關(guān)于能源與環(huán)境的調(diào)查研究
湖北省英山縣第一中學(xué) 陳銳【問題提出】
能源和環(huán)境問題是當(dāng)今社會所關(guān)心的熱點(diǎn)問題。本節(jié)課通過研究性學(xué)習(xí)的方式讓學(xué)生知道：大量使用常規(guī)能源面臨著兩個主要問題：一是常規(guī)能源枯竭；二是環(huán)境遭到極大的破壞，以及開發(fā)新能源的重要意義。
【課前準(zhǔn)備】
1.向?qū)W生說明“能源和環(huán)境”（高中《物理》第二冊第十一章第七節(jié)研究性學(xué)習(xí)）的初步設(shè)想和方案，成立課題組。
2.課題組對本節(jié)知識內(nèi)容進(jìn)行分析，根據(jù)課程的要求，將全體學(xué)生分成若干個課題小組，各課題小組明確自己的任務(wù)。
3.各課題小組先通過相關(guān)書籍、網(wǎng)站、電視等收集資料，并進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，然后在小組范圍內(nèi)討論并整理出本小組的研究成果。
4.課題組將各組的成果進(jìn)行歸納整理，并上交給老師。同學(xué)、老師合作做成課件（為方便展示），準(zhǔn)備課堂教學(xué)用。
【課堂教學(xué)】
首先播放一曲優(yōu)美動聽的歌曲《天堂》，從展示給學(xué)生的自然美好風(fēng)光中，讓學(xué)生感受自然的無窮魅力以及對美好生活的向往。人類的生活離不開對能源物質(zhì)的需求，（提問）目前人類使用的能源物質(zhì)有哪些?大量使用這些能源物質(zhì)帶來哪些問題?
一、課題小組1
目前全世界使用的能源有90%取自化石燃料，即煤炭、石油和天然氣。它們經(jīng)歷了上億年的時間才得以形成，因此不可再生。從探明的儲量分析，現(xiàn)在地球上的石油、天然氣和煤炭的總儲量分別為：
石油──1萬億桶天然氣──120萬億立方米煤炭──1萬億噸
按照目前全世界對化石燃料的消耗速度計(jì)算，這些能源可供人類使用的時間大約還有：
石油──40~50年天然氣──50~60年煤炭──200~220年
提問：大量使用常規(guī)能源對環(huán)境造成了極大的破壞，對環(huán)境造成的危害主要體現(xiàn)在哪些方面?
對環(huán)境造成的危害主要體現(xiàn)在三個方面，一是溫室效應(yīng)，二是酸雨，三是光化學(xué)煙霧。
課題小組分別介紹了溫室效應(yīng)及酸雨的形成原因及造成的危害，主要內(nèi)容如下：
二、課題小組2
溫室效應(yīng)形成的原因是過多地排放了co2氣體，對地球造成了影響。如：①氣候反常，海洋風(fēng)暴增多；②海平面上升，淹沒沿海城市；③土地干旱和沙漠化面積增大；④病蟲害和傳染病增加等。（由網(wǎng)上下載的有關(guān)圖片）
三、課題小組3
該小組結(jié)合化學(xué)知識介紹了酸雨的形成原因（主要是燃燒煤時過多地排放so2氣體）及對環(huán)境造成的危害。同時他們還把地理課本上的一幅“雨中垂釣”拿來和同學(xué)們研討。
光化學(xué)煙霧略講。（老師串講）既然大量使用常規(guī)能源對環(huán)境造成了極大的破壞，所以現(xiàn)在我們面臨的任務(wù)是開發(fā)新能源，那么新能源有哪些呢?
同學(xué)們答：風(fēng)能、水能、太陽能、生物能、核能等。
（老師）風(fēng)具有能量，風(fēng)能怎樣利用呢？
四、課題小組4
（令其他小組成員感到非常驚訝）他們拿出了自制的風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型，用電扇的風(fēng)帶動風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動，使連接的小燈泡發(fā)光。然后再介紹我國使用風(fēng)力發(fā)電的情況，并介紹了世界風(fēng)力發(fā)電大國──丹麥。
（老師）對學(xué)生的創(chuàng)新給予充分的肯定，然后提出水能的研究問題。
五、課題小組5
結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r介紹英山的幾座較大的水電站。然后他們提出大家都非常關(guān)心的三峽水利樞紐工程。
三峽的作用主要體現(xiàn)在防洪、發(fā)電、航運(yùn)。
為研究三峽的發(fā)電情況，教師設(shè)計(jì)了如下幾道題目：
請根據(jù)學(xué)過的物理知識分析：
1.三峽電站現(xiàn)在水位為135米，設(shè)水從水輪機(jī)流出的速度為20m/s，單個水輪機(jī)的進(jìn)水流量為1000m3/s，機(jī)器的發(fā)電效率為65%，則三峽電站的單機(jī)容量為多少?