2016-2017滬科版九年級(jí)物理下冊(cè)教案第20章 第2節(jié) 能源的開發(fā)和利用

教案：20162017滬科版九年級(jí)物理下冊(cè)第20章第2節(jié)能源的開發(fā)和利用一、教學(xué)內(nèi)容（1）教材章節(jié)：滬科版九年級(jí)物理下冊(cè)第20章第2節(jié)能源的開發(fā)和利用（2）詳細(xì)內(nèi)容：1.了解人類對(duì)能源的利用和開發(fā)的歷史。2.認(rèn)識(shí)可再生能源和不可再生能源的特點(diǎn)。3.掌握能源的轉(zhuǎn)化和守恒定律。4.學(xué)習(xí)節(jié)能減排的方法和意義。二、教學(xué)目標(biāo)1.讓學(xué)生了解人類對(duì)能源的利用和開發(fā)的歷史，認(rèn)識(shí)可再生能源和不可再生能源的特點(diǎn)。2.使學(xué)生掌握能源的轉(zhuǎn)化和守恒定律，能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析生活中的能源問題。3.培養(yǎng)學(xué)生節(jié)能減排的意識(shí)，提高學(xué)生的能源素養(yǎng)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)難點(diǎn)：能源的轉(zhuǎn)化和守恒定律的理解和應(yīng)用。2.教學(xué)重點(diǎn)：可再生能源和不可再生能源的特點(diǎn)及其利用。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備1.教具：多媒體課件、黑板、粉筆。2.學(xué)具：教材、筆記本、作圖工具。五、教學(xué)過程1.實(shí)踐情景引入：（1）提問：同學(xué)們，你們知道我們生活中常用的能源有哪些嗎？（2）學(xué)生回答：電力、石油、天然氣、煤炭等。2.知識(shí)講解：（1）提問：同學(xué)們，你們知道人類對(duì)能源的利用和開發(fā)的歷史嗎？（2）學(xué)生回答：古代人類利用木材作為能源，現(xiàn)代人類利用電力、石油、天然氣、煤炭等能源。（4）講解可再生能源和不可再生能源的特點(diǎn)。3.例題講解：（1）提問：同學(xué)們，你們能舉例說明可再生能源和不可再生能源的特點(diǎn)嗎？（2）學(xué)生回答：太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能是可再生能源，因?yàn)樗鼈兛梢栽丛床粩嗟氐玫?；石油、天然氣、煤炭是不可再生能源，因?yàn)樗鼈儠?huì)逐漸枯竭。4.隨堂練習(xí)：（1）提問：同學(xué)們，請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)，完成練習(xí)題。（2）學(xué)生回答：根據(jù)能源的轉(zhuǎn)化和守恒定律，能量不會(huì)創(chuàng)生也不會(huì)消失，只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。5.課堂小結(jié)：（1）提問：同學(xué)們，本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了什么內(nèi)容？（2）學(xué)生回答：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了人類對(duì)能源的利用和開發(fā)的歷史，可再生能源和不可再生能源的特點(diǎn)，以及能源的轉(zhuǎn)化和守恒定律。六、板書設(shè)計(jì)1.人類對(duì)能源的利用和開發(fā)的歷史2.可再生能源和不可再生能源的特點(diǎn)3.能源的轉(zhuǎn)化和守恒定律七、作業(yè)設(shè)計(jì)1.作業(yè)題目：（1）列舉生活中可再生能源和不可再生能源的例子，并說明其特點(diǎn)。（2）根據(jù)能源的轉(zhuǎn)化和守恒定律，分析一個(gè)生活中的能源轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。2.作業(yè)答案：（1）可再生能源：太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等。特點(diǎn)：可以源源不斷地得到。不可再生能源：石油、天然氣、煤炭等。特點(diǎn)：會(huì)逐漸枯竭。（2）生活中能源轉(zhuǎn)化現(xiàn)象：例如，火力發(fā)電過程中，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。八、課后反思及拓展延伸1.課后反思：本節(jié)課通過實(shí)踐情景引入，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；通過知識(shí)講解、例題講解和隨堂練習(xí)，使學(xué)生掌握了可再生能源和不可再生能源的特點(diǎn)，以及能源的轉(zhuǎn)化和守恒定律；通過課堂小結(jié)，使學(xué)生對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容有了深刻的理解。2.拓展延伸：（1）探討新能源的開發(fā)和利用，如核能、地?zé)崮艿?。?）分析生活中的節(jié)能減排方法，如使用節(jié)能電器、提倡綠色出行等。（3）關(guān)注全球能源問題，了解我國(guó)能源政策和發(fā)展方向。重點(diǎn)和難點(diǎn)解析：能源的轉(zhuǎn)化和守恒定律能源的轉(zhuǎn)化和守恒定律是物理學(xué)中的基本原理之一，它表明在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，能量是不會(huì)創(chuàng)生也不會(huì)消失的，只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。這一原理對(duì)于理解和解決能源問題具有重要意義。一、能源的轉(zhuǎn)化能源的轉(zhuǎn)化是指能量在不同形式之間的轉(zhuǎn)換。在自然界中，能源的轉(zhuǎn)化過程是普遍存在的。例如，太陽(yáng)能可以通過光合作用轉(zhuǎn)化為植物的化學(xué)能，植物又可以通過呼吸作用將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。在人類社會(huì)中，能源的轉(zhuǎn)化主要體現(xiàn)在能源的開發(fā)和利用過程中。1.一次能源和二次能源根據(jù)能源的獲取方式，可以將能源分為一次能源和二次能源。一次能源是指直接從自然界中獲取的能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、化石能源等。二次能源是指通過對(duì)一次能源的加工和轉(zhuǎn)化得到的能源，如電力、石油制品等。2.能源轉(zhuǎn)化的形式能源轉(zhuǎn)化可以分為物理轉(zhuǎn)化和化學(xué)轉(zhuǎn)化兩種形式。物理轉(zhuǎn)化是指能源在形態(tài)上的改變，如固體變?yōu)橐后w、液體變?yōu)闅怏w等。化學(xué)轉(zhuǎn)化是指能源在化學(xué)成分上的改變，如燃料的燃燒、化學(xué)反應(yīng)等。二、能源的守恒能源的守恒是指在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，能量的總量是恒定的，不會(huì)因?yàn)槟芰康霓D(zhuǎn)化而增加或減少。這一原理表明，能源的利用和開發(fā)過程必須遵循能量守恒定律。1.能源守恒的應(yīng)用能源守恒定律在能源的開發(fā)和利用過程中具有重要意義。例如，在能源設(shè)計(jì)和管理中，必須確保能源的輸入等于輸出，以實(shí)現(xiàn)能源的合理利用。在能源轉(zhuǎn)化過程中，能量損失是不可避免的，因此，在設(shè)計(jì)和優(yōu)化能源系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)盡量減少能量損失，提高能源的利用效率。2.能源守恒與可持續(xù)發(fā)展能源守恒定律對(duì)于可持續(xù)發(fā)展具有指導(dǎo)意義。可持續(xù)發(fā)展要求人類在滿足當(dāng)前需求的同時(shí)，不損害后代滿足自身需求的能力。能源守恒定律告訴我們，能源是有限的，必須合理利用和開發(fā)，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。三、能源轉(zhuǎn)化和守恒定律的意義能源的轉(zhuǎn)化和守恒定律對(duì)于解決能源問題具有重要意義。它揭示了能源利用和開發(fā)的基本規(guī)律，為人類合理利用能源提供了理論依據(jù)。它提醒人類要關(guān)注能源的可持續(xù)性，避免過度開發(fā)和浪費(fèi)能源。它為能源科技的發(fā)展提供了指導(dǎo)，如新能源的開發(fā)和利用，節(jié)能技術(shù)的研究等。能源的轉(zhuǎn)化和守恒定律是物理學(xué)中的基本原理，對(duì)于理解和解決能源問題具有重要意義。在教學(xué)過程中，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生深入理解這一原理，并將其應(yīng)用于生活和實(shí)踐中，以提高學(xué)生的能源素養(yǎng)和解決實(shí)際問題的能力。繼續(xù)：能源的轉(zhuǎn)化和守恒定律一、能源轉(zhuǎn)化的本質(zhì)能源轉(zhuǎn)化是指能量從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式的過程。這種轉(zhuǎn)化是無時(shí)不刻不在發(fā)生的，無論是自然界的生態(tài)循環(huán)還是人類社會(huì)的工業(yè)生產(chǎn)，都伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。例如，太陽(yáng)輻射的能量經(jīng)過光合作用被植物轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，植物又通過呼吸作用將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和機(jī)械能，這些能量最終被人類利用。二、能源守恒的必然性能源守恒定律是指在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，能量不能被創(chuàng)造或消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。這一定律的成立基于熱力學(xué)第一定律，即能量守恒定律。它告訴我們，無論能量如何轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的總能量始終保持不變。這一原理對(duì)于理解和計(jì)算能源系統(tǒng)的工作效率至關(guān)重要。三、能源轉(zhuǎn)化和守恒定律的實(shí)踐應(yīng)用1.能源轉(zhuǎn)化的效率優(yōu)化在能源轉(zhuǎn)化過程中，總會(huì)有一定的能量損失，如熱能的散失、電能的損耗等。因此，提高能源轉(zhuǎn)化的效率是減少能源浪費(fèi)、降低能源成本的關(guān)鍵。通過研究和應(yīng)用先進(jìn)的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)，如熱電偶、太陽(yáng)能電池、燃料電池等，可以有效提高能源轉(zhuǎn)化的效率。2.新能源的開發(fā)和利用隨著化石能源的逐漸枯竭和對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，新能源的開發(fā)和利用越來越受到關(guān)注。新能源如風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等，都是可再生能源，它們的開發(fā)和利用符合能源守恒定律，也是實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的必由之路。3.節(jié)能減排的設(shè)計(jì)原則在能源設(shè)計(jì)和利用中，節(jié)能減排是基本原則之一。這不僅是為了減少能源成本，更是為了減少對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)資源的消耗。通過采用節(jié)能設(shè)計(jì)、提高設(shè)備效率、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)等措施，可以有效地減少能源消耗，降低碳排放。四、教學(xué)過程中的注意事項(xiàng)在教學(xué)過程中，教師應(yīng)通過生動(dòng)的實(shí)例和實(shí)際操作，讓學(xué)生直觀地理解能源的轉(zhuǎn)化和守恒定律。同時(shí)，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題，如家庭能源使用、工廠能源效率等。教師還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的思維過程，引導(dǎo)學(xué)生正確理解能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒的原理，避免產(chǎn)生誤解。五、作業(yè)設(shè)計(jì)在作業(yè)設(shè)計(jì)中，可以布置一些與能源轉(zhuǎn)化和守恒定律相關(guān)的實(shí)踐性問題，讓學(xué)生在家庭或?qū)W校中進(jìn)行觀察和測(cè)量，如測(cè)量家用電器的能源消耗、計(jì)算自行車行駛過程中的能量轉(zhuǎn)化等