小明同学仔细观察三只插脚，又有新的发现：标有“E”字的插脚比其他两脚稍长一些.他又查看了其他家用电器的三脚插头，也是这种情况.它比其他两脚稍长一些有什么好处？
20.（9分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为6V的电源和额定电压为3.8V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路.
（1）实验中需要依据图甲所示的电路图，将图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将图乙所示电路连接完整.
（2）正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）.当电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，其示数为 A.小灯泡的额定功率为 W.
（3）小明同学按同一电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭.检查后发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处：
① ；
② .
21.（8分）小明要用如图所示的实验器材探究“电压一定时，电流的热效应与电阻的关系”，其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同.
（1）请用笔画线代替导线，把电路连接完整.
（2）电流产生热量的多少不易直接测量.因此，在这个实验中是通过 显示电流产生热量的多少的；像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法在物理学的研究中经常用到，请你列举一例： .
（3）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有 .
（4）根据所学知识可知，在相同时间内
瓶内的电阻丝放出的热量较多.（选填“甲”或“乙”）
22.（8分）如图所示，将一只额定电流为0.2A的小灯泡与一个滑动变阻器串联后接入电压恒为9V的电路中.开关闭合后，移动滑动变阻器滑片，当滑动变阻器消耗的功率为1.04W时，小灯泡恰好正常发光.
（1）小灯泡的额定电压和额定功率分别是多少？
（2）小灯泡正常发光时，变阻器接入电路的阻值是多少？
（3）移动滑动变阻器滑片，当电路中电流为0.1A时，小灯泡的实际功率是多大？（不计温度对灯丝电阻的影响）
23.（8分）小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时，开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合，重新加热.饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：
（1）求电阻R1的阻值.
（2）求正常加热时通过饮水机的电流.
（3）在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5min.加热一次消耗的电能是多少？重新加热前的水温t是多少？［不计能量损失，c水=4.2×103J／（kg・℃）］
24.（8分）如图甲是测量高于湖水警戒水位装置的原理图.长方柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接，底部有一小孔与湖水相通，且容器底面与警戒水位相平.已知电源电压恒为6V，小灯泡标有“2V 2W”字样（灯丝电阻不变）.两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示（x为容器内水柱高度h的倒数）.求：
篇12
（一）内容：
药品的取用；物质的加热；仪器洗涤。
（二）分析：
本节课要学的内容是初中化学实验常用仪器的识别、药品取用规则、物质的加热和仪器洗涤的方法。指的是认识仪器名称、用途和注意事项；了解药品的取用规则；学会药品的取用、物质的加热和仪器的洗涤方法，其核心是药品的取用和物质的加热，理解它关键就是要了解实验室规则、识别初中化学实验常用仪器和了解药品取用规则。本课题教学的重点是药品的取用、物质的加热和仪器洗涤等基本操作训练，解决重点的关键是做好规范操作的示范、分析操作不当可能造成的后果。
二、目标及分析
（一）目标：
1、能识别初中化学实验常用仪器；
2、知道化学实验是进行科学探究的重要手段，严谨的科学态度、正确的实验原理和操作方法是实验成功的关键；
3、学会遵守实验室规则，初步养成良好的实验习惯；
4、学会药品的取用、加热、仪器洗涤等基本实验操作。
（二）分析：
1、“识别初中化学实验常用仪器”是指看到仪器图形能写出仪器名称，同时能说出仪器的用途及使用注意事项。
2、“知道正确的实验原理和操作方法是实验成功的关键”就是能记住化学实验是进行科学探究的重要手段。
3、“学会药品的取用、加热、仪器洗涤等基本实验操作”就是指习惯的形成及独立操作能力的形成，即在教师的引导下，能独立进行物质的取用、药品的加热及仪器的洗涤等操作。
三、问题诊断分析
学习本课题时，同学可能会出现两种态度：一是对实验基本操作无所谓——动手做，不如用脑记；二是有恐惧心理——不敢动手，怕危险。以上两种态度均不利于学习，教学时要注意纠正。
四、教学支持条件分析
在讲到药品的取用时，为了给学生做好示范，借助信息技术播放“粉末固体取用”、“块状固体取用”和“液体取用”三个视频。
五、教学过程设计
（一）教学基本流程
化学实验室简介仪器识别药品取用规则托盘天平的使用连接仪器装置固体药品取用液体药品取用酒精灯的使用方法给物质加热仪器洗涤。
（二）教学情景
问题1：化学实验室有哪些组成部分？各部分的作用是什么？
设计意图：一是增强对实验室的直观印象；二是提高对实验室功能的认识。
师生活动：实验室的组成部分及其作用：
⑴实验桌——做实验（或探究）的平台；
⑵水电设施——提供实验用水电；
⑶仪器柜——存放实验仪器；
⑷药品柜——存放药品。
问题2：实验室常用的仪器有哪些？这些仪器的用途及注意事项有哪些？
设计意图：增强学生对初中常见仪器的识别能力。
师生活动：说（写）出下列仪器的名称、用途及注意事项：
问题3：实验室药品取用有哪些规则？
设计意图：培养学生遵循规则、养成良好的习惯。
师生活动：
⑴记住以下常用危险化学品标志：
⑵不能用手接触药品，不要把鼻孔凑到容器口去闻药品的气味，不得尝任何药品的味道。（简记为“三不原则”。）
⑶如果没有说明药品用量，液体取1～2mL；固体只需盖满试管底部。
⑷使用剩余的药品要放入指定的容器内，不能放回原瓶，不要随意丢弃，不得拿出实验室。（简记为“一要三不”。）
⑸试验中要特别注意保护眼睛。万一眼睛里溅进了药液，要立即用水冲洗，冲洗时要不断眨眼睛，必要时请医生治疗。
问题4：怎样使用托盘天平？
设计意图：培养学生的归纳能力和基本技能。
师生活动：
⑴说出天平的构造。
⑵天平使用要点：调零平衡左物右砝放回砝码调零。
⑶说出使用天平的其它注意事项。
问题5：怎样连接仪器装置？
设计意图：培养学生的语言表达能力和动手能力。
师生活动：
⑴看下图回答连接仪器的方法。
⑵仿照上图进行操作。
问题6：怎样往试管里送固体物质？
设计意图：为规范操作作铺垫。
师生活动：
⑴插播“块状固体取用”和“粉末状固体取用”视频。
总结要点：“一平、二放、三慢竖”。
⑵学生操作。
问题7：怎样取用液体？
设计意图：为规范操作作铺垫。
师生活动：
⑴插播“量取液体”视频。
⑵教师示范“液体的倾倒”。
要点：倒、倾、接、上。（试剂瓶塞倒放；容器倾斜；容器瓶口与试剂瓶口接触；试剂瓶的标签向上。）
⑶教师示范“液体的量取”。
要点：平放、面向、视线平。（量筒平放，面向量筒刻度，视线与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平。）
（注意：仰视量筒读数偏小，俯视量筒读数偏大。）
⑷教师示范“滴管的使用”。
要点：上、直、冲。（滴管要在容器瓶口的上方，且要垂直。滴管用过后要用水冲洗干净。）
⑸学生操作。
问题8：怎样使用酒精灯？
设计意图：为规范操作作铺垫。
师生活动：酒精灯的使用：
拿下灯冒添加酒精（酒精不超过容积的2∕3）火柴点燃外焰加热灯冒盖灭。
问题9：怎样给物质加热？
设计意图：为规范操作作铺垫。
师生活动：
⑴教师演示。
⑵学生归纳给物质加热的方法。
⑶要点：装药品（液体不超过试管容积的1∕3）夹持试管（距试管口约1∕3处）预热外焰加热。
问题10：怎样洗涤仪器？仪器洗涤干净的标准是什么？
设计意图：为规范操作作铺垫。
师生活动：教师示范学生归纳学生操作。
六、课堂小结（略）
附：目标检测
A．烧杯B.烧瓶C.试管D.量筒
A.带回家中B.随意倾倒到水槽中
C.倒到指定的容器中D.倒回原试剂瓶里
A.用镊子B.用玻璃棒C.用钥匙或纸槽送人D.直接倒入
第二单元课题1空气
一、内容及分析：
本节课要学的内容是空气的组成和空气是一种宝贵的自然资源以及保护空气，指的是空气的组成成分有哪些和空气受到哪些方面的污染以及应该怎样防治，其核心是空气成分的探究实验，理解它关键就是要分析该实验的设计原理、药品的选择及量的要求、实验现象的分析、得出结论。学生已经学过物质的变化和性质以及常见仪器的使用，本节课的内容空气成分的探究实验就是在此基础上的发展。由于它还与氧气的性质和实验室制取氧气有联系，所以在本学科有铺垫的地位，并有承上启下的作用，是本学科的核心内容。教学的重点是空气成分的探究，解决重点的关键是由空气中氧气含量的研究，引出探究氧气含量时所选实验应考虑到的综合因素，由综合因素的确定得出测定空气中氧气含量的方案。
二、目标及其分析
1、目标：
（1）.使学生了解空气的组成，空气的污染和防止污染；
(2).了解稀有气体的化学特性和用途。
（3）.通过空气中氧气含量的测定实验，培养学生的分析思维能力和观察能力。
2、分析：
(1)了解空气的组成就是指了解组成空气成分的体积分数以及掌握探究空气成分的实验；
(2)了解空气污染和防止措施，就是指了解空气污染的来源并能采取相应的防止措施。
三、问题诊断分析
在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是不知道探究氧气含量时所选实验应考虑到哪些综合因素，产生这一问题的原因是学生不懂实验原理，不会设计实验，对物质的性质不是非常了解，不会根据实验现象得出结论。要解决这一问题，就是要在做演示实验时边做边讲解、分析。其中关键是初步培养学生的实验理念。
四、教学过程设计
问题1：空气是由什么组成的？
设计意图：激发学生的学习兴趣
师生活动：
（1）、它是一种单一的物质吗？它主要由哪些成分组成？
（2）、氮气和氧气在性质上有哪些主要的不同？
（3）、你能设计一套实验装置用来证明空气中含有大约1/5体积的氧气吗？
补充知识：红磷能在空气中燃烧，实质上只是红磷跟空气中的氧气发生反应，生成五氧化二磷。五氧化二磷是一种白色固体，且极易溶于水。
（4）〔演示实验〕回答相关问题：①你看到了哪些现象？②对于药品的选择应该注意哪些问题？③通过该实验，你可以得出哪些结论？④哪些因素导致实验中氧气体积小于1/5？
问题2：什么是纯净物和混合物？
设计意图：概念的初步形成。
师生活动：混合物就是由两种或两种以上物质混合而成的物质，如：空气、海水等；纯净物就是只由一种物质组成的物质，如:氧气、纯净水等。
问题3：为什么说空气是一种宝贵的自然资源？
设计意图：培养学生的阅读、归纳能力。
师生活动：分别说出氧气、氮气、稀有气体的主要用途。
问题4：空气受到来自哪些方面的污染？
设计意图：使学生了解空气的污染物和污染源，更好的从自身做起，防止空气污染。
师生活动：
（1）、空气污染物有①烟尘、②有害气体，如二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等。
（2）、空气污染的主要来源有①化石燃料的燃烧；②工厂排放的废气；③汽车排放的尾气等。
问题5：空气污染带来哪些危害?
设计意图：使学生了解空气污染带来的危害，更好的保护环境。
师生活动：空气污染使全球气候变暖；产生酸雨；臭氧层被破坏等。
问题6：防止空气污染应该采取哪些措施？
设计意图：使学生更好的了解防止空气污染应该采取的措施，自己应该怎样做。
师生活动：加强大气质量监测、改善环境状况、多植树造林。
五、课堂小结
本课题主要学习了空气的成分（重点是探究空气中氧气体积分数的实验）、纯净物和混合物的概念、空气是一种宝贵的自然资源，如何防止空气的污染。
六、目标检测
1、下列关于空气的说法，正确的是（）
A．清新、洁净的空气是纯净物
B．空气的主要成分是氧气，一切生命活动都不能离开空气
C．把空气中的氮气分离出去，剩下的只是氧气，会更有益于生命活动
D．空气是人类生活生产活动的重要资源，防止空气污染极其重要。
2用右图所示的实验装置进行空气中氧气含量测定，此实验中你能观察到什么现象？说明什么问题？要使实验成功要注意哪些问题？
3、下列物质中属于纯净物的是（）
A．某品牌纯净水B．清新的空气C．24K黄金D．氦激光气
4、空气是一种宝贵资源。下列有关空气的说法正确的是（）
A．空气中含量最多的是氧元素
B．空气由氧气和氮气组成，其中氧气的质量约占空气质量的1／5
C．空气中分离出的氮气化学性质不活泼，可作食品保鲜的保护气D．空气质量报告中所列的空气质量级别数目越大，空气质量越好
5、有六种物质：①汽车排放的尾气；②煤燃烧产生的烟尘；③化工厂排放出的废气；④江河湖泊蒸发出的水蒸气；⑤植物光合作用放出的气体；⑥人呼出的二氧化碳。其中，能严重污染空气，对人类造成很大危害的物质是（）
A．①③⑤B．②④⑥C．①②③D．④⑤⑥
第三单元自然界的水
1、知识与技能：
（1）认识水的组成；
（2）粗略了解天然水、自来水、饮用水、矿泉水和蒸馏水的区别；
（3）认识水与人类的密切关系，认识水是人类宝贵的资源；
（4）了解水污染的因素和水净化的基本方法；
（5）懂得过滤，蒸发的目的，学习过滤和蒸发的基本装置和操作方法。
2、过程与方法：
（1）能从水的分解和水的合成两种变化过程分析水的组成。
（2）能够根据实验现象，初步得出水的组成和结构
3、情感态度价值观：
树立水是宝贵资源的观念，养成节约用水、自觉保护水资源不受污染
教学重点和难点
1．教学重点：
（1）水的组成，
（2）各种水资源的区别
2．教学难点：
过滤操作的基本要点
实验探究：
1．水的组成研究
2．纯净水与矿泉水的区分
教学内容：
一．自然界的水[来源:Z#xx#k.Com]
1．水在自然界的存在
（1）地球表面的分布：在地球表面，江河湖海约占地球表面的3/4；
（2）其他分布：地层下有地下水，大气里有大约0.03%的水蒸气，动植物体内有大量的水
注意：地球表面虽然有很丰富的水资源，但可利用的淡水资源却非常有限，不到总水量的1%。因此水资源短缺和水污染问题开始受到人们的重视
2．水在工农业生产中的作用
（1）工业上需要水：洗涤、溶解、加热、冷却，作为原料
（2）农业上需要水：农作物需要水灌溉
（3）动力工业上：水力发电
（4）交通运输上：内河及其海洋航运
3．水对生物体的重要作用，水（water）——生命之源
（1）生理活动中起着重要作用：唾液、胃液、血液、组织液等。水在人体内起这调节体温、溶解食物、排泄废物等作用
（2）植物光合作用需要水作为原料
诺贝尔奖两次获得者林德斯•波林医生在《如何活得好》一书中给读者提供了几点养生术，其中有一条就是“每天喝大量的水”
4．水污染情况：
（1）水污染的来源
a.工业生产中产生的“三废”（废气、废水、废渣）的任意排放；
b.农业生产中农药、化肥的任意施用；
c.城市生活污水的任意排放。
（2）防止水污染的主要措施：
a.加强对水的管理和对水质的监测；
b.工业三废实行先处理后排放；
c.农业上合理使用化肥和农药；
d.节约用水，提高水的利用效率
二、水的组成及性质
1．水的组成
实验：水的电解实验
现象：1．接通直流电源，看见两管子中都出现气泡，负极和正极中气体的体积比大约为2:1
2．将一根带火星的小木条放在电源正极，木条复燃，说明生成了氧气
3．将一根燃着的木条放在电源负极处，气体被点燃，产生淡蓝色火焰，用一个干冷的烧杯放在火焰上方，烧杯内壁出现水珠，说明反应生成了氢气（Hydrogen）
氧气（O2）＋氢气（H2）点燃——水（H2O）
解释：水在通电的情况下，被分解生成了氢气和氧气
文字表达式：水（H2O）通电——氧气（O2）＋氢气（H2）
气体体积比：1:2
结论：水是由氢元素和氧元素组成的。化学中根据它的组成情况写成H2O
注意：
（1）．纯净的水导电性很弱，在做水电解实验时，一般在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液，以增强水的导电性。而硫酸或氢氧化钠本身却并没有发生化学变化。
（2）．因为我们通常使用的是钠玻璃，焰色反应的影响，是反应产生的火焰呈黄色
2．水的物理性质
（1）在通常情况下，水是一种无色无味的液体
（2）在标准状况下，水的沸点（boilingpoint）为0℃，水的凝固点（freezingpoint）为100℃
水蒸气（vapor）水（water）冰（ice）[来源:学科网]
（3）能够溶解很多物质，是化学常用的溶剂
（4）在1大气压下，4℃时的水密度为1.0g/cm3，冰的密度小于水的密度[来源:Zxxk.Com]
3．水的化学性质
（1）通电分解：
水（H2O）通电——氧气（O2）＋氢气（H2）
（2）能与某些非金属氧化物发生反应，生成对应的酸
水（H2O）+二氧化碳（CO2）碳酸（H2CO3）[来源:学§科§网Z§X§X§K]
水（H2O）+二氧化硫（SO2）亚硫酸（H2SO3）
水（H2O）+五氧化二磷（P2O5）磷酸（H3PO4）热水情况下
（3）能与某些金属氧化物发生反应，生成对应的碱
水（H2O）+氧化钙（CaO）氢氧化钙[Ca(OH)2]
俗称：生石灰俗称：熟石灰
（4）能与某些活泼金属发生反应，生成对应的碱和氢气
水（H2O）+钠（Na）氢氧化钠（NaOH）+氢气（H2）
三、水的净化（要依据用水要求来净化水）
1．过滤：过滤是一种从液体中分离出不溶性固体的方法。利用它可以将不溶于水的杂质与水分离。
（1）具体要求：“一贴、二低、三靠”
一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；
二低：滤纸低于漏斗边缘，被滤液面低于滤纸边缘；
三靠：烧杯嘴紧靠玻璃棒，玻璃棒下端紧靠三层滤纸处，漏斗下端紧靠烧杯内壁
（2）玻璃棒的作用：引流，防止液体溅出
（3）如果水中的杂质颗粒比较小，我们一般加入明矾（十二水合硫酸铝钾，KAlSO4•12H2O）等净水剂，可以吸附水中的悬浮杂质而沉降。
2．蒸馏：通过蒸馏的方法可以得到比较纯净的水，一般认为蒸馏水就是纯净物。
蒸发：通过溶剂挥发获得溶液溶质的方法
具体要求：
（1）蒸发皿中液体不能超过容积的2/3；
（2）蒸发过程中，玻璃棒要不断搅拌，防止局部受热而使液体溅出；
（3）蒸发结束后，应用坩埚钳将蒸发皿转移是石棉网上；
（4）固体冷却后，应用玻璃棒将固体转移至指定容器中；
练习：水受热蒸发与水通电分解是否是同种变化？
回答：水受热蒸发是物理变化，而水通电分解是化学变化
3．软化：石灰岩地区的水含有较多钙、镁等离子，是硬水。不含或含有少量的钙、镁离子的水是软水
（1）实验：硬水与肥皂水反应
现象：硬水中泡沫高度很低，而且在溶液中出现大量的絮状白色沉淀
结论：硬水中的成分能与肥皂水发生反应生成白色沉淀
（2）硬水的危害：影响加热效率，浪费能源，容易引起锅炉爆炸等
（3）硬水软化的方法：加热煮沸，蒸馏，离子交换法
4．自来水净化
水源过滤吸附消毒进入家庭
练习：请你设计一个具体的实验，鉴别以下4种无色液体：过氧化氢溶液，氯化钠溶液，氯化钙溶液，纯净水
设计：分别取样。分别向4支试管中加入少量的二氧化锰，如果出现大量气泡的试管中为过氧化氢溶液，剩余的3支试管中，加入少量肥皂水，振荡后产生白色沉淀的是氯化钙溶液，剩余的两液体分别重新取样，蒸发，在蒸发皿中出现白色固体的是氯化钠溶液，剩余的没有任何明显现象的纯净水。
P.S：鉴别氯化钠和纯净水的方法[来源:学。科。网Z。X。X。K]
（1）蒸发：在蒸发皿中出现白色固体的是氯化钠溶液，剩余的没有任何明显现象的纯净水
（2）导电性：用导线将溶液与电源、小电珠连接，电珠亮的是氯化钠溶液
（3）密度：用密度计测定液体的密度，较高的是氯化钠溶液
*（4）溶沸点：测定溶液的溶沸点，较高的是氯化钠溶液
补充练习测试题
（1）有人说，天然水都是混合物，无色无味的液体都是纯净水，你认为对吗？为什么？
（2）下列变化哪些是化合反应或分解反应？为什么？
