跨学科实践 新能源汽车发展前景和趋势的研究-【金牌导学案】2025-2026学年九年级全一册物理同步课件（沪粤版·新教材）

该初中物理课件围绕能源与能量守恒，以“新能源汽车发展前景和趋势的研究”为跨学科实践主题。通过新能源汽车销量增长、技术领先等现状导入，结合思维导图构建知识支架，涵盖发展背景、技术突破、政策支持等分支，连接物理能量观念与实际应用。 其亮点在于融合科学思维（思维导图模型建构）、科学探究（实践特训中电池能量密度计算、续航增加量分析）和科学态度与责任（碳中和目标关联）。通过半固态电池、光储充一体化等技术案例，采用任务导学与实践特训结合的教学方法，助力学生提升解决实际问题的能力，为教师提供落实核心素养的优质教学资源。

 第二十章　 金牌导学案 能源与能量守恒 金牌导学案 金牌导学案 跨学科实践　新能源汽车发展前景和趋势的研究 2 思维构建 1 活动主题 任务导学 3 4 实践特训 新能源汽车零排放性显著改善空气质量，配合清洁能源发电体系，成为实现2030碳达峰、2060碳中和的关键路径。近年来，我国新能源汽车销量呈现加速态势，我国新能源汽车技术领先，现今全球新能源汽车市场超过一半以上均为中国品牌制造。同时，使用氢和其他环保燃料作能源的新能源汽车也逐渐兴起。新能源汽车会呈持续增长态势吗？今天我们就“新能源汽车发展前景和趋势”这一主题进行分析研究，并对我国新能源汽车的发展提出自己的建议。 核心问题：研究新能源汽车的发展前景和趋势。 活动主题 跨学科实践　新能源汽车发展前景和趋势的研究 跨学科实践　新能源汽车发展前景和趋势的研究 思维构建 任务一：新能源汽车的现状 课程任务 1.新能源汽车是指采用非常规车用燃料作为动力来源（或使用常规车用燃料，但采用新型车载动力装置）的汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池（氢燃料电池）电动汽车、增程式电动车、混合动力汽车等，其中纯电动汽车是目前最主流的新能源汽车。 课程知识 任务导学 跨学科实践　新能源汽车发展前景和趋势的研究 2．传统燃油车使用的是内燃机，主要以汽油和柴油为燃料，而汽油和柴油是从石油中提炼出来的，燃油汽车的增加，会加剧对石油的消耗，同时尾气中含有有害物质，会对环境造成污染。而纯电动汽车使用的是电动机和液态锂离子电池，再加上国内正在开发的清洁能源发电体系，同时无尾气产生，是我国实现“碳达峰”和“碳中和”的关键路径。 3．对新能源汽车，国家有购置税减免和购车补贴等政策，增加了消费者的购买欲。 4．新能源汽车在使用过程中也会有各种问题，比如在低温环境下电池续航能力严重缩水；充电设施分布不均，三四线城市覆盖率低；大部分纯电动车充电速度较慢，影响出行时间 任务导学 跨学科实践　新能源汽车发展前景和趋势的研究 1.大部分燃油车使用的是汽油机，汽油机的效率比较低，为　　　　　。汽油的热值为4.6×107 J/kg，汽油机完全燃烧1 kg的汽油放出的热量最多有　　　　　　　J用来做有用功。 2．氢燃料电池是新能源汽车的一个发展方向，目前氢燃料电池已广泛应用于重型燃料电池车辆、航天器、数据中心和仓储物流等领域。氢燃料电池的工作原理是电解水的逆过程，其主要产物是　　　　　，实现零污染。 课程能力 1.84×107 30%～40%　 水　 任务导学 跨学科实践　新能源汽车发展前景和趋势的研究 任务二：新能源汽车的技术突破 课程任务 1.新能源汽车中的插电式混合动力汽车与增程式电动车正在飞速发展，这类技术融合电动与燃油优势，缓解续航焦虑并满足多样化需求。 课程知识 任务导学 跨学科实践　新能源汽车发展前景和趋势的研究 2．半固态电池已进入量产阶段，全固态电池预计未来2～3年实现小批量应用，可有效解决充电速度慢、低温电池效率低等问题。 3．光储充一体化是集光伏发电、储能系统和充电设施为一体的发配电系统，该项技术正在加速布局，可以有效缓解能源的消耗，同时增加充电桩的覆盖率 任务导学 跨学科实践　新能源汽车发展前景和趋势的研究 3.光伏发电是利用太阳能来进行发电的，该过程将　　　　　能转化为 　　　　　能。 课程能力 太阳　 　电 任务导学 跨学科实践　新能源汽车发展前景和趋势的研究 任务三：提出合理化建议 课程任务 1.增大充电桩的覆盖率，特别是对高速公路服务区、农村偏远地区的延伸。 2．可以为新能源汽车加装太阳能电池板，实现边行驶边充电的可能，缓解新能源汽车的续航问题 课程知识 任务导学 跨学科实践　新能源汽车发展前景和趋势的研究 小明家欲购置一部新能源汽车。他了解到，某品牌汽车将搭载先进的“刀2”技术，有望帮助纯电车的续航顺利突破1 000 km。于是小明查阅了关于第二代刀片电池的相关信息：“刀片电池是一种新型的磷酸铁锂电池，第二代刀片电池在技术上进行了多项优化和升级。采用了新型风液混合均温散热系统，以更好地控制电池包的温度，降低发热概率。能量密度从第一代的140 W·h/kg增至第二代的190 W·h/kg，提升幅度高达36%。这一提升有望显著提高纯电动车的续航水平……” 实践特训 跨学科实践　新能源汽车发展前景和趋势的研究 表达式：___________________________________________________。 1．“电池能量密度是衡量电池性能的一个重要指标，指电池充满电时储存的电能与其质量的比值。”根据这句话，写出电池能量密度的文字 实践特训 跨学科实践　新能源汽车发展前景和趋势的研究 2．小明查阅到一款电车相关参数如下表，还了解到汽车在行驶时，除了受到地面的摩擦力，还会受空气阻力，该款汽车在常温常压下，在车速不低于5 m/s时，空气阻力的大小与汽车行驶速度的平方成正比，如图所示。请结合以上信息，计算在满电状态下，该汽车用第二代刀片电池比起第一代刀片电池，在水平沥青道路（摩擦力约为总重力的0.015倍）上，以最高时速匀速行驶，理论上最多能增加续航　　　　.　km。（结果保留一位小数，不计零件之间的摩擦） 总质量 电池能量密度 电池质量 最大功率 最大时速 1.5 t 140 W·h/kg 300 kg 160 kW 160 km/h 179.9 实践特训 跨学科实践　新能源汽车发展前景和趋势的研究 感谢聆听 $