九年级物理下册 第十八章 能源与可持续发展 四 能量转化的基本规律教案 （新版）苏科版

九年级物理下册第十八章能源与可持续发展四能量转化的基本规律教案（新版）苏科版课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、教学内容分析本节课的主要教学内容为九年级物理下册第十八章第四节“能量转化的基本规律”。本节课的内容主要包括以下几个方面：

1.能量守恒定律的表述和解释，即能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，在转化或转移过程中，能量的总量保持不变。

2.能量转化的实例分析，通过生活中的实例，让学生理解能量转化的过程和规律。

3.能量转化效率的概念和计算，即能量转化的效率等于输出能量与输入能量的比值，通常用百分比表示。

4.提高能量转化效率的方法，从技术和生活的角度，探讨如何提高能量转化的效率。

教学内容与学生已有知识的联系：

学生在之前的学习中已经掌握了能量的基本概念，如能量、功、功率等，对本节课的能量守恒定律和能量转化有一定的理解基础。同时，学生也学习了力的作用效果，能够从力的角度理解能量的转化。此外，学生在生活中也积累了一些关于能量转化的经验，为本节课的学习提供了实际原型。二、核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括以下几个方面：

1.科学思维：通过学习能量转化的基本规律，培养学生的逻辑思维、批判性思维和创新思维能力。使学生能够运用科学的方法分析问题、解决问题，形成科学的态度和习惯。

2.科学探究：引导学生通过观察、实验、分析等方法，探究能量转化的过程和规律，提高学生的实践操作能力和问题解决能力。

3.科学态度与价值观：通过学习能量转化的基本规律，使学生认识到能源的重要性，增强节约能源、保护环境的意识，形成可持续发展观念。

4.科学交流与合作：在课堂上，鼓励学生积极参与讨论、交流，提高学生的表达能力和沟通协作能力，培养团队精神。三、学情分析九年级的学生在经历了之前物理课程的学习后，对于物理概念的理解和实验操作能力都有一定的基础。他们已经掌握了基本的数学运算能力和逻辑思维能力，对于能量、功、功率等基本概念有了初步的认识，这为本节课的能量转化的基本规律的学习提供了前提条件。

学生在学习态度上，大多数同学对物理学科有着较高的兴趣，学习积极性较高，愿意参与到物理实验和讨论中来。然而，也有一部分同学可能因为之前的学习中遇到了困难，对物理学科失去了兴趣，学习被动，需要老师在教学中特别关注，激发他们的学习兴趣，提高他们的学习积极性。

在知识能力方面，学生已经具备了一定的观察、实验、分析问题的能力，能够进行基本的物理实验操作，并能从实验中找出规律。但是，对于一些复杂的能量转化实例，学生可能还难以理解其背后的原理，需要老师在教学中给予耐心引导，让学生通过实例理解能量转化的基本规律。

在素质方面，学生普遍缺乏批判性思维和解决问题的能力。在学习过程中，他们往往只是接受老师教授的知识，缺乏自主思考和质疑的能力。针对这一点，老师在教学中应注重培养学生的批判性思维，引导学生主动思考问题，提出问题，从而提高解决问题的能力。

在行为习惯方面，学生在学习过程中容易受到外界干扰，注意力不集中，这对于物理课程的学习影响较大。因此，老师在课堂教学中需要采取有效的教学策略，吸引学生的注意力，提高课堂教学效果。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有九年级物理下册第十八章“能量转化的基本规律”的教材或学习资料，以便学生能够跟随老师的讲解进行学习和复习。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在讲解过程中能够直观地向学生展示能量转化的实例和原理，提高学生的理解和记忆。

3.实验器材：本节课涉及能量转化的实验，需要准备实验器材，如滑轮组、弹簧测力计、小车等，确保实验器材的完整性和安全性。在实验前，老师应向学生讲解实验原理和操作步骤，指导学生正确进行实验，并注意安全。

4.教室布置：根据教学需要，将教室布置为分组讨论区和实验操作台。在分组讨论区，学生可以进行小组讨论和交流，促进合作学习；在实验操作台，学生可以进行实验操作，亲身体验能量转化的过程。

5.教学工具：准备黑板、粉笔等教学工具，以便在课堂上进行板书和标注，帮助学生更好地理解和掌握知识。

6.网络资源：提前准备好可能需要的网络资源，如在线视频、科普文章等，以便在课堂上为学生提供更多拓展学习的资料。

7.教学PPT：制作教学PPT，将教学内容、实例、图表等整合到PPT中，以图文并茂的形式展示给学生，提高学生的学习兴趣和效果。

8.学习任务单：设计学习任务单，引导学生通过自主学习、合作学习和探究学习的方式，完成对本节课知识的学习和应用。

9.作业布置：根据教学内容，布置相应的作业，让学生在课后巩固所学知识，提高学生的学习效果。

10.安全提示：在进行实验操作前，向学生强调实验室安全规则和操作注意事项，确保实验过程的安全性。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：激发学生学习兴趣，引出本节课主题。

过程：老师通过展示生活中常见的能量转化现象，如烧水、电动车行驶等，引导学生思考这些现象背后的能量转化规律。然后提出本节课的主题：“能量转化的基本规律”。

2.能量守恒定律的讲解（10分钟）

目标：使学生理解能量守恒定律的内容和意义。

过程：老师通过PPT展示能量守恒定律的表述，引导学生理解和记忆能量守恒定律。同时，通过实例分析，让学生明白能量守恒定律在现实生活中的应用。

3.能量转化的实例分析（20分钟）

目标：让学生通过实例分析，掌握能量转化的基本规律。

过程：老师组织学生进行实验，如滑轮组实验、弹簧测力计实验等，引导学生观察实验现象，分析实验中的能量转化过程。然后，让学生结合教材中的实例，自主分析能量转化的规律。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作学习和批判性思维能力。

过程：老师提出讨论话题：“如何提高能量转化的效率？”让学生分组进行讨论。学生在讨论过程中，要学会倾听他人意见，形成自己的观点，并能够对其他组的观点进行评价。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：提高学生的表达能力和问题解决能力。

过程：各小组代表进行讨论成果的展示，其他同学和老师对展示内容进行点评。老师要对学生的表现给予肯定和鼓励，同时指出讨论中的不足之处，引导学生继续思考和改进。

6.课堂小结（5分钟）

目标：帮助学生梳理本节课的主要内容，提高学生的总结能力。

过程：老师引导学生回顾本节课的学习内容，让学生自己总结能量转化的基本规律。然后，老师对学生的总结进行点评，并对本节课的内容进行补充和强调。六、知识点梳理本节课的主要知识点包括以下几个方面：

1.能量守恒定律：能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，在转化或转移过程中，能量的总量保持不变。

2.能量转化的实例分析：通过生活中的实例，如烧水、电动车行驶等，理解能量转化的过程和规律。

3.能量转化效率的概念和计算：能量转化的效率等于输出能量与输入能量的比值，通常用百分比表示。

4.提高能量转化效率的方法：从技术和生活的角度，探讨如何提高能量转化的效率。

5.能量的转化和守恒在现实生活中的应用：理解能量转化和守恒在生活中的实际应用，如节能减排、可持续发展等。

6.能量转化和守恒在科学研究和技术发展中的重要性：了解能量转化和守恒在科学研究和技术发展中的作用和意义。

7.能量转化和守恒的基本原理在自然界中的体现：通过观察自然界中的现象，如动植物的生长、气象变化等，理解能量转化和守恒的基本原理。

8.能量转化和守恒在人类社会发展中的作用：了解能量转化和守恒在人类社会发展中的重要作用，如工业化进程、能源革命等。

9.能量转化和守恒的数学表达式和计算方法：掌握能量转化和守恒的数学表达式和计算方法，能够进行相关的计算和分析。

10.能量转化和守恒在不同领域的应用实例：了解能量转化和守恒在不同领域的应用实例，如能源开发、交通运输、建筑设计等。七、课后作业1.根据能量守恒定律，计算以下实例中输入能量与输出能量的比值，并解释结果：

a.1000千卡的煤炭完全燃烧产生的热量。

b.100瓦的灯泡正常工作1小时消耗的电能。

2.分析以下实例中的能量转化过程，并说明能量转化的效率：

a.汽车从静止加速到每小时60公里的过程中，发动机所做的功。

b.把1000千卡的水加热到沸腾的过程中，电加热器所做的功。

3.设计一个实验，验证能量守恒定律。

4.思考以下问题，并结合生活实际给出答案：

a.如何提高燃料的燃烧效率？

b.在日常生活中，我们应该如何做到节能减排？

5.论述能量转化和守恒在现代社会中的重要性，并给出至少两个实例进行说明。

答案：

1.a.输入能量：1000千卡，输出能量：1000千卡，比值：100%

b.输入能量：100瓦×3600秒=360000焦耳，输出能量：360000焦耳，比值：100%

2.a.输入能量：发动机所做的功，输出能量：汽车动能，效率：发动机所做的功/输入能量

b.输入能量：电加热器所做的功，输出能量：水吸收的热量，效率：电加热器所做的功/输入能量

3.实验设计：

-准备一个铁块和一个弹簧测力计。

-将铁块从一定高度自由下落，测量铁块下落过程中弹簧测力计的示数。

-计算铁块下落过程中失去的潜在能量与弹簧测力计所做的功是否相等。

4.答案因学生回答而异。

5.答案因学生回答而异。八、内容逻辑关系①能量守恒定律：本节课的核心知识点，指出能量在转化或转移过程中总量保持不变。

②能量转化的实例分析：通过具体实例，如烧水、电动车行驶等，让学生理解能量转化的过程和规律。

③能量转化效率的概念和计算：介绍能量转化的效率，即输出能量与输入能量的比值，以及如何提高能量转化的效率。

④学生小组讨论：通过讨论，培养学生的合作学习和批判性思维能力。

⑤课堂展示与点评：提高学生的表达能力和问题解决能力。

⑥课堂小结：梳理本节课的主要内容，帮助学生理解和记忆。

板书设计：

①能量守恒定律

-能量不能被创造或消灭

-只能从一种形式转化为另一种形式

-转化或转移过程中，能量的总量保持不变

②能量转化的实例分析

-烧水：化学能转化为热能

-电动车行驶：电能转化为动能

③能量转化效率的概念和计算

-效率=输出能量/输入能量

-提高能量转化效率的方法

④学生小组讨论

-话题：如何提高能量转化的效率？

-讨论步骤：提出观点、分析观点、评价观点

⑤课堂展示与点评

-学生展示讨论成果

-老师和同学点评

⑥课堂小结

-梳理本节课的主要内容

-帮助学生理解和记忆作业布置与反馈作业布置：

1.根据能量守恒定律，计算以下实例中输入能量与输出能量的比值，并解释结果：

a.1000千卡的煤炭完全燃烧产生的热量。

b.100瓦的灯泡正常工作1小时消耗的电能。

2.分析以下实例中的能量转化过程，并说明能量转化的效率：

a.汽车从静止加速到每小时60公里的过程中，发动机所做的功。

b.把1000千卡的水加热到沸腾的过程中，电加热器所做的功。

3.设计一个实验，验证能量守恒定律。

4.思考以下问题，并结合生活实际给出答案：

a.如何提高燃料的燃烧效率？

b.在日常生活中，我们应该如何做到节能减排？

5.论述能量转化和守恒在现代社会中的重要性，并给出至少两个实例进行说明。

作业反馈：

1.对学生的作业进行批改，检查学生对能量守恒定律的理解和应用能力。对于计算错误的题目，指出错误的原因，并给出正确的计算方法。

2.对于分析实例中的能量转化过程的作业，检查学生是否能够准确描述能量转化的过程，并指出学生在分析过程中的不足之处，给出改进建议。

3.对于设计实验的作业，检查学生是否能够设计出一个合理的实验来验证能量守恒定律，并给出实验改进的建议。

4.对于思考问题的作业，检查学生是否能够结合生活实际给出合理的答案，并指出学