2023-2024学年人教版物理九年级第二十二章第4节能源与可持续发展教案

22.4能源与可持续发展 教案 一、教学目标 知识与技能： 理解能量转移和转化具有方向性。 了解能源利用对环境的影响。 了解新能源的开发、利用及其优点。 过程与方法： 通过自主学习、结合生活实例，培养学生收集信息、处理信息的能力。 情感、态度与价值观： 通过让学生参与到教学环节中，激发学生的学习兴趣，进一步增强学生的节 能意识和环保意识。 二、教学重点 了解世界和我国的能源状况。 三、教学难点 能量转移和转化具有方向性。 四、教具准备 多媒体课件。 五、教学过程 1. 新课引入： 一、引导观察生活现象 提问：“大家在日常生活中，有没有注意到一些与能量相关的现象呢？比如，当我们打开开关，电灯为什么会亮？汽车为什么能够行驶？” 学生回答：引导学生分享他们的观察和思考，例如机械的运转、汽车制动等。 老师总结：“这些现象背后都与能量的转移和转化有关。能量是物体做功的能力，它可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从一种形式转化为另一种形式。” 二、引出能量转移和转化的概念 能量转移：“比如，在冬天，我们感到手冷时，会搓手来取暖。这个过程中，手的机械能就转移为了内能。” 能量转化：“再比如，汽车发动机中的汽油燃烧时，化学能就转化为了机械能，使汽车得以行驶。” 三、提出能源利用中的问题 能量转移和转化的方向性：“大家有没有想过，能量的转移和转化是否有方向性？也就是说，某种能量是否可以随意地转化为另一种能量？或者某种能量是否可以完全地转移或回收？” 能源利用对环境的影响：“随着人类社会的发展，对能源的需求越来越大。但能源的利用往往会对环境产生影响。比如，燃烧化石燃料会产生温室气体，导致全球变暖。那么，如何在满足能源需求的同时，减少对环境的影响呢？” 四、引入本节课的主题———能源与可持续发展 定义可持续发展：“可持续发展是指在满足当前世代需求的同时，不损害子孙后代满足其需求的能力。” 连接能源与可持续发展：“为了实现可持续发展，我们必须更加高效地利用能源，减少能源浪费，并开发清洁、可再生的能源。这就是我们今天要探讨的主题———能源与可持续发展。” 2. 探究点一：能量转移和转化具有方向性 活动1：火炉与内能传递 情境描述：冬天，我们常使用火炉来取暖。火炉中的燃料燃烧，释放出内能，使房间的空气变暖。 问题提出：到了春天，当我们不再需要取暖时，能否将这些已经传递出去的内能重新收集起来，留到冬天再用呢？ 学生思考：让学生思考并尝试回答上述问题。 结论引导：老师引导学生得出结论：在自然状态下，内能通常只能从高温物体传递到低温物体。也就是说，一旦火炉的内能传递给了房间的空气，我们就很难再将这部分内能完全收集起来。 活动2：机械摩擦与内能产生 情境描述：当两个物体摩擦时，会产生热量，这是机械能转化为内能的一个例子。比如，当我们搓手时，会感到手变暖。 问题提出：这种由摩擦产生的内能能否被重新利用呢？例如，能否设计一个装置，使得搓手时产生的热量可以被收集起来，供以后使用？ 学生讨论：让学生分组讨论，并尝试给出自己的观点和答案。 结论加深：老师总结学生的讨论，并指出能量转化和转移的方向性。即，虽然机械能可以转化为内能，但这部分内能在自然状态下很难被完全回收和再利用。 通过这两个活动，学生可以更加深入地理解能量转移和转化的方向性。他们会认识到，虽然能量可以从一种形式转化为另一种形式，但这种转化是有方向性的，不是所有的能量都可以随意转化或回收。这也有助于他们理解为什么在能源利用中需要更加高效和环保的方法。 3. 探究点二：能源消耗对环境的影响 活动1：观看影像资料 资料展示：播放关于石油、煤炭等能源消耗对环境造成影响的影像资料。这些资料可以包括 ... ...