教科版九年级物理教案教学设计第十一章

教科版九年级物理教案教学设计第十一章一、主题单元规划思维导图二、单元目标(一)课标要求1.了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形式的能量和生产、生活的联系。2.通过实验,认识能量可以从一个物体转移到其他物体,不同形式的能量可以相互转化。3.知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。4.从能量转化和转移的角度认识效率。5.列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。6.列举常见的不可再生能源和可再生能源。7.知道核能的特点和核能利用可能带来的问题。8.从能源开发与利用的角度体会可持续发展的重要性。(二)核心素养要求1.能列举能量转化和转移的实例,知道能量在转化和转移过程中是守恒的。2.能用能量转化与守恒的观点解释常见的自然现象,解决日常生活中的有关问题,形成初步的能量观念。3.知道能量的利用存在效率问题,100%的能量利用率只是一个理想情况。4.能用能量转化与守恒的规律对有关问题进行科学推理,并形成结论。5.能从能量转化的角度认识提高效率的重大意义,增强学习物理学的动力。6.能从能量转化和转移具有一定方向性的角度,体会节约能源与可持续发展的重要性。1.能量守恒定律2.能量转化的方向性和效率教材分析一、课标分析1.知道能量的转移和转化,能解释一些常见现象中的能量转化过程。2.知道能量守恒定律和能量转化的方向性,形成环境保护意识和节约能源意识。二、内容和地位分析本节课涉及的能量守恒定律和能量转化的方向性和效率属于课标中的能量主题,课标对本课时要求不高,课本也列举了大量的生活中常见的实例便于学生更直观地体会本节课的内容。学情分析学生具有运用所学知识解决简单实际问题的能力,同时也具备了力与运动方面的知识。学生已基本能够运用观察、分析、归纳、比较等科学方法来探求新知识。这为本节课的学习提供了有利的方法保证。但是能的概念比较抽象,这就为教学增加了难度,老师需要补充大量的实例,使学生能了解这一定律。教学目标1.认识生活中常见的能量。2.了解各种形式的能量是可以相互转化的。3.掌握在转化的过程中,能量的总量是保持不变的。4.能够举出日常生活中能量守恒的实例。5.具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。6.知道能量的转移和转化都是有方向性的。核心素养1.对能量的转化和守恒有一个感性的认识,为建立科学的世界观和科学的思维方法打基础。2.认识大量能源消耗对环境的影响问题,形成可持续发展意识。重点难点重点:1.能量在转化和转移的过程中,总量保持不变(能量守恒定律)。2.能量转化的效率及方向性。3.能源利用与可持续发展的关系。难点:1.用能量守恒的观点分析物理现象。2.可持续发展的重要性。教学过程教学环节教学内容学生活动教学意图环节一:导入新课老师提问:我们生活中经常见到的能量有哪些?这些能量之间又存在什么样的关系?学生观察、思考、分组进行交流讨论。从生活走向物理,让学生感到物理就在身边。能量无处不在,为之后学习能量的转化和转移做好铺垫。环节二:能量的转化与守恒1.认识能量。老师提问:除了太阳能,你还知道有哪些形式的能量?说说下列物体都具有什么形式的能量?(1)拉长的橡皮筋。(2)运动的足球。(3)食物。老师总结生活中常见的各种形式的能量。2.能量的转化。老师指导学生完成四个小实验,观察实验发生的现象,讨论其能量转化情况。学生:机械能、内能、电能、化学能、核能等。学生回答:(1)弹性势能。(2)动能。(3)化学能。引导学生对能的概念以及各种各样的能量做进一步的拓展和深化,为能量的转化做铺垫。

续表教学环节教学内容学生活动教学意图环节二:能量的转化与守恒实验1:来回迅速摩擦双手。实验2:黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好,放在阳光下。实验3:将连在小电扇上的太阳电池对着阳光。实验4:用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细小的纸片。3.能量守恒定律。通过前面能量的转化和转移的实例你可以得出什么结论?归纳并分析能量守恒定律的内容,突出定律的物理意义,即突出“转化”和“守恒”,强调各个词语的意义。说明:(1)尽管有的时候,物体某种形式的能量,可能转移到几个物体或转化成几种形式的能量,但能量的总量不变。就是说某物体损失的能量等于几个物体得到的能量的总和。(2)能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。能量守恒定律普遍适用。在形形色色的自然现象中,只要有能量的转化,就一定服从能量守恒的规律。从物理的、化学的现象到地质的、生物的现象,大到宇宙天体的演变,小到原子核内部粒子的运动,都服从能量守恒的规律。(3)能量守恒定律是人类认识自然的重要依据。人类认识自然,就要根据种种自然现象,总结规律,能量守恒定律就是人类总结出的规律之一,而且人类认识的其他规律也必定符合能量守恒定律。(4)能量守恒定律是人类利用自然的重要武器。从原始人钻木取火到水能利用,从蒸汽机发明到电能的利用,从太阳能到核能的利用……人类科学技术进步的历史就是一部认识能量、利用能量、实现能量转化或转移的历史。学生动手实验、观察、归纳实验现象反映的物理规律。讨论得出:实验1中机械能转化为内能;实验2中光能转化为内能;实验3中光能先转化为电能再转化为机械能;实验4中机械能转化为电能及内能。学生归纳能量守恒定律的内容:能量既不能创造,也不会消灭;当能量从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为其他形式时,总量不变。学生动手操作并观察,亲身感受和分析每个小实验的能量转化,能够加深对能量转化的理解和认识。从能量转化的角度思考,初步意识到能量是守恒的。培养学生的归纳能力。

续表教学环节教学内容学生活动教学意图环节二:能量的转化与守恒4.永动机。老师提问:阅读课本第41~42页,思考永动机可能实现吗?例1根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是()A.出膛的子弹射穿木板,以更快的速度继续前进B.电水壶里的水沸腾了,给该电水壶断电,水的沸腾却永远不会停止C.两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,继续冲上右斜面D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表,默默地走了几十年例2下列事例中,属于内能转化为机械能的是()A.用锤子敲打钉子时,钉子发热B.古人钻木取火C.水沸腾时,水蒸气将壶盖顶起D.用通电的电炉加热水,水温升高学生从能量守恒的角度说明永动机不能一直工作下去。学生思考、讨论并回答问题。锻炼学生的思维,使他们能用理论知识来解决问题。通过练习巩固学习效果。环节三:能量转化的方向性和效率1.能量转移与能量转化的方向性。能量转移的方向性:老师提问:(1)请回忆在热传递的过程中,热量是怎样转移的?(2)冷水能把内能自发地转移给热水吗?老师总结:在热传递的过程中,能量只能自发地从高温物体转移到低温物体。你见过生活中热量从低温物体转移到高温物体的吗?提示:如果要使热量从低温物体转移到高温物体,就需要消耗其他形式的能量。例如,电冰箱需要消耗电能。小结:能量的转移具有方向性。能量转化的方向性:老师提问:(1)对于行驶的汽车,汽车制动时,消耗的动能转化成什么能?这些消耗的能量能不能再自动地被用来驱动汽车?学生回答:(1)热量从高温物体转移到低温物体。(2)不能。学生思考,提出:冰箱、空调等。学生回答:(1)汽车制动时,由于摩擦,动能转化成轮胎、让学生意识到自然界中能的总量保持不变,但并非所有的能量都可以被利用,我们能利用的能量是有限的。在为学生树立节约能源的思想同时,也为本节课“能源与可持续发展”做好铺垫。续表教学环节教学内容学生活动教学意图环节三:能量转化的方向性和效率(2)火力发电消耗的是煤炭的什么能?得到的是什么能?得到的电还能变成煤炭吗?小结:能量的转化具有方向性。总结:能量的转化和转移具有方向性,因此,不是什么能量都可以利用,能源的利用是有条件的。2.能量转化效率:在实际生活中,我们利用能量的转移和转化都有一定的目的,但是利用能量的过程中,都不可避免地做了一些“额外功”。老师提问:(1)你能举例说明这种现象吗?(2)在能量转化过程中也有类似的问题,我们称之为能量转化效率,阅读课本第44~45页,回答能量转化效率如何计算。例3如图为某轿车输出的能量与输入能量之间的关系图,图中损失的化学能可以使质量为8kg的水温度升高℃[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]。轿车刹车时,由于摩擦,轿车损失的机械能不能自动地集起来再次开动轿车,这说明能量的转化和转移具有。

地面和空气的内能,这些消耗的能量不能再自动地被用来驱动汽车。(2)消耗煤炭的化学能得到内能;不能。学生回答:(1)用滑轮提升重物;用燃气灶烧开水;用电动机做功。(2)能量转化效率η=输出有效能量输入能量学生思考、讨论、回答问题。培养学生知识迁移的能力。通过练习,巩固学习效果。板书设计1.能量守恒定律2.能量转化的方向性和效率一、认识能量:机械能、内能、电能、化学能、核能、光能……二、能量的转化:在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的。三、能量守恒定律:能量既不能创造,也不会消灭;当能量从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为其他形式时,总量不变。四、永动机是不可能实现的五、能量转移与能量转化的方向性六、能量转化效率课堂练习课堂8分钟课堂小结本节课你学到了什么?有哪些收获呢?教学反思

3.能源4.核能5.能源开发与可持续发展教材分析一、课标分析1.了解能源的分类。2.了解常见的新能源类型及应有的特点。3.了解能源与可持续发展的关系。二、内容和地位分析本节课是物理课程的最后一节课,属于课标主题下的能量主题,内容主要从能源的分类、新能源的开发利用和可持续发展三个递增顺序进行,本节课的内容与生活息息相关,可以广泛地从生活中选取实例作为本节课的教学素材,渗透从物理走向社会的意识和节约能源、保护环境的意识。学情分析在学习本节课内容之前,学生已经形成了基本的能源意识和能量意识,对学习本节课有一定的基础,但对于本节课的新能源的开发利用和可持续发展意识,以及发挥自己的能动作用为社会作出相应贡献的意识稍有欠缺。教学目标1.了解能源的主要分类和常见的分类方法。2.了解如何实现能源的可持续性发展,了解未来理想能源的特征。3.了解原子、原子核结构,了解核裂变和核聚变的特点。4.了解人类利用核能的现状,了解核能的优点,还要知道它可能带来的问题。5.认识太阳能的特点,认识人类利用太阳能的过程。核心素养1.了解可持续发展的重要性。2.有保护环境、节约能源的意识。重点难点重点:1.能源的概念、对人类利用能源的认识。能源利用与可持续发展的关系。2.可控链式反应,和平利用核能。3.了解太阳能的特点和利用方式。难点:1.对一次能源、二次能源、可再生能源、不可再生能源的认识。2.知道链式反应及其发生的条件;了解核聚变,知道核聚变发生的条件。3.了解太阳活动引起的一些物理现象。教学过程教学环节教学内容学生活动教学意图环节一:导入新课我们生活、生产中离不开能量。例如,在生活中,烧饭、取暖、照明中都需要利用能量;在生产中,如金属的冶炼、机器的运转等需要能量,在交通运输中,汽车和火车等交通工具的行驶也需要能量。想一想,这些能量来源于哪里?我们利用了哪些种类的能源?学生思考并回答老师的问题,进入课题。从日常生活出发,引起学生的学习兴趣。环节二:能源的分类及开发利用能源按照获取方式分为一次能源和二次能源。老师提问:(1)可以直接从自然界获得的能源称为一次能源。请举例说明哪些能源属于一次能源。(2)无法从自然界直接获取,必须通过消耗一次能源才能得到的能源称为二次能源。请举例说明哪些能源属于二次能源。(3)按照对环境的影响可分为清洁能源和污染能源。太阳能、电能、风能、地热能等属于清洁能源;煤、柴薪等属于污染能源。关于清洁能源和污染能源,同学们还有哪些举例?(4)按照人类开发早晚分为常规能源和新能源。煤、石油等属于常规能源;地热能、风能、生物质能等属于新能源。关于常规能源和新能源,同学们还有哪些举例?(5)化石能源、核能等能源会越来越少,不能在短期内从自然界中得到补充,这类能源称为不可再生能源。全世界的能源消耗逐年增长,像化石能源、核能会消耗殆尽,那该怎么办?(6)太阳能、风能、水能等这些能源有什么特点?这类能源称为可再生能源。老师提问:开发可再生能源要满足什么条件?老师引导学生分析可再生能源中的风能、水能、太阳能的优点和缺点。学生回答:(1)化石能源(煤、石油、天然气)都是一次能源,风能、水能、太阳能、地热能、核能等也都是一次能源。(2)电能、汽油、柴油、酒精等都是二次能源。(3)水能、潮汐能属于清洁能源,石油属于污染能源。(4)天然气、水能等属于常规能源,核能、太阳能、潮汐能等属于新能源。(5)必须开发新的能源、能够长期使用的能源。(6)像风能、水能、太阳能等能源可以在自然界中源源不断地得到。通过讲述、提问、引导等方式使学生认识到能源的开发和合理利用与环境保护对可持续发展的重要意义。

续表教学环节教学内容学生活动教学意图环节二:能源的分类及开发利用老师总结:(1)必须足够丰富,可以保证长期使用。(2)必须足够便宜,可以保证多数人用得起。(3)必须技术成熟,可以保证大规模使用。(4)必须足够安全、清洁,以保证不会严重影响环境。例1凡是能提供的物质资源叫做能源。现有煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、核能及电能。在这些能源中属于化石能源的有;属于一次能源的有;属于二次能源的有。

学生讨论。学生思考、讨论、回答问题。通过练习强化学生的学习效果。环节三:核能请学生阅读课本第49~53页,并思考:(1)原子具有什么样的结构?(2)什么是核能?(3)什么是裂变,具有什么样的特点?(4)什么是聚变,具有什么样的特点?师生共同总结:老师提问:质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合,就有可能释放出惊人的能量,这就是核能。释放核能的方式有哪些?1.裂变。科学家先后用中子轰击质量比较大的铀235原子核,使其发生裂变,发现一个核分裂成两个质量中等大小的原子核,同时释放出大量的能量。奇妙的是,铀235核在分裂成两个别阅读课本,了解原子核,核能,裂变、聚变等概念和基本信息。学生回答:核裂变和核聚变。培养学生的信息读取能力和分析归纳能力。培养学生对裂变的物理观念。续表教学环节教学内容学生活动教学意图环节三:核能的原子核的时候,还放出2~3个中子。裂变的能量巨大:1kg铀全部裂变,释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。发生裂变的条件:用中子轰击铀核。老师提问:当外界中子停止轰击铀核时,裂变也就停止了。怎样才能让裂变继续下去呢?链式反应:当中子轰击铀核时,铀核发生裂变,释放大量核能的同时产生出几个新的中子,这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变,并释放出大量核能。这就是裂变中的链式反应。裂变的应用:(1)核电站:①核反应堆:核反应堆是原子核发生链式反应的场所,它能够控制链式反应的速度,是缓慢、平稳地释放核能的装置。②核电站的工作原理及能量转化:核能→内能→机械能→电能。(2)原子弹:链式反应如果不加以控制,大量原子核就在一瞬间发生裂变,释放出极大的能量,这就是原子弹的原理。2.聚变。如果将某些质量很小的原子核,如氘核(由一个质子和一个中子构成)与氚核学生回答:让产生的中子继续轰击铀核,再次产生中子,让轰击铀核和产生的中子连续进行。学生根据老师讲解,理解链式反应原理。学生根据老师讲解,理解核电站的工作原理及能量转化情况。了解原子弹爆炸的原理。了解核聚变的概念和原理。启发学生得到链式反应的意识和思维。培养学生从物理走向生活的理念,激发学生学习物理的兴趣。培养学生对聚变的物理观念。

续表教学环节教学内容学生活动教学意图环节三:核能(由一个质子和两个中子构成),在超高温下结合成新的原子核——氦核,也会释放出巨大的核能,这就是聚变,也称为热核反应。氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变,可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。3.核废料的处理。核电站使用过的核燃料成为核废料。由于核废料仍具有放射性,对环境会造成相当大的危害,因此要将核废料深埋到人迹稀少的沙漠地带。例2我国的大亚湾核电站,是利用核能来大规模生产电能的发电站。关于核能和核电站,下列相关说法中正确的是()A.核能是常规能源B.核能不会对人类造成危害C.核电站是利用裂变的链式反应发电的D.核电站发电时,把核能直接转化为电能例3如图所示,中国“人造太阳”——大型核试验装置“东方超环(EAST)”取得重大突破,创造世界新纪录,在上亿摄氏度的高温状态下,物质呈现等离子态,它们可以被磁场约束。“东方超环”的反应原理与太阳类似,通过(选填“裂变”或“聚变”)释放巨大的核能,原子核能又转化为,从而获得上亿摄氏度的高温。

了解氢弹的原理。了解核泄漏的危害和核废料处理方法。学生讨论、思考、回答问题。培养学生安全意识和环境保护意识。通过练习强化学生的学习效果。环节四:太阳能老师提问:了解人类常用的能源,如风能、生物质能、化石能源等,你能说出它们的大致形成过程吗?学生通过讨论,说出几种常用能源的形成过程:风能是由于太阳照射空气,使空气冷热不同,形成对流而成风;生物质能是由植物的光合作用积聚而成的,来源于太阳;化石能源是指千通过老师讲解,学生了解太阳能的用处及可开发和优化