2023九年級物理下冊 專題六 材料、信息和能源B 能源學教學實錄 （新版）新人教版

2023九年級物理下冊專題六材料、信息和能源B能源學教學實錄（新版）新人教版學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學內(nèi)容：本節(jié)課將圍繞“能源學”這一主題，探討能源的種類、利用方式以及能源與人類生活、社會發(fā)展的關系。

2.教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系：本節(jié)課內(nèi)容與九年級物理下冊“專題六材料、信息和能源B”相關，包括能源的基本概念、能源的分類、能源的利用和能源的未來等。學生將通過學習，將之前所學的物理知識與能源學相結合，提高對能源問題的認識。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、環(huán)保意識和創(chuàng)新精神。學生將通過學習能源學知識，提升對能源的科學認知，增強節(jié)約能源和保護環(huán)境的意識。同時，通過探究能源利用的原理，激發(fā)學生對科學實驗的興趣，培養(yǎng)解決問題的能力和創(chuàng)新思維。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握的相關知識：學生在九年級物理上冊已經(jīng)學習了能量、功、功率等基本概念，對能量的轉(zhuǎn)化和守恒有初步的認識。此外，學生對可再生能源和非可再生能源有一定的了解，具備一定的環(huán)保意識。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：九年級學生對物理學科普遍保持較高的興趣，對實驗操作和實際應用問題尤為感興趣。他們的學習能力較強，能夠通過閱讀、討論和實驗等方式獲取知識。學習風格上，部分學生偏好通過實驗和觀察來學習，而另一部分學生則更傾向于通過閱讀和思考來理解概念。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學生對能源學中的復雜概念和原理可能存在理解困難，如能源轉(zhuǎn)換效率、能源的可持續(xù)性等。此外，學生在分析能源利用的實際問題時，可能面臨如何將理論知識與實際應用相結合的挑戰(zhàn)。部分學生可能對能源問題缺乏足夠的關注，導致學習動力不足。因此，教學中需要注重啟發(fā)式教學，引導學生主動思考和探索。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有本節(jié)課所需的教材《物理》下冊，特別是專題六“材料、信息和能源B”的相關內(nèi)容。

2.輔助材料：準備與能源種類、利用方式相關的圖片、圖表和視頻，以增強學生對能源學知識的直觀理解。

3.實驗器材：根據(jù)教學內(nèi)容，準備能量轉(zhuǎn)換實驗所需的器材，如電池、電阻、開關、燈泡等，確保實驗的完整性和安全性。

4.教室布置：布置教室環(huán)境，設置分組討論區(qū)，確保實驗操作臺布局合理，便于學生分組實驗和互動交流。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對能源學的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們在生活中遇到過能源短缺的情況嗎？能源對我們有什么重要性？”

展示一些關于能源危機和能源利用效率的圖片或視頻片段，讓學生初步感受能源學的緊迫性和重要性。

簡短介紹能源學的基本概念和它在現(xiàn)代社會中的地位，為接下來的學習打下基礎。

2.能源基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解能源的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解能源的定義，包括其主要類型如化石能源、可再生能源等。

詳細介紹能源的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學生理解能源的轉(zhuǎn)化和利用。

3.能源案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解能源的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的能源案例進行分析，如風能發(fā)電、電動汽車等。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解不同能源的應用和影響。

引導學生思考這些案例對實際生活或?qū)W習的影響，以及如何應用能源學知識解決實際問題。

小組討論：讓學生分組討論能源的未來發(fā)展或改進方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與能源相關的主題進行深入討論，如“如何提高能源利用效率”、“開發(fā)新型能源的挑戰(zhàn)”等。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對能源學的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)能源的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，包括能源的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調(diào)能源在現(xiàn)實生活或?qū)W習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用能源學知識。

布置課后作業(yè)：讓學生撰寫一篇關于能源利用的短文或報告，以鞏固學習效果，并提出他們自己對于提高能源利用效率的建議。知識點梳理1.能源概述

-能源的定義：能源是指能夠產(chǎn)生熱、光、電、機械動力等形式的物質(zhì)或現(xiàn)象。

-能源的分類：根據(jù)能源的來源和特性，可分為可再生能源和不可再生能源。

-能源的重要性：能源是人類社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎，直接影響著人類的生活質(zhì)量和經(jīng)濟發(fā)展。

2.可再生能源

-可再生能源的定義：可再生能源是指可以持續(xù)利用、不會枯竭的能源。

-主要可再生能源：太陽能、風能、水能、生物質(zhì)能、地熱能等。

-可再生能源的特點：環(huán)保、清潔、可持續(xù)。

3.不可再生能源

-不可再生能源的定義：不可再生能源是指有限的、一旦消耗就無法再生的能源。

-主要不可再生能源：化石能源（煤炭、石油、天然氣）、核能等。

-不可再生能源的特點：污染、有限、不可持續(xù)。

4.能源轉(zhuǎn)換

-能源轉(zhuǎn)換的定義：能源轉(zhuǎn)換是指將一種能源形式轉(zhuǎn)換為另一種能源形式的過程。

-能源轉(zhuǎn)換方式：熱能、電能、化學能、機械能等之間的轉(zhuǎn)換。

5.能源利用效率

-能源利用效率的定義：能源利用效率是指能源在使用過程中轉(zhuǎn)化為有效能的比例。

-提高能源利用效率的方法：優(yōu)化能源結構、提高能源轉(zhuǎn)換效率、改進能源利用技術等。

6.能源政策與法規(guī)

-能源政策：國家制定的一系列關于能源發(fā)展、利用和保護的政策。

-能源法規(guī)：規(guī)范能源開發(fā)、利用、保護等方面的法律法規(guī)。

7.能源與環(huán)境

-能源與環(huán)境的關系：能源的消耗和利用對環(huán)境產(chǎn)生直接影響，如空氣污染、水污染、土壤污染等。

-環(huán)保能源：指在開發(fā)利用過程中對環(huán)境影響較小的能源，如可再生能源。

8.能源的未來

-能源發(fā)展的趨勢：提高能源利用效率、發(fā)展可再生能源、加強能源國際合作等。

-能源面臨的挑戰(zhàn)：能源安全、環(huán)境污染、氣候變化等。

9.能源教育與普及

-能源教育：在各級教育階段開展能源知識教育，提高全民能源素養(yǎng)。

-能源普及：通過各種渠道和方式，普及能源知識，提高公眾的能源意識和環(huán)保意識。典型例題講解例題1：

某太陽能熱水器每天吸收太陽能4.5×10^6J，熱水器將水加熱到60℃，假設熱水器效率為50%，求熱水器加熱1kg水需要的時間（水的比熱容c為4.18×10^3J/(kg·℃)）。

解：

首先計算熱水器實際吸收的熱量Q吸：

Q吸=效率×太陽能吸收量=0.5×4.5×10^6J=2.25×10^6J

然后計算加熱1kg水所需的熱量Q放：

Q放=m×c×Δt=1kg×4.18×10^3J/(kg·℃)×(60℃-25℃)=1.25×10^6J

由于Q吸=Q放，因此熱水器吸收的太陽能等于加熱水所需的熱量。

最后計算加熱所需的時間t：

t=Q放/(效率×太陽能吸收量)=1.25×10^6J/(0.5×4.5×10^6J)=0.556h

例題2：

一個家用電熱水器功率為2kW，如果電熱水器加熱10L水（水的密度為1.0×10^3kg/m^3），將水溫從25℃加熱到50℃，求電熱水器加熱這些水所需的時間。

解：

首先計算水的質(zhì)量m：

m=ρ×V=1.0×10^3kg/m^3×10×10^-3m^3=10kg

然后計算加熱這些水所需的熱量Q放：

Q放=m×c×Δt=10kg×4.18×10^3J/(kg·℃)×(50℃-25℃)=1.342×10^6J

接著計算電熱水器加熱這些水所需的時間t：

t=Q放/P=1.342×10^6J/2×10^3W=670s≈11.2min

例題3：

一個風力發(fā)電機在風速為15m/s時，每小時可以產(chǎn)生1500kW·h的電能，求風力發(fā)電機的發(fā)電效率。

解：

首先計算每小時產(chǎn)生的電能E：

E=1500kW·h

然后計算每小時的發(fā)電功率P：

P=E/t=1500kW·h/(1h)=1500kW

接著計算每小時的能量E風：

E風=1/2×ρ×A×v^3×t

其中ρ為空氣密度，A為風力發(fā)電機葉片掃過的面積，v為風速，t為時間。

假設ρ為1.225kg/m^3，A為100m^2，v為15m/s，t為1h。

E風=1/2×1.225kg/m^3×100m^2×(15m/s)^3×3600s≈2.43×10^9J

最后計算發(fā)電效率η：

η=P/E風×100%=1500kW/(2.43×10^9J/3600s)×100%≈25%

例題4：

一個太陽能電池板在1小時內(nèi)吸收了1000J的太陽能，如果太陽能電池板的效率為10%，求太陽能電池板在1小時內(nèi)可以產(chǎn)生的電能。

解：

計算太陽能電池板產(chǎn)生的電能E電：

E電=效率×吸收的太陽能=0.1×1000J=100J

例題5：

一個核電站的核反應堆在1小時內(nèi)釋放了2×10^13J的能量，如果核電站的效率為33%，求核電站在這1小時內(nèi)可以產(chǎn)生的電能。

解：

計算核電站產(chǎn)生的電能E電：

E電=效率×釋放的能量=0.33×2×10^13J=6.6×10^12J教學反思與總結今天這節(jié)課，我覺得整體來說還是不錯的。首先，我在導入環(huán)節(jié)通過提問和展示圖片、視頻的方式，成功激發(fā)了學生的興趣，讓他們對能源學產(chǎn)生了好奇心。從學生的反應來看，他們對新能源和能源利用效率的話題很感興趣，這讓我感到很欣慰。

在基礎知識講解部分，我盡量用簡潔明了的語言，配合圖表和實例，幫助學生理解能源的定義、分類、利用方式等概念。我發(fā)現(xiàn)，學生們對于能源轉(zhuǎn)換這一部分的理解比較困難，于是我在講解時特別強調(diào)了這一點，并通過實際例子來幫助他們理解。

案例分析環(huán)節(jié)，我選擇了幾個貼近學生生活的案例，如風能發(fā)電、電動汽車等，讓學生們看到了能源學在實際中的應用。通過小組討論，學生們不僅學到了知識，還提升了合作和解決問題的能力。在展示環(huán)節(jié)，學生們表現(xiàn)得非常積極，他們的回答也很有創(chuàng)意，這讓我對他們的學習態(tài)度和潛力感到滿意。

當然，在教學過程中也暴露出了一些問題。比如，在講解能源利用效率時，我發(fā)現(xiàn)有些學生對于如何提高能源利用效率的具體方法不太理解。這讓我意識到，在今后的教學中，我需要更加注重實際應用和操作，讓學生通過實驗和實踐活動來加深理解。

另外，課堂管理方面也存在一些不足。在小組討論時，個別學生顯得有些躁動，這可能會影響到其他同學的討論。因此，我需要在今后的教學中，更加注重課堂紀律的培養(yǎng)，確保每位學生都能集中精力參與討論。

針對教學中存在的問題，我提出以下改進措施：

1.在講解能源利用效率時，增加實際操作環(huán)節(jié)，讓學生通過實驗來體驗和提高能源利用效率。

2.加強課堂紀律管理，確保課堂秩序，讓學生在良好的學習環(huán)境中積極參與討論。

3.針對學生的不同學習風格，采用多樣化的教學方法，如小組合作、角色扮演等，提高學生的學習興趣和參與度。

4.定期進行教學反思，不斷總結經(jīng)驗教訓，提高自己的教學水平。

我相信，通過不斷改進和完善，我的教學效果會越來越好，學生們也會在能源學這一領域取得更好的成績。內(nèi)容邏輯關系①能源概述

-重點知識點：能源的定義、分類、重要性

-關鍵詞：能源、可再生能源、不可再生能源、能源危機、環(huán)保

②可再生能源

-重點知識點：太陽能、風能、水能、生物質(zhì)能、地熱能的特點和應用

-關鍵詞：太陽能電池板、風力發(fā)電機、水力發(fā)電站、生物質(zhì)能發(fā)電、地熱能利用

③不可再生能源

-重點知識點：化石能源、核能的特點、開采和利用

-關鍵詞：煤炭、石油、天然氣、核反應堆、化石燃料燃燒

④能源轉(zhuǎn)換

-重點知識點：能源轉(zhuǎn)換的定義、方式、實例

-關鍵詞：熱能、電能、化學能、機械能、能量轉(zhuǎn)換效率

⑤能源利用效率

-重點知識點：能源利