[第二十章能量与能量守恒定律]集体备课教案

《第二十章能量与能量守恒定律》集体备课

教案

主备教师： 备课组长： 主管领导：

20．1 存在能源危机吗

一、教学目标

知识与技能

1．了解人类利用能源历史的大致过程，知道能源与人类生存和社会发展的关系。

2．了解世界能源消耗结构和我国一些能源消耗结构以及能源储存状况。

3．能结合实例，说出不可再生能源和可再生能源的特点。

过程与方法

4．经历“了解人类利用能源的历史”的阅读交流讨论过程，感悟能源是人类生存和社会发展命脉的道理。经历一些不可再生能源储藏量数据的测算过程，以及能源消耗结构的不合理性，认识能源的危机问题。

5．知道人们是怎样对能源进行分类的，认识分类方法的意义。 情感、态度与价值观

6．提升学生对能源的价值认识，使他们产生能源的危机意识和开发新能源的欲念，同时感悟“开源约节流”的意义。

二、课前准备

1．预习记录：通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要

记录下来。 .

2. 通过各种途径收集相关资料。对无知的砍伐、贪婪的开采、纵情

的消耗、随意的排放、如何来理解。

三、合作探究

（一）通过自主阅读，了解下列问题：

1、能源的定义:反射能够提供某种形式的能源的物质或物质运动，

统称为能源。

2、 能源的分类：

可再生能源： ；

举例： 、 、

不可再生能源： ；

举例： 、 、

3、目前能源的使用状况：现代社会中，尤其是我国使用的能量主要

来源于

现在世界能源消耗中90%以上是不可再生能源

使用石油多于煤，使用煤多于天然气

4、我国目前能源消耗结构很不合理。

使用煤占能源的75%，远多于石油、天然气，不可再生能源使用比例

过大。水能、煤资源丰富，石油资源紧缺。煤的大量使用造成的环境

污染严重。

（二）能源的开发与利用

１、能源的开发和利用是人类认识和理解自然的历史

人类首先学会利用火

２、三次能源革命，促进了人类历史的发展

第一次能源革命：钻木取火导致了以柴薪为主要能源的时代的到来。

第二次能源革命：煤的开采，为 的产生提供了基础，带来

了人类历史上第一次工业革命。各种机械和交通工具的相继发明大大

提高了社会生产力。人类的主要能源逐渐转变为 、 等能源。由电磁研究人类找到了电能。

第三次能源革命：开发和利用 等新能源成为人类获取能量的

一个新途径。

（三）能源与社会 能源的开发和利用促进了社会的发展，也带来了环境污染，造成了

生态破坏。必须合理利用能源，保护环境。这就需要开发新能源。

四、实践活动

1、讨论能源的利用带来的环境影响，如大大气污染、酸雨、温

室效应等。探讨应该采取的对策。

2、垃圾发电

填埋是目前全球垃圾处理的主要方式，传统的垃圾处理方式是将

垃圾集中填埋，让其自行发酵。在发酵过程中会产生二氧化碳和甲烷

等废气，易造成常规污染，还可能带来温室效应，甚至有爆炸的危险。

福州市红庙岭垃圾填埋气发电厂将垃圾填埋后，采用科学方法使

其发酵，并把产生的填埋气收集起来用于发电。因此，垃圾填埋气和

太阳能、风能一样，是一种可再生能源，不仅解决了垃圾填埋厂安全

和污染问题，也可产生显著的经济效益，同时减少了温室气体的排放。

目前，我市垃圾填埋气发电厂和前期投产的垃圾焚烧发电厂的年

产量大约可供4万个年用量为2800千瓦时的家庭使用。

20．2 开发新能源

一、教学目标

知识与技能

1．知道太阳能巨大、清洁、使用方便的优点，了解目前人类利用

太阳能的途径和方法。

2．了解核能的优点和可能带来的问题。

过程与方法

3． 经历对太阳能开发利用的交流讨论过程，感悟交流讨论是一

种获取知识的重要途径和方法。

情感、态度与价值观

4．知道开发太阳能的价值。

5．知道开发核能的意义，认识开发核能的过程中技术的价值，同

时感悟科学是一把双刃剑的道理。对核能的开发约利用要有正确的态

度。

二、课前准备

1．预习记录：通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要

记录下来。

2. 你了解的新能源哪些有：

三、合作探究

通过自主阅读课本回答下列问题：

填一填：1．目前，人们开发、利用太阳能主要采用①太阳能转化为

电能，如____________；

②太阳能转化为热能，如 、

想一想：太阳能的利用有哪些优点和缺点？

2．核能的开发和利用的两种方式：一种

是 ；另一种是 。

3、核裂变是较重的 裂变为 原子核的

一种核反应。如甲图：这种核反应称为链式反应。如果这种核反应不

加以控制将快速地进行下去，并在极短的时间内放出巨大能量，发生

强烈的爆炸。原子弹就是根据这个原理制成的。

核聚变是较轻的 结合成为 原子核的一种核反

应。如乙图：氢弹就是根据核聚变原理制造的一种威力比原子弹还要

大的核武器。

甲

乙

4、和平利用核能的一个重要方向是 ，

目前

利用核裂变原理建成了许多核能发电站。核能发电站的核心

是 。

交流、讨论：核能利用有哪些优点和缺点？

5、地热能：地球内部具有的热能称为地热能，是地球本身蕴藏

的能量。可以利用地热来发电。

潮汐能：是由于地球和月球、太阳相互作用产生的能量。

风能：风是地球上的一种自然现象，它是由于太阳辐射热引起的。

交流和讨论：新能源的开发和利用都有积极和消极的因素，仔细

阅读下面的表格，并将其补充完整（每种因素谈一点）。

四 实践活动：

1. 上网或查阅资料了解我国新能源的开发和利用情况。

2. 目前，许多城市的十字路口都安装了太阳能红绿灯，白天太阳能电

池板给红绿灯供电，同时多余的电能又给蓄电池充电，在阴雨天和晚

上蓄电池又给红绿灯供电，使红绿灯能连续工作。

20．3 能的转化与能量守恒

一、教学目标

知识与技能

1、知道能量守恒定律。能举出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物理现象的意识。

2、初步了解现实生活中能量的转化和转移有一定的方向性。

3、通过能量转化和转移，认识效率。

过程与方法

4．经历能量转移和转化两个活动过程。参与“永动机”失败原

因，以及能量在转移和转化过程中具有方向性的交流讨论过程。感悟

实践活动和交流讨论的方式是学习物理知识途径。

情感、态度与价值观

5．通过对能量的转移和转化具有方向性的认识，知道能量在转

移和转化的过程中有一部分能量将变成“无用的能量”，进而树立珍

惜能源，节约能源，提高能源利用率的意识。同时认识科学技术的进

步在节能和提高能源利用率中价值。

二 、课前准备

1．自带物品：细线、 两个小球、 皮球

2. 复习回忆：（1）能量是 。

（2）总结一下，我们前面讲过哪些形式的能量。

3. 预习记录：通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要

记录下来。

三 、合作探究

（一）通过自主学习回答下列问题：

1. 自然界中能量的存在形

式： 。

2．化学能：是由于 ，物质的 变

化 。

例如：木材的燃烧是一种 ，燃烧时产生的光和热就来源

于木材储存的 。

3．核能：则是由于 ，物质的 发生变

化而产生的能量。

例如： 、 爆炸时释放的能量就来源于 。

4. 地球的能量主要来源于 ，这些能量发生的

释放出来的。

5. 煤、石油和天然气中的能量则来源于亿万年前植物、动物体内的

（二）交流和讨论

观看课本图20-7说出各种物体所具有的能量。（1）山顶上

的石块；（2）滚动的足球；（3）加热后的物体；（4）牛奶、面

包、水果；（5）导线中的电流。

（三）实验探究：

活动1 能量的转化 做一做 填一填：小实验

1、来回迅速摩擦双手 能转化为 能；

2、电风扇通电 能转化为 能；

3、电炉通电 能转化为 能；

4、电灯通电 能转化为 能； 在一定条件下, 各种形式的能都可以相互转化

参考图20-12，填写课本157页的填空。

活动2、能量的转移

做一做 填一填：

1、每人桌子上都有一杯冷水，将你的手指放人杯中，你有什么感觉？

能转移为 能；

2、将一个小球放在桌子上，让另一个运动的小球撞击它，你会发

现小球由静止变为运动。 能转移为 能；

自然界中，能量不但可以从一个物体到另一个物体，而且可以从一种形式 为另一种形式。

（四）能量的守恒定律

活动3

做一做：取一皮球，掉在地上观察其每次反弹高度的变化？其结

果是一次比一次低，直至静止为止。

皮球落地后又弹起的闪光照片

皮球减少的机械能到哪里去了？

填一填：答： 因为小球跟空气和地面摩擦，一部分的 能转化为 能。

想一想：一杯放在桌上的热水冷却，此过程有能的转化吗？热水的内能消失了吗？

活动4

做一做 填一填：利用你手中的细线和小球做单摆

实验，如右图 分析小球在运动时能量的守恒。当

小球到达最高点时 最大，随着小球的下

降， 逐渐减小， 逐渐增大， 转

化 ；当小球下降到最低点时，势能 ， 最大。小球最终会停下来，是因为小球 总的能量还是守

恒。

总结：能量的守恒定律：能既不会 ，也不会 ，

它只会从一种形式 为另一种形式，或者从一个物体 到另一个物体而能的总量 ，这就是能的转化和守恒定律，也称 。

分析“永动机” 为何无法实现？

1、永动机为什么不能制造？（“永动机“：不消耗任何能量和燃料，却源源不断对外做功的机器。由能量守恒定律知：无法实现）

2、从中你受到什么启发？

四、交流园地

在下图中，各种做功的形式中，能量是怎样转化或转移的？综合你的表述，总结一下从能量的角度看，各种形式做功的实质

20．4 能源、环境与可持续发展

一、教学目标

知识与技能

1

．知道能源不仅给人类社会文明作出巨大贡献，同时也给环境

造成不可忽视的污染和破坏。

2．知道温室效应和酸雨现象形成的原因，知道铅尘的危害。 过程与方法

3．经历听、阅、交流讨论的学习过程，感悟学习的途径和方式方法是多样的。领悟采用多样化的学习形式进行学习的意义。 情感、态度与价值观

4． 在认识能源的价值的同时，树立保护环境的意识，能从环境保护的重要性中体会可持续发展观点的意义。

二、教学过程

一、新课导入

教师：上节课我们已经讲了能源革命这节的内容, 现在同学们来回忆一下, 在历史发展的长河中, 人类在能量转化方面的进步历程是怎么样的呢?

学生：远古人类和其他动物一样, 只能利用无私的太阳所赐予的天然能源--太阳能:钻木取火是人类在能量转化方面最早的一次技术革命; 蒸汽机的发明直接导致了第二次能源革命; 反应堆拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕。

教师：同学们对上节课的内容掌握得还不错。进入21世纪，我们对能量转化技术的掌握是日趋成熟完善，对能源的利用也日趋合理，到底21世纪我们的能源发展是怎么样的呢？好，今天我们就来学习一下能源下可持续发展，来了解一下这个问题。

二、新课教学

1、21世纪的能源趋势

教师：由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长。特别是近三四十年来，能耗量增长速度明显加快。同学们看下图16.5-1，了解一下一个多世纪来，人类能源消耗的情况。

（学生看书，老师板书）

学生看完后，老师利用多媒体显示一些有关近年来能源消耗的图片，让学生更形象地了解这方面的知识。叫学生讨论交流，21世纪的能源趋势是怎样的？

根据上一节课学过的能量转移和转化的方向性，我们知道目前作为人类主要能源的化石能源，并求是取之求尽、用之求竭。化石能源、核能等是不可再生的能源，我们现在开采得越多，留给子孙后代的就越少。人类自1973年以来，共向地球索取了5 000亿桶(约合800亿吨) 石油，剩下的石油按现有生产水平计算，还可保证开采44年。天然气也只能持续开采56年，一些国家的煤炭资源已采掘殆尽。为了人类的未来，我们必须要节约能源。因此同学们以后不仅自己节约能源，看到浪费能源的行为也应该勇敢地站出来制止。

2、能源消耗对环境的影响

教师：人类在耗用各种能源时，特别是目前石油、煤炭占了能源的绝大部分，而且年消耗量在不断增长，不可避免地会对环境

造成影响。现在我们来看下影像，了解一下它对环境有哪些影响呢？ 学生通过各种媒体，可能对能源消耗对环境的影响有一些初步的认识。然后让学生讨论、举出能源消耗还会对环境造成哪些影响，并且在老师的指导下，把课本图16．5－2表中的空格填上，使学生认识到过量使用能源会对环境造成严重的破坏。

3、未来的理想能源

化石能源的大量使用，不仅留给子孙后代的越来越少，而且造成严重的环境问题。根据学过的有关能源的知识，以及课本上提出的条件，在老师的指导下，让学生说一说哪些是未来的理想能源，并说明其道理，同时在课堂上展开讨论。

四、课堂练习

动手动脑学物理

1．你认为风能、太阳能、核能„„以及你所想到的可能的能源，哪些有可能成为今后的理想能源？

2．在你生活的地区是否适宜开发可再生能源？为什么？ 五、小结

六、布置作业

1、集有关资料和数据，就燃烧化石燃料和大气污染、温室效应的关系，写一篇1000字以内的小论文．

2、你周围使用能源中的不安全因素及其对环境的影响，提出几种可行的改进措施．