地球孕育了人类,人类也在不断地改造地球。人类的发展史,归根结底是人类艰苦奋斗的创业史。在创业过程中,人们利用各种能源赖以生存,同时使用能源也给地球环境带来了不同程度的破坏。例如:大气污染,水污染等等。有人预言,人类最终是毁灭在自己创造的文明中。所以我们对学生进行环保教育显得非常迫切非常必要。那么在物理课上我们可以从那些方面对学生进行环保教育呢?在初中物理课本中,每一章都有和环保教育有联系的地方。本文将把八,九年级物理课本中和环保教育有联系的地方都例举出来,并加以论述。
一、 在《声现象》有关噪音污染的问题
噪声的危害在现今社会日益被重视。因为噪声能影响人的各方面的健康,例如:使人血压升高,神经衰弱,损害听力,严重的可以导致死亡。所以有必要了解一些控制噪声污染的方法。根据噪音的产生和传播的特点,概括了减弱噪声的三种方法。1. 在声源处减弱噪声。2. 在传播路径中减弱噪声。3. 在人耳处减弱噪声。
二、 在《热现象》中有关能源利用的问题
目前人类使用的能源绝大多数是不可再生能源。例如:煤炭,石油等生物质能。使用这些能源不仅会使地球的能源减少,而且会排放大量二氧化碳,一氧化碳,硫化氢等有害气体。而这些有害气体排放到大气中,会造成酸雨,造成温室效应,和臭氧层空洞。那么怎样即要满足人类能源需求,又能有效防止环境污染呢?目前各国都在开发新能源上下功夫。例如:使用太阳能和风能。根据建设部规定在建筑物外立面及屋顶安装太阳能热水器,太阳能电池板。供用户采暖照明供电之用。而在风能丰富的地区制造风车田,利用风能发电供偏远地区的牧民生活之用。因为在偏远地区架设输电线路极为不方便,而且成本非常高。国家商务部,建设部对生产使用新能源的企业给于一定的经济补助,可见国家对新能源开发利用的重视程度有多高。
在《光现象》中也有关于光污染的描述。虽然光污染比起大气污染,水污染明显不被人重视,但是光污染对人的身体健康也有很大的影响。它不仅影响人的睡眠,而且过度接受光照会导致眼睛的白内障,甚至皮肤癌。其实放射线对人体的伤害也是光污染的一种。所以防止光污染也不容忽视。
在《力和运动》中有关各种交通工具。在这些交通工具中最常见的是各类燃油汽车。这些普通的燃油汽车的尾气中含有大量的有害物质,影响大气环境,影响人体健康。为了减少汽车的尾气排放,我们应该大力发展公共交通,和轨道交通。同时提高车辆的排放标准,淘汰排放标准低的高耗油低效率的车辆。开发设计新能源汽车,如:光电池电动车,氢能源汽车。这些车没有尾气排放,而且所使用的能源可以重复循环利用。对环境几乎没有任何影响。再则还可以积极提倡以自行车为代步工具,这样不但节约能源,而且还能够锻炼身体,可谓一举两得。
在《能量及能量转换》中提到各种形式的能量之间在一定条件下可以相互转化。例如:机械能和电能可以相互转化,化学能和电能相互转化,内能和电能相互转化等。可是这些能量之间的转化是有方向性的,它们能自发的从高级形式的能量转化为低级形式的能量,但不能自发的从低级形式转化到高级形式。这就可以解释为什么节约一滴水也是为节约能源保护环境做贡献。因为自来水之所以能流向千家万户,是因为消耗了电能,转化为水的机械能,电能是高级形式的能量而机械能是低级形式的能量所以转化的效率较高。如果想把机械能转化为电能则必须消耗更多的能量才行。
在《电学》里有关节能环保的问题就更多了。这也是我重点介绍的地方。据统计人类40%的能源被用来照明,所以在照明灯具的研制上多下些功夫,就可以有效的节约能源,减少废气排放,减轻环境污染。而人类也正是朝着这个方向正在做不懈的努力,一批批高效节能的灯具被研制开发出来,各种功能,各种发光原理正在日常生活中广泛应用。哪么我们日常生活中各种灯的发光原理有何不同,又是怎样达到节能的作用的呢?下面我们就具体的介绍一下各种形式灯具:
首先要介绍的是白炽灯,白炽灯是由美国科学家爱迪生发明的。它的发光原理是电流通过灯丝后温度迅速升高,温度可达到2 000 ℃以上。灯丝呈白炽状态,然后发出白色灯光。也就是灯丝先发热后发光。白炽灯虽然历史悠久,但电流通过这种灯泡的灯丝时,电能大多数都转化为热能,所以它发光效率极低,能耗比较大,而在日本,英国等一些发达国家已经立法禁止使用白炽灯。
其次我要介绍的也是现在常见的日光灯和节能灯。日光灯主要由灯管、镇流器组成,灯管两端各有一个灯丝,管内充有氩和微量的水银蒸汽,管壁上涂有荧光粉,通电后灯丝间的气体会被电离而导电,发出紫外线。紫外线照射荧光物质使荧光物质发光,管内涂不同的荧光物质,发光的颜色就不同。日光灯和白炽灯相比,日光灯的发光效率高,造价低廉,但和节能灯相比,虽然它们的发光原理相同,但是它的各种性能还是不及节能灯。节能灯是采用稀土三基色荧光粉为原料研制而成的节能灯具。节能灯的发展趋势是光源几何尺寸越做越小,光效越做越高,以较小的电能得到最高的光通量。一只7瓦的三基色节能灯的亮度相当于一个45瓦的白炽灯的8倍,而寿命是精通的白炽灯的8倍。正是因为节能灯具有以上特性,所以在家庭和公共场所的照明几乎都用节能灯为光源。
最后我来介绍一些新颖光源。第一是发光二极管。近30年来做为固体光源的半导体发光二极管(LED)取得重大突破,光效增加了100多倍,成本下降10倍。发光二极管和电灯泡相比,体积更小,寿命更长,对环境的危害也小,单从节能角度它可以为人类节约几百上千亿美元,而且它可以连续使用10万小时,相当于11年的时间。近来发光二极管在各个领域都有应用。例如:用发光二极管制作的交通信号灯,不仅耗电少而且亮度高。科学家预言,由于灯泡的历史任务即将完成,人类将进入发光二极管的时代。这些新光源的发现预示着人们使用光源,正向着耗电少,亮度高,低污染的方向前进了一大步。
(倪德俊 南京市江宁区百家湖中学 211000)